1简述

称重控制精度是水泥包装机的一项主要指标，它不仅关系着袋装水泥是否符合标准还直接关系到水泥生产厂的经济利益，所以一般水泥厂对包装机称重控制精度都很注意，而如何保证和提高称重控制精度，则是我们包装机生产厂家不断探索的课题。

2老式水泥包装机祢重和定量控制特点分析

过去的水泥包装机（如G420D®备机械秤，后来发展为机电秤，即在机械秤上安装了感应接近开关，把机械秤的重量指示转换为位置信号，用位置信号自动关闭出料闸门，实现定量控制。

水泥包装称重的特点是动态称量,在未关闸之前，托架上的重量总是不停地变化。包装机每个岀料口的生产能力为15t/h,每袋包装时间小于12s,去掉上袋和卸袋时间，实际每袋灌装时间约8s,算得出料口工作时的生产能力约为6kg/sa

对于安装感应接近开关的机电秤，忽略机械刀口产生的误差之后，其位置测量精度最高只能达到0.3mm,灌装时称重指示位移0.3mm需0.15s,而在0.15s内的岀料量是0.9kg,这0.9kg就是机电秤的极限分辨能力，为袋重的L8%。可见，接近开关分辨力及机械惯性所致的动态计算精度较低和控制响应速度太低是袋重误差较大的主要原因。欲提高包装机定量控制精度.就必须提高动态称量精度和控制的响应速度.因此，必须放弃称量的机械结构，采用电子称量技术。

3称重控制机构电子化发展概况

国外的水泥包装机使用电子和微机称量机构已有二三十年历史,近几年,国内水泥包装机专用称量和定量控制电子设备的研制及生产开始有了长足进展。从技术来源看,有立足国内独立开发的。有引进国外较先进技术的.也有在国外产品基础上进行二次开发的，从技术角度则可以把这些产品划分为两大类,第一类是以模拟电子技术为主进行称量和定量控制的产品，第二类则是以数字电子技术为主的产品。现将这两类产品的性能和使用情况简述如下.

3.1模拟电子秤

在取代机械称量机构的进程中.模拟电子设备是最先投入应用的产品，不仅国内如此，国外亦如此,其工作原理如图1所示O

图1模拟电子秤工作原理图
 

由图可见，从力传感器輪出表示称重量的毫伏信号Vs先经过处理整定，然后一路送到显示器作称重指示，另一路送到比较器COMP中与设定重量信号进行比较，当称重达到设定值时，比较器输出停止海装的信号V"，通过执行机构关闭岀料闸门，完成一次包装循环。这类模拟电子秤的根本特征为，实现称量和定量控制是通过对模拟信号处理完成的。

模拟电子秤响应速度比机械秤高得多％但由于处理的是模拟量，对漂移引起的误差不易控制，电气稳定性较低,故精度不尽人意；另外，使用中必须经常调整，操作不方便。顺便提一句，模拟电子秤的显示大多使用数字面板表，用数码管显示重量,一般用戸会将其误为数字电子秤,但两者的使用区别很明显:模拟秤不能象数字秤那样用按键预置数;调整只能靠旋转电位器进行。由于前述缺点的存在,这类早期产品能够长期运行的为数不多，已受到冷落，生产过这类产品的厂家也转向数字化产品。但这类产品在取代机械秤称量的发展史上所占有的地位是不容否认的.

3.2數字化电子秤

数字化电子秤产品一出现，就显示出多方面的优越性。首先，它的精度高，很容易达到千分之一的静态精度；其次，抗干扰能力强，因为数字电路是据数字信号的有无（电平高低）工作的，噪声阈值很高；第三，稳定性好，受温度影响很小;第四，操作简单，只需按键，很少需要调整。其工作原理如图2所示。力传感器的输出信号V.先经过处理整定后，再由模数转换器A/D转换成数字信号送入微处理器CPU,微处理器把重量信号送到显示器，当称重达到设定值时，微处理器命令输岀接口I/O输出控制信号Ve,停止供料，完成一次装袋循环，其特征是通过对数字信号的处理及执行程序完成称量和定量控制。

4应用微机系统作称重和定量控制的设计

为使定量包装达到较高水平，我们采用了数字化微机系统进行动态称重和定量控制。经过几年探索，产品已进入实用化。在我们的设计中，基本系统选用日本大和制衡公司的EDI-312系统，该系统的CPU为48系列的8039单片机,系统内模一数转换为V/F方式，当与精度0.03%的力传感器配合时，静态分辨能力为0.1%,另外，该系统配置的机壳具有非常好的密封效果,适合在水泥包装机上使用。

我们对EDI-312系统做了如下改动提高采样頻率，从原机5〜7次/s提高到12次/s（对70kg以下称量时），当出料口能力仍为