定量给料秤仪表的基本配置包括负荷信号的检测、速度信号的检测、速度的控制及相关 I/O 控制等。下面就目前常用的几种方式作一个简单的介绍。

1 集中控制

集中控制起始于 20 世纪 80 年代， 流行于 90 年代初，系统配置方式为秤体、过程通道箱和控制计算机。 过程通道箱完成计算机和现场秤体之间的信号连接与转换，此种方式下，系统集成度高（一控三台或以上），配置紧凑，节约成本，而且集中显示，画面信息丰富、直观。 当时计算机操作系统为多位 DOS单任务系统，可参与实时控制，具有报表打印等管理功能。随着计算机技术的发展和 WINDOWS 多任务系统的出现，系统的实时控制精度显得相对不高，要想解决须增加系统软硬件成本，同时这种集中控制方式的弊端也逐渐显现，系统中任一路通道板有故障都会影响所有通路运行，甚至瘫痪，系统过程通道箱外部接线零乱，而且系统升级麻烦，因为板卡跟不上计算机主机的更新速度。

这种配置在当时机立窑和一些小规模回转窑配料生产线上被广泛采用， 过程通道箱元件集成度不高，还有分离元件，如触发可控硅控制滑差调速，也有部分直流调速，整机可靠性不高，稳定性不好。后来逐步演变为集中管理，即用单机仪表控制加上计算机管理 。 计算机在系统中只参与管理，不参与实时控制，很好地解决了上述弊端。 计算机在系统中主要实现总产量及配比的设定，产量的累计、报表、打印以及联网等管理功能，真正实现了仪表控制与计算机管理有机结合，既实现了仪表控制的实时性，又加强了系统管理的智能化。 例如， 我们对江西赣珠水泥厂700t/d 生产线水泥磨配料系统进行过上述改造，收到了很好的效果。

2 单机仪表控制

国外公司定量给料秤的控制仪表基本都采用单机控制器，有些仪表可同时控制 4 台秤，每个公司都有自己研制的 控 制 仪 表 产 品 ， 如 ： 申 克 公 司 的INTEPLUS VEG206 、大和公司 CFC-200 、美国拉姆齐公司的 MT2105 和西门子公司 BW500 称重控制器等，这些仪表均已经形成模块化、系列化。国内许多厂家亦自主开发了称重控制仪表，在吸收引进技术的基础上， 先后研制和应用的控制仪表有 SPC-51 系列、FCO-451 、 FCO-461 等。

目前， 国内水泥行业新上生产线上 （特别是2500～5000t/d 规模） 计量仪表采用这种单机仪表控制的配置方式较为普遍（见图 3 ）。

它有如下特点： ① 符合目前集中管理分散控制（ DCS ）的解决方案； ② 相互独立，即使一台有故障切换到手动，不影响其它回路运行，仍能维持生产运行；

③ 随着电子元器件的发展和 SMT 贴装工艺的提高，单机仪表的可靠性显著提高，接口能力也相应加强。

3  PLC 控制和专用称重模块

专用称重模块在定量给料领域已有应用并不断扩展，如申克公司 VSE201 、哈斯勒公司的 HF9 等，如拉法基都江堰 水 泥 厂 定 量 给 料 即 采 用 申 克 公 司VSE201 表， 但目前总体上国内应用此类方式的并不多，且大多数还是作为单机仪表来使用。

PLC( 可编程序控制器 ) 作为称重仪表从某种角度来讲是通用 PLC 平台配以专门称重软件而构成的另一种专用称重模块，它以其标准化的模块结构和良好的可靠性正越来越多地应用于工业生产的过程控制中。随着 PLC 和人机界面 HMI 技术的飞速发展，这种模式从 90 年代中期后逐步被用户接受并流行起来。

1 ）基于小型 PLC＋HMI 模式的一对一方式，采用通用控制系统平台， 配以定量给料秤所需的专用软件，就构成定量给料秤专用仪表，如西门子公司 S7 系列 PLC＋TD400 、 Unitronics 公司 M90/M91 微型 OPLC和 VISION 系列 OPLC 等。 此种方式相当于单机仪表模式， 只不过用工业 PLC 替代自主开发的单片机仪表，可靠性更高，显示更丰富，通讯功能更加强大。 我们曾在山东榴园粉磨站配料系统中采用该配置方式（见图 4 ），通过 DP 通讯直接与上位机 WINCC 连接。

2 ） 基于中大型 PLC 平台的配料秤集中控制系统，相当于计算机（ PC ）集中控制模式，但它克服了先期以 PC 为平台的集中控制系统的许多缺点，使工业用配料秤集中控制真正得以实现。我们曾在安徽巢东水泥股份有限公司粉磨站配料系统中采用这种配置方式（见图 5 ），取得了满意效果。 该公司在后续的粉磨站配料系统改造中均采用了类似的方案。

4 总线控制

目前，现场总线技术在水泥生产线上得到越来越广泛的应用，而仪表具有现场总线通讯功能是为实现大型水泥干法生产线综合自动化和现场设备智能化提 供 可 行 的 解 决 方 案 。 国 际 标 准 IEC61158 和IEC62026 中规定的现场总线是定量给料机仪表的发展趋势。 国内外不少公司都推出了相应的总线仪表，如 西 门 子 公 司 的 BW500 仪 表 、 申 克 公 司DISCONT2000 系列仪表、 梅里克公司的 MC3 仪表、新 西 兰 EMC 公 司 MW96A 仪 表 以 及 金 山 公 司FCO-461 仪表等，它们具有的现场总线功能，能方便地实现多台定量给料机联网、集中监控或与上位计算机系统联网。它向主站传递瞬时流量、设定流量、累计值、速度值、荷重值、启动停止、备妥连锁以及各种报警信号等大量信息。 其网络结构拓扑示意见图 6 。

现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求， 设备一对一的分别进行连线的结构形式。它把作为网络节点的智能设备连接成自动化网络系统，实现基础控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化的综合自动化功能。控制系统能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表， 直接在现场完成，实现了高度的分散控制。 系统具有开放性和互用性， 不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。 系统具有自治性，可以随时诊断设备的运行状况。 系统具有分散性、高可靠性，对环境的适应性强。现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线等，具有较强的抗干扰能力，并可以满足安全防爆的要求。

由于现场总线结构简化， 不再需要 DCS 系统的信号处理、 转换隔离等功能单元及其复杂的接线，节省了硬件数量和投资， 因此一些厂在配料系统改造中，采用总线控制方式取得了良好效果，如三德水泥、德州中联等。云维股份有限公司连续三年采用了金山公司的 FCO-461 总线仪表。 简单的连线设计，节省了安装费用。 设备具有自诊断与简单故障处理能力，减少了维护工作量。设备的互换性、智能化、数字化提高了系统的准确性和可靠性。 系统还具有设计简单，易于重构等优点。

5 结束语

目前，定量给料秤仪表还是以单片处理器为核心的单机仪表， 以及 PLC 和专用称重模块为核心控制这两种形式为主，但是现场总线已经是当今自动化领域技术发展的热点之一，它的出现标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。 预计不久，带智能前端支持现场总线的定量给料秤仪表必将成为发展趋势。
 

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