来源:网络转载更新时间:2020-12-15 15:01:53点击次数:3010次
1序言
皮带秤做为对煤、铁矿石等纤维状原材料在运输全过程中开展持续总计称重的全自动电子衡器,伴随着纤维状原材料需要量的提升及其当代计量管理的必须,其运用越来越普遍。另外,伴随着煤、铁矿石等纤维状原材料本身价钱的提升 ,它的计量检定精确性、可靠性和可信性也更为受到关心。
皮带秤关键由称重安装器(秤架)、角位移传感器和称重仪表三一部分构成。依据主要用途可分成两类:一类是工业化生产全过程中根据皮带秤对其运输原材料总流量开展操纵,使其考虑加工工艺规定。该类皮带秤一般与传动带给料机一起进行流量监控,又被称为称重给料机(WeighBeltFeeder)o另一类皮带秤安裝在现场传动带输送机上,在运输原材料全过程中皮带秤对其运输原材料开展总计,又被称为输送机皮带秤(BeltConveyorScale)o国际性法制计量检定机构
weighinginstruments;continuoustotalisingautomaticweighing
OIMLR50链续总计全自动电子衡器(电子器件皮带秤)》(1997E)国际性提议的应用领域,包含之上二类。文中将依照之上分类详细介绍皮带秤技术性的运用现况及其发展趋向。
2称重给料机
称重给料机是由皮带秤和传动带输送机组成,关键进行运输原材料流量监控,一般又称之为定量分析给料机,带速一般在0.5m/s下列,原理如图所示1所显示:
图1为直压式送料方法,工业化生产全过程中也有一些根据电振给料机、圆轮给料机和传动带给料机等多种多样上台送料方式。为了更好地完成总流量稳定輸出,一般调节称重给料机的传动带速率;或是调节负相关给料机的给料量;或是另外调节上台给料机的给料量和称重给料机的传动带速率。挑选哪种调整方法关键取决于运输原材料的类型及线性度等多种多样要素。
为了更好地进行给料量的流量监控,在称重仪表上开展总流量设置,送料的瞬时速度总流量与设置总流量开展较为,根据PID调整更改传动带速率或上台给料机的给料量,使其确保原材料总流量稳定輸出。
称重给料机一般是由皮带秤生产厂家将传动带给料机与皮带秤一起生产制造,出示给客户。在给料机的设计方案生产制造中,考虑到到为确保皮带秤的可重复性、线形、可靠性。传动带给料机应考虑的设计方案规定,例如:机械系统刚度要充足大,确保传动带运作稳定,尽量避免传动带方向跑偏,确保传动带稳定的支撑力,降低秤架的面积灰总面积使零点漂移做到最少,便于全自动校正这些。
称重给料机在食品类、香烟、化工厂、装饰建材、发电量、钢材和矿山开采等工业化生产过程管理中的运用十分普遍。因为所运输的原材料不一样,皮带秤的结构形式差别很大,按其运输工作能力分成负载、中载、轻载三种不一样方式。
2.1负载称重给料机
负载称重给料机的传动带荷载一般为每米2Kg到每米20千克,其总流量范畴从每钟头50Kg至每钟头10000Kg,传动带总宽从300至650mm,线性度从士0.25%至±1%。
负载称重给料机所承担的荷载比较轻,皮带秤安装器的设计方案必须考虑其自身重量并要尽量的轻,使称重感应器精确测量原材料的数据信号尽量做到较大 。安装器的设计方案各不相同,有运用杠杆作用平衡块的方法降低皮重,也有挑选质轻原材料降低安装器的自身重量,这种对策使称重感应器精确测量原材料的净重做到尽量大。
负载称重给料机所采用的传动带为了更好地降低传动带支撑力对精密度的危害,其薄厚在1-3mm,并且软性好些。
2.2中载称重给料机
中载称重给料机的传动带荷载一般从每米15Kg到每米260Kg,其总流量范畴从每钟头一吨到每钟头450吨,传动带总宽从500至1200mm,线性度从土0.25%至土0.5%。关键运用混凝土、电力工程、钢材和矿山开采等领域。
在混凝土加工过程中称重给料机主要对白云石、粉煤灰、煤、砂、熟石膏、水泥熟料等原材料开展称重操纵,考虑加工工艺配制规定。
伴随着我国热电厂基本建设的提升,称重给料机需要量也越来越多。热电厂常用称重给料机一般选用全封闭式罩壳,另外罩壳可承担一定的工作压力。根据皮带秤的流量监控确保磨煤机的持续、匀称、定量分析给煤,使其锅炉点燃达到最佳情况。
2.3轻载称重给料机
轻载称重给料机的传动带荷载一般可做到每米600Kg,较大 总流量达到每钟头1500吨,传动带总宽从1400—2200mm。线性度从土0.25%到土1%0关键运用于大中型炼钢厂煅烧调料,及其大中型配煤厂。轻载称重给料机因为运输工作能力大,对其给料机及皮带秤秤架的刚度规定就高些,给料机的设计方案更加重要。
2.4配料控制系统
称重给料机有非常一部分的运用是开展调料,一套自动配料系统少则多台称重给料机更多就是几十台称重给料机,配料控制系统关键由称重给料机、电气设备自动控制系统和电子计算机智能管理系统构成。依据加工工艺规定进行原材料的配制操纵及其加工过程中的各种各样数据库管理。关键作用及特性:
a、 全自动方法
根据在工控电脑等上位机软件上挑选事先设置的秘方,秘方明确后起动系统软件。自动配料系统依据秘方的设置自动控制系统各称重给料机的运作。
b、 全自动方法/手动式方法
由人力在给料机控制板上设置秘方或配制,手动式起动控制板,控制板依据所设置的流量监控变频器等可调式设备为给料机投料。
一个优秀的自动配料系统关键有下列特性:
'a、自动配料系统的数据收集和操纵作用系统软件从当场机器设备收集数据信号并以数据量的方式传送数据至上位机软件,以产生一个协助监管加工过程的时序数据库,根据对实时数据的实际操作做到完成监控和操纵的规定。
系统软件另外还出示含有自动更新数据信息显示信息的机器设备界面,另外出示一个大的界面显示信息全部运作步骤,便于观查全部生产制造生产流程。显示信息的数据信息包含运作方法、总流量、总计量、设置点、误差和其他数据信息。自动配料系统显示器在显示屏上仿真模拟配料秤仪表的前实际操作控制面板,容许实际操作工作人员在主控室对远程控制仪表开展监管和设置。
b、 数据信息和历史数据(数据信息日志,纪录总计量、总流量、料位或其他有关的数据信息)
系统软件的数据信息监控软件收集每一个机器设备的数据信息,维持运作总计量和事件记录。这种数据信息日志保存了当今和历史记录,持续运作并出示随时随地查看。统计分析选择项出示数据图表和根据并行处理数据信息的警报作用,实际操作工作人员能够监控和调节加工过程。
c、 图形界面页面
出示图形界面的方法开展控制系统配备,使软件系统便于开发设计和维护保养。某些的特性和显示信息特点都可以根据拓展目录挑选并置放在显示屏上。客户所界定的显示信息,能够马上显示信息在显示屏上,眼见为实。
d、 警报操纵和管理方法
对加工过程开展不断的监控并对潜在性的难题开展立即警报,使用人可根据警报组态软件界定需要的警报上低限。警报信息内容可根据界面、复印和E-mail等方法展现,并产生警报文档存进数据库查询,且自动保存实际操作信息内容。配料秤自动控制系统的操作工界面为加工过程出示了迅速、形象化的分析工具。实际操作工作人员能够迅速剖析、确定和辨别警报,开展必须的全过程调节操纵实际操作,并可立即从电子计算机上依据图象监控控制系统。
e、历史时间发展趋势
历史时间数据图可显示信息持续转变的数据信息历史数据,历史记录和发展趋势纪录可开展线下数据统计分析。历史时间发展趋势显示信息作用能用曲线图方法表明各种各样发展趋势,并可主要表现不一样变量中间的动态性关联。由历史记录产生的历史时间文档也可輸出到其他的管理流程中,便于进一步的深入分析。
3输送机皮带秤
输送机皮带秤一般安裝在客户当场的传动带输送机上。关键有三种主要用途:一是用以外贸交易,二是用以企业内部计量管理,三是用以加工过程监管。
3.1外贸交易皮带秤
外贸交易皮带秤其精密度规定高、可靠性好,一般规定土0.125%~±0.5%,其传动带总宽从650~2200mm,传动带速率达到每秒钟5米,总流量达到每钟头8000吨。关键用以装船、装货和接受等场所。
做为高精密皮带秤,秤架一般采用多托辗(4-6组)全升降式支撑构造。这类构造的特性是计量检定段长,所称原材料量多,相对偏差小。全升降式支撑构造根据4个(或6个)称重感应器将秤架立即吊起来,无中间传力阶段,影响因素少,称重更靠谱,运作更平稳。对称重托辐的轴向颤动出现偏差的原因操纵在0.1-0.3mm之内,以降低振动对运作精密度的危害。
3.2计量管理皮带秤
计量管理皮带秤其精密度一般在±0.25%~±0.5%,其传动带总宽从500至2000mm,传动带速率一般在每秒钟2~5米,关键用以公司存货管理、单位中间清算、发电机组考评等场所。
此类皮带秤的称重托辐一般挑选3~4组,支撑构造有效全升降式。也是有采用杆杠结构形式。杆杠构造的支撑点选用无磨擦硫化橡胶耳轴支撑,支撑点选用一个或二个称重感应器支撑。
3.3全过程监管皮带秤
全过程监管皮带秤其精密度一般在±0.5%~±0.2%,关键用以生产工艺流程操纵,例如粉碎机、水泥球磨机的给料量操纵、输送机运输总流量的操纵和洗
煤场选煤量的操纵这些。
此类皮带秤的称重托程一般挑选1组,支撑构造有杆杠式构造,现阶段大量的选用直压称重感应器构造。
3.4安裝
因为输送机皮带秤是安裝在现场输送机上,为确保皮带秤的精确性、可重复性和可靠性,对其当场安裝技术性及当场输送机的工作状况规定就高些。
传动带输送机应考虑:输送机的构造应具备充足的刚度,构造应坚固。输送机能够是水准的,还可以是歪斜的。假如输送机是歪斜的,应保证 被称原材料不出現拖动状况。当场若有可挑选安裝皮带秤的输送机,应尽可能挑选传动带支撑力和支撑力转变最少的部位安裝;安裝地区应保证 原材料稳定的根据秤架,皮带秤应安裝在输送机震动较小的部位。
皮带秤的安裝规定:皮带秤的安装器构造应牢固;在称重托辍的安裝中,规定托程的轴向跳•动尽量小,减少震动对秤架的影响。根据对托辐表层拉直线,尽量保证称重托辐和称重托辐邻近的2~3组托辑的表层高低一致,保证 皮带秤动态性零点平稳。若配有传动带清理设备,则应安裝坚固且运作优良,对称重結果沒有明显危害;应降低自然环境(风速、潮湿、灰尘、溫度和磁感应)对皮带秤的危害。
4皮带秤感应器
皮带秤从角位移传感器上获得传动带上原材料移动的间距,从秤架子上的称重感应器获得原材料净重,二者在仪表上累积获得瞬时速度总流量和总计量,二个感应器中的任一感应器所产生的出现偏差的原因都可能危害皮带秤的精密度。
角位移传感器一般选用光学单脉冲式、磁电式单脉冲式等形式多样,测量精度达到0.05%,为了更好地确保角位移传感器的精密度,务必确保安裝角位移传感器的设备精确的精确测量传动带的偏移,不导致拖动。角位移传感器一般安裝在尾端滚桶或大直徑的飛轮上。
皮带秤常用称重感应器大多数选用电阻器应变力式,精密度在0.03%~0.02%,敏感度2~3MV/V,负载工作能力150~300%FS,承受力方式依据秤钢架结构有拉式,也是有压式。
5称重仪表
5.1仪表基本硬件配置
现如今电子信息技术基本服务平台的发展趋势为皮带秤仪表的设计方案迈入了宽阔的室内空间,CPU技术性已经从8位发展趋势到32位系统,系统软件cpu主频也由十几兆做到几十兆乃至上百兆。SOC(上面系统软件)、DSP(数据信号分析)、CPLD(可编程逻辑元器件)等新技术应用正逐渐运用到皮带秤的仪表中。皮带秤仪表的设计方案有二种,即选用通用性整个机械和设计方案专用型仪表。
a.通用性整个机械
通用性整个机械便是选购工业控制系统电子计算机、可程序编程控制板等通用性硬件系统,根据该硬件系统收集皮带秤的称重和速率等数据信号。尤其是工业控制系统电子计算机的互联网、大量数据库查询解决和用户界面等作用优点。之前牵制工控电脑普及化的关键要素是其可信性,例如电脑硬盘和散热风扇是其几大软肋,他们都是有分子热运动构件,因此 不宜工业生产自然环境下长期性运行,现如今电子硬盘和不用散热风扇的CPU很多运作于工控电脑,清除了工控电脑的分子热运动构件,其可信性已彻底能考虑工业生产运用的规定。能够预料未来根据PAC(可编程控制器全自动控制板)技术性服务平台的皮带秤仪表会慢慢增加。
b.专用型仪表
专用型仪表就是指生产商运用现如今电子信息技术开展单独开发设计专用型于皮带秤的仪表。生产厂家应灵活运用SOC、DSP、CPLD等电子器件新技术应用,使皮带秤仪表在特性和作用上做到一个新境界。
赛摩6000系列产品仪表是一款典型性的皮带秤仪表。它是根据32位系统ARM主CPU,24位模数转换器的性能卓越、高精密仪表,其主要特点以下:
模块化设计总体设计:具备6组作用扩展槽,可随意插进CPU板、通信板、模拟信号键入/輸出板、脉冲信号键入/輸出板、称重数据信号输入板和速率数据信号输入板。
大屏显示:皮带秤的全部数据信息和客户命令都显示信息在320x240点阵式的液晶显示屏上(液晶显示屏地区115毫米x86mm),可相互之间转换的中英双语版显示信息,也可显示信息总流量曲线图,统计图等,功能键选用触摸式电脑键盘。
数据键入plc模块:8路可编程控制器的数据键入使
仪表接受来源于各种各样机器设备开关量的输入(可完成远程控制自动调零、开机启动/终止等作用),12路可编程控制器的数据輸出(汽车继电器、无源触点)数据信号用于出示各种各样信息内容或开启各种各样輔助机器设备(可完成高/低总流量、高/低速率、批称重、运作、警报等作用),必需时可另外采用二块模拟信号键入/輸出板,组成16入/24出通道。
脉冲信号键入/輸出板:双路键入,双路0—50mA(或0—9V)或4—50mA电流量(或0-9V)键入(可用以全自动补偿作用、总流量设置等作用);双路輸出,一路用以总流量的规范0—50mA或4—50mA一路电流量輸出,另一路PID调整操纵輸出。
通信控制模块:根据RS232或RS485通信插口、PROFIBUS计算机接口等方法开展几台皮带秤连接网络、集中化监管或与上台计算机软件通信;具备网络通信插口。
数据信号安全通道:4个单独的称重数据信号安全通道,3个单独的速率数据信号安全通道,一台仪表可配3个皮带秤称重电缆桥架,组成3个皮带秤。
精密度/离散系统:净重荷载从0%到满荷载的105%,出现偏差的原因不少于0.01%'
5.2仪表称重手机软件-
手机软件是仪表的关键技术,因为仪表硬件系统的发展趋势,即时嵌入式操作系统早已愈来愈多的运用到皮带秤仪表之中,改变了以往简易的系统软件框架剪力墙,进一步提高了仪表系统功能和可信性。一般皮带秤仪表都具备全自动/手动式调零、全自动/手动式调测量范围等作用。
赛摩6000系列产品皮带秤仪表,根据即时嵌入式操作系统技术性,开发设计了很多适合当场运用的作用。主要特点以下:
数字滤波技术性:为了更好地清除被测原材料的冲击性运动所造成的冲击性影响,对于皮带秤运作中原材料冲击性的危害,在数据处理方法中釆用数字滤波技术性,与众不同合理的数字滤波器确保了皮带秤的称重精密度。
全自动零点追踪:在皮带秤满载运作时,系统软件可全自动开展零点追踪,校准零点。
.零点过流保护:根据零点过流保护的设定清除小总流量的影响。
多层面动态口令维护:出示多层面主要参数的维护,避免 人为因素改动。
常见故障自确诊:可对多通道称重感应器的常见故障、转速传感器的常见故障、系统软件內部(CPU、储存器、显示屏等)常见故障等开展自确诊。
全自动赔偿作用:总流量离散系统全自动赔偿计算、传动带倾斜角转变全自动赔偿计算、根据输入原材料的水分值开展水分赔偿计算。
装车作用:用以操纵客运车、大货车、船舶的装车原材料量操纵。
自动控制系统作用:具备双路单独的PID控制輸出,在其中一路具备延时作用,能够更好地进行称重给料机的自动调节。
6皮带秤的校正
皮带秤的校正关键根据仿真模拟校正和原材料校正开展。仿真模拟校正又分成电子器件校正、挂马校正、链码校正及其循环系统链码校正。所述仿真模拟校正因为不可以彻底仿真模拟成条传动带输送机上承担原材料时传动带的支撑力和影响要素,只有仿真模拟部分的一部分,故不可以取代原材料校正,仅可做为原材料校正后检测皮带秤精密度平稳的方式。
皮带秤最具表明力的校正還是选用原材料校正,原材料校正能够赔偿输送机传动带承担原材料后的传动带支撑力转变和各种各样影响要素。当场原材料校正一般釆用料斗秤、电子汽车衡或轨道衡等开展。
7新国家行业标准对皮带秤的规定
链续总计全自动电子衡器(电子器件皮带秤)》国家行业标准已于2007年12月5日公布,2008年9月10执行,该规范选用国际性法制计量检定机构国际性提议OIMLR50链续总计全自动电子衡器(电子器件皮带秤)》(1997E)。
该规范全方位系统化对皮带秤的形式点评明确提出了规定,为在我国的皮带秤面向世界出示了根据和确保。规范将皮带秤的精确度级别分成三个等级,既:0.5级、1级、2级。计量检定特性实验分成仿真模拟实验和当场实验两部分,皮带秤原厂检测只做仿真模拟实验,当场计量检定和检测只做当场实验。
仿真模拟实验包含:仿真模拟速率的转变、偏载、置零、影响因子查询(溫度、零流量的溫度危害、交流电和充电电池开关电源)、计量检定特性(可重复性、总计显示屏的辨别力、总计显示屏零点总计的辨别力、零点的短期内可靠性和零点的长期性可靠性)。
当场实验包含:可重复性、零点的较大 容许出现偏差的原因、零点显示屏的辨别力、零荷载的较大 误差实验。
除开计量检定特性实验外,规范中的其他规定也应造成皮带秤生产商及使用人的关心,以下几个方面规定经常是目前皮带秤所不具有的:
a、 置零范畴:规范中要求置零范畴应不超过
较大 称量的4%,很多皮带秤沒有置零范畴的限定。 •
b、 印封设备:标准需有印封对策,印封后,不可修改这些会危害计量检定結果的主要参数。印封的方式能够是封签、电子器件印封等。以往选用传统式的封签等脚踏式的方式来进行,如今当皮带秤假如选用双工通信或远程控制设置等电子器件方式时,传统式的封签方式也就不可以确保积算器的安全性。赛摩6000系列产品仪表选用铁氧体磁芯记忆力储存器,在数据信息(可危害精密度)被更改时,储存器自动保存原来数据信息及新更改的数据信息,纪录結果不可以人为因素更改,进而确保了皮带秤的精确性不被人为因素地毁坏。
c、 抗干扰性:规范中要求的抗干扰性实验包含:工作电压暂降和短时间终断,电源插头、I/O路线和通讯电缆的电迅速瞬变单脉冲群,静电感应充放电,抗电磁波辐射。
d、 线性调整:规范中要求原材料实验应按较大 总流量、最少总流量和正中间总流量的规定共做5组10次实验。因为安装器、称重感应器等元器件离散系统和传动带支撑力不匀称的危害,电子器件皮带秤总体特性也是有很有可能出現一定水平的离散系统,假如皮带秤不具有线性调整作用,要根据这一实验是不易的。
线形调整方式一般选用“多段曲线函数法”,就是以两段曲线类似地对皮带秤总体特性的离散系统开展赔偿。赔偿等级一般为3~5点,即曲线为3~5段,有时候依据当场状况需选用10点开展赔偿。
e、 安全系数:规范中要求皮带秤的安全系数应合乎GB14249.1的规定,现阶段GB14249.1是1993年施行的,新的规范已经修定中。因而生产制造'生产厂家应考虑到皮带秤在机械设备、电气设备、电磁波辐射等安全性层面的难题,新的规范也一定和CE、UL等国际性层面的检测标准对接。
8皮带秤的新发展
8.1称重数据信号智能化
因为称重感应器数据信号仅有0~30mV,不利远距离的传输,也非常容易遭受影响。为了更好地提高抗干扰性和融入长距离传送的规定,赛摩开发设计了数字转换器。
该转化器安裝于当场称重电缆桥架旁,将持续称重感应器的脉冲信号转换为模拟信号。其电源电路构造选用8位高速微控制器,24位AD转换器,合理的确保了系统软件的称重精密度。转化器和仪表中间的通信釆用RS-485串行通信通信,串口波特率9600、19200、115200可调式。因为选用了数据信号转换器技术性,促使仪表距称重当场的间距达到2000米,也大大的提高了系统软件的抗干扰性。
8.2冗余设计,提升可信性
现阶段,用以连续式输送机原材料持续称重的皮带秤,多选用在安装器的一个称重感应器部位上只安裝一个仅有一路称重数据信号輸出的称重感应器做为精确测量元器件,而且由一组或多个此精确测量元器件与一个限速感应器及总计器构成皮带秤称重系统软件。这类结构形式的皮带秤的称重感应器因为仅有一路称重数据信号輸出,当在其中有一个称重感应器产生常见故障的时候全部皮带秤将计量检定禁止,而且运作过程中不容易发觉;这类缺点在运输原材料过程中将会因为计量检定禁止产生多余的损害。
赛摩对于以上状况开发设计了一种双桥皮带秤的称重操纵设备,该设备由联接皮带秤安装器的多个双路数据信号輸出称重感应器控制模块、双路角位移传感器和总计器构成;总计器包含与多个双路数据信号輸出称重感应器控制模块相接的接受器,接受器联接CPU,CPU还各自联接角位移传感器、显示屏,原理如图2所显示。
双桥皮带秤选用具备双桥路輸出的称重感应器组成,因为称重感应器輸出是二组单独的称重数据信号,在运输原材料全过程中,根据仪表对二组輸出数据信号各自开展分别即时在线比对(图3),当在其中一路发现异常时,总计器会立即分辨并显示信息一切正常的总计量,运输工作中不终断,系统软件不用关机,称重仍能够再次靠谱开展。也不用拆换称重感应器,进而防止了因为拆换称重感应器而必须对皮带秤再次校准所产生的各种各样损害。解决了在运输工作上因为感应器产生出现异常,导致计量检定禁止,另外又不易发觉计量检定禁止的难点。提升 了皮带秤的可信性和计量检定精准度。
双桥皮带秤选用了2个角位移传感器,2个角位移传感器输岀的速率数据信号经整形器产生双路单独的速率数据型号进到CPU开展信号分析。CPU中的手机软件控制模块速率电压比较器对之上双路速率模拟信号各自较为,去除在其中的出现异常数据信号,并对其开展警报解决。解决了在运输工作上因为角位移传感器产生出现异常,导致计量检定禁止,另外又不易发觉计量检定禁止的难题。
8.3即时线上校正
赛摩三桥系列产品皮带秤由三组单独的秤架和一
台基于32位系统微控制器操纵的6000型称重仪表构成,在原材料运作全过程中,完成全自动线上校正、在线比对、线上调零,使皮带秤运作可信性、可靠性和称重操纵精确性获得进一步提高,解决了很多年来皮带秤不易线上商品校正的难点。
安裝在传动带输送机上的计量秤和净重秤,选用互相核对的方式执行全自动线上校正,即持续原材料挂马校正。最先皮带秤在运输原材料过程中将计量秤和净重秤开展商品核对校正,使其两磅秤所称原材料量相同;次之在一切正常运输原材料的状况下,向计量秤上释放规范祛码,这时两磅秤各获得2组称量值:释放规范缺码的计量秤获得精确测量原材料重和加砥码净重的值,净重秤仅获得精确测量原材料净重的值。因为两磅秤事前已核对校正,称重运输原材料的标值同样,计量秤获得的净重值减掉净重秤获得的净重值,那样就获得释放规范缺码而获得的规范净重值,进而进行线上全自动校正。
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