随着科学技术的进步,工业过程自动化水平的提高,特别是数字技术与信息技术的发展在称重计量与控制系统中应用,数字技术与数字系统的需求愈来愈多对衡器行业提出了电子衡器数字化、智能化,用数字称重系统突破模拟称重系统的局限性等要求。众所周知,数字式称重系统要求称重传感器和称重仪表系统以数字形式进行通讯。数字式(DIGITAL )称重系统由于它的称重迅速准确、工作稳定可靠、操作使用方便、安装维护简单等新特性,取代传统的模拟式传感器已经不可避免。传统的称重方式由于多个模拟传感器的信号经过接线盒并联后成为一路信号,每个传感器的信号就不再是可独立辨别的,仪表无法在线发现问题,进行故障定位,就很难满足连续生产中高可靠性的要求。数字称重传感器内部有微处理器,可以对自身进行诊断,每个传感器都有自己的地址,称重显示仪表能够在线监测各个传感器输出并进行智能处理,不但大大提高了称重系统的可靠性,而且可以轻松解决一些模拟传感器很难实现的如大皮重小秤量、偏载检测等要求。再加上自己独特的高精度高速A/ D转换技术、全面的传感器数字补偿技术以及远程高速通信能力,使得性能超越了模拟传感器的极限,达到了OIML C6的精度,通过了多项国际认证。
1数字式称重系统的结构及工作原理
1. 1数字式称重系统的组成
120 t数字式称重系统由机械传力系统(称架)、8只数字式称重传感器、称重显示仪表T800、工业控制计算机、打印机等组成。
1. 2称重原理
数字式称重系统是在称重传感器内部采用高集成化、和高智能化的处理单元,将模拟信号进行A/ D转换、滤波等预处理并进行数字化补偿后,输出数字信号。数字式称重仪表实时采集各传感器输出并进行数据处理后,进行显示。
称重传感器:采用( METTLERTOLEDO)称重设备系统有限公司生产的MTX- 45T数字式称重传感器。
称重显示仪表:采用(METTLERTOLEDO)称重设备系统有限公司生产的T800称重显示仪表,该仪表是具有连接数字式传感器功能的称重仪表。它可以接收来自数字式传感器的数字数据,再根据仪表校秤时存储的信息计算出当前秤台的重量并显示出来,同时具有COM1、COM2计算机通讯接口和RJ45以太网接口,用于联网和数据输出。同时具有保护串行口,保护并行口和输入、输出。支持数据库远程访问和仪表远程工具EZ- Tools软件工具包,仪表自诊断功能,检定周期设置和铅封功能,该项功能可以防止操作人员设定参数而作弊。数字式传感器每发送一次数据,仪表将更新重量显示一次,仪表显示刷新率为4~16次/ s。
1. 3数字式称重系统的优点
1. 3. 1可靠性、抗干扰能力、防雷性能好
数字式称重系统采用全密封不锈钢激光焊接技术,内充氦气保护内部电路可靠工作,防护等级达到IP68。增加了各种保护电路和防雷击设计,对仪表提供的电源先进行处理,稳压后再用于电桥的激励,就消除了来自电源和雷电的浪涌干扰,使得传感器输出稳定的信号,保证了传感器的正常工作。
1. 3. 2不间断工作
数字称重系统能保障生产的连续性,实现不间断工作,仪表不但时刻监测着各个数字式称重传感器的工作状况,而且在发现某个传感器故障时,仪表可以自动启动不间断工作方式,仍然能保障一定时间一定精度下的称重,不至于造成生产停机。同时仪表会发出信号给用户,定位故障传感器要求更换。
1. 3. 3免标定
在生产现场进行标定是一件很麻烦的事情,使用数字式称重系统就可以进行免标定。这是因为数字式称重系统在生产中,已用标准测力机对传感器输出进行了标定,其输出的数字量与标准力值是一一对应的,仪表读取到的就是数字式称重系统实际测量到的重量值,中间没有任何损耗,因此可以实现免标定[ 1]。
1. 3. 4角差容易调整
由数字式称重系统组成的秤体,其角差的调整容易得多。由于仪表可以读取到各角每个传感器的受力情况,因此只要在各角加一遍载荷,仪表即可计算出各点的角差系数,可自动进行秤的角差调整,免去了反复加载砝码的麻烦,提高了效率。一遍加载即可完成角差调整,非常简便快捷。
1. 3. 5维护方便
数字式称重系统使用军标的航空插头,不但保证了IP68的防护等级,使得传感器与电缆线成为两个独立的器件,更换传感器或电缆更方便,不用穿电缆线。由于传输的是数字信号,电缆线的长度可根据需要改变,不会影响测量精度。数字式称重系统更换时只需将相关参数输入新传感器,无需进行系统的重新标定[2]。
1. 3. 6系统整体成本低
从系统成本的角度来看,虽然数字式称重系统增加了数字式称重系统接口板,但由于数字式称重系统在应用中减少了调试及应用成本(如调试角差方便) ,能够进行免标定,更换传感器不需重新标定等,在周期检定,不需要用电焊将称体周围焊接,减少了维护的成本,而且数字式称重系统的自诊断、不间断工作等功能提高了系统可靠性,降低了停机时间。因此,系统总体成本是比模拟传感器系统要降低的。
2系统的安装
2. 1数字式称重传感器的安装
安装8只常州METER TELDEO电子衡器有限公司生产的45 t数字式称重系统,安装在水泥基座上,传感器上面安装钢结构称重台面,传感器直接接受承重台面上的车辆重量, 8只传感器分布为南面1 #、3 #、5 #、7 #北面为2 #、4 #、6 #、8 #。
数字式传感器与T800称重显示仪表的通讯,仪表与数字式传感器连接接口为高速串行接口, T800称重显示仪表与秤台之间采用8芯双层屏蔽电缆连接,正常情况下该电缆长度不得超过280 m。数字式传感器与T800称重显示仪表仪表的通讯如表1所示。
2. 2系统接地[3]
汽车衡系统的接地是非常重要的,既要保护人身安全又要保证系统工作稳定可靠,系统接地设施切不可忽视。接地线的设置为:
( 1)传感器与秤体的保护接地;
( 2)接线盒外壳接地;
( 3)传感器与接线盒之间信号电缆的外屏蔽接地;
( 4)仪表与接线盒之间连接电缆外屏蔽接地。
3系统的调试和运行
3. 1开机
连接传感器,接通电源,仪表开始硬件初始化。
3. 2自动编址
按顺序给每个传感器编地址。按提示顺序连接每个传感器。注意:传感器的地址必须是初始地址( 240)才能自动编址。
3. 3标定过程
( 1)打开仪表前盖,将仪表主板设定开关置成OFF,仪表即进入设定校正状态。
( 2)分度值:通过数字键输入秤的分度值,然后按/确认0键。缺省值: 1显示分度数=最大称量值/分度值最大显示分度数为100, 000,最小显示分度数为100显示分度数必须为100的整数倍。
( 3)标准校秤:用标准砝码对秤进行标定先到系统维护菜单,对每一个传感器编址后,选则标准校正,禁止线性校正按/确认/后,仪表自动读取空秤信号,黑色光标从左自右扩展,完成后自动进入量程检测。按/退出0。加载砝码完毕后,窗口自动显示/输入加载重量值0为保证校秤的准确性,加载的砝码重量值大于最大称量值的50% ,但不应超过最大称量值。输入重量值后按/确认0,仪表显示动态移动条光标从左右扩展,完毕后显示检测到的重量值。,若校正正常,按/确认0进入下一步。然后用上下方向键到/确认0按钮,再按确认键保存校正参数。否则参数将不能保存。
( 4)角差调整:选择角差调整方式为:压角:按单个传感器调整角差。进入角差调整程序,空秤完成后,仪表提示/ ADD CELL0,在1号传感器上加载。按顺序每个传感器都加载后,仪表自动完成角差补偿运算。注意:角差调整必须在标准校秤后进行。调整所得数据如下:
LC1 2865 LC2 3385 LC3 7949
LC4 4177 LC5 4523 LC6 7556
LC7 3010 LC8 3186
3. 4量程调节
在进行量程调节前必须先完成标准校正。按/确认0键进入后,则仪表开始量程调整。
3. 5零点调节
在进行零点调节前必须先完成标准校正。按/确认0键进入后,则仪表开始零点调整,在进行量程调节前必须先完成标准校正。按/确认0键进入后,则仪表开始量程调整,完成后自动回到上一级菜单。
3. 6开机清零范围设定
手动清零
禁止
清零范围±2%
清零范围±20%
开机自动清零
禁止
清零范围±2%
清零范围±10%
4结束语
该数字式称重系统,可以解决许多模拟式称重系统难以解决的诸如输出信号微弱、易受干扰,维护困难等问题,从而使称重准确度,稳定性和可靠性得到改善。通过几个月的观察,该数字式称重系统运行可靠,抗干扰能力强,防作弊、防雷击、防潮。、防水,大大的减少了维护的成本。
 

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