【广州★南创】(020—66656753)特迪亚1241-200KG称重传感器现货供应，特迪亚1241-200KG称重传感器清仓*。

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　　工业自动称重配料系统的设计与精度分析

　　自动称重配料系统是对粉粒或液体物料进行单秤称重并按所选配方混合的工业过程进行实时监控管理的自动化系统, 已广泛应用于冶金、 建材 、 化工 、医药、 粮食与饲料等行业 。工业配料系统的特点是:

　　( 1)配方可能经常变换 、 调整;

　　( 2)物料可能受环境温度、 湿度影响 。

　　( 3)各组份在配方中所占比例不同, 有时甚至差异悬殊 ;

　　( 4)配料现场粉尘大, 环境恶劣 ;

　　( 5)配料速度和精度要求高 ;

　　1　 配料系统的设计

　　配料系统的设计包括称重方式选择 、 给料方式选择、 生产线结构方式选择、 配料控制系统的设计等。

　　1. 1　 称重方式选择

　　在工业配料过程中, 常用称量方式有进料式称量和卸料式称量 2 种 。

　　进料式称量有 2 种实现方法 , 第 1 种方式称为零位法, 即在称量开始时通过给料设备向称量料斗内给料, 在称量值达到设定值时停止给料, 然后打开闸门将料卸出 , 再从零位重新称量下一物料;第2 种方式称为增量法 , 即称量料斗接收 、 称量好一种物料后 , 不排空料斗, 而是只将电子秤内部计数值清零, 再接收另一物料 。显然, 零位法的称量精度比增量法的称量精度高 。

　　采用进料式称量 , 当给料设备停止给料后, 还将有一部分物料在空中以自由落体的方式落入称量料斗 , 这些余料称为落差 。因为有落差的影响, 增量法称量物料重量的设定值应为要配制的物料标准重量减去落差值 。

　　为保证称量速度和称量精度, 在进料式称量时一般采用双速给料的方法 , 即先快速给料至设定值的90%～ 95%, 以保证称量效率, 然后慢速给料 ,以保证称量精度 。

　　卸料式称量首先向料斗内装入始终多于配方要求的物料 , 然后自料斗内向外卸料进行称量 , 落下的物料的重量就是要配制的物料的重量 。减量法称量还可以省去料斗, 直接将传感器安装在料仓上 ,料仓中物料总重量减少的数值就是要配制的物料的重量值, 此方法由于精度太低而较少采用。减量法只能一料一秤。

　　同样为了兼顾速度和精度 , 减量法也采取双速卸料, 一般是先快速卸料, 到达设定值的 90%～95%时改为慢速卸料。

　　1. 2　 给料方式选择

　　目前, 称重配料系统zui常用的给料装置有电磁振动给料机和螺旋给料机。

　　电磁振动给料机运用机械振动学的共振原理,双质体在低临界近共振状态下工作 , 无转动部件、耗电少 、 体积小、 重量轻、 运行费用低。在给料过程中, 物料在料槽中被连续抛起 , 并按抛物线轨迹向前作跳跃运动, 因此对料槽的磨损较小 。其缺点是安装后的调试较复杂 , 调整不当会产生噪声且运行不好 。

　　与电磁振动给料机相比 , 螺旋给料机给料均匀 , 受外界影响小 , 机械振动小 , 运行平稳, 对称量的干扰也小 , 可以避免因振动造成的粉料分层。但螺旋给料机上安装有电动机和减速器, 重量大,效率较低。

　　对于液体物料 , 一般采用阀门控制给料量 。

　　1. 3　 生产线结构

　　( 1)采用固定式单组份料斗秤的结构

　　每个料仓对应 1 台料斗秤 , 各组份原料在称量后由溜槽、集料带或集料小车收集并导入后续工序。

　　( 2)采用固定式多组份料斗秤的结构

　　几个料仓对应 l 台料斗秤 , 各组份原料在同一台料斗秤内累加称量后由集料带或集料小车收集并导入后续工序 。

　　( 3)采用移动式料斗秤的结构

　　通过移动带有称量料斗的集料小车进行各种物料的累加式称量。采用这种方式进行配料需要集料小车有很好的定位精度。

　　( 4)采用称重带式输送机式的多组份秤的结构

　　料仓的出料机构就是多组份秤的给料机构, 各种物料在移动的配料带上由皮带秤进行累加称重 。

　　1. 4　 配料控制系统的设计

　　在工业配料生产过程中, 一般应该能够实现全自动 、 半自动、 手动配料 , 可以在不同工作模式之间进行切换 , 配料控制系统必须有很高的可靠性 ,保证系统连续正常工作 , 出现故障时能及时报警 ,并能够紧急停车 , 防止系统出现事故。生产过程中的上位机除了直接显示现场的生产数据外, 还要求具有历史数据的处理功能以及相应的数据报表和配方管理等功能。

　　配料控制系统的设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计主要是传感器与仪表的选择、 可编程控制器的选择、 上位工控计算机的选择等;软件设计主要包括可编程控制器的程序设计和上位工控计算机的监控软件设计 。

　　配料控制系统的传感器主要有称重传感器和料( 液)位传感器 , 一些对于物料的温度有要求的配料系统还要选择温度传感器。

　　2、影响配料系统精度的因素

　　在工业自动称重配料系统中, 还有一些因素会影响到系统的配料精度, 这些因素主要包括以下几个方面。

　　2. 1　 物料特性

　　主要是指物料的流动性、物料的粘度、吸潮性以及物料形状的均匀程度等。 这些因素会直接影响到物料在配制过程中的流动情况, 从而影响到配料的精度。

　　2. 2　 给料量的控制

　　( 1) 给料速度: 给料速度指标与给料精度指标是矛盾的, 加快给料速度, 可以降低配料时间, 而要求提高配料的精度, 就必须延长给料时间。

　　( 2) 料仓中料位的影响: 料仓中料位过低或者缺料有可能引起给料无法达到设定值。

　　( 3) 给料机出料口至称量料斗的高度: 切断给料机电源, 停止给料后, 自给料机至称量料斗中间的空中落料( 落差) 是影响配料精度的主要误差来源之一 。给料机出料口至称量料斗的高度越大, 落差值也越大, 精度越不易控制。

　　2.3　 称重仪表

　　影响称重仪表测量精度的主要因素有: ( 1)内部模数转换器的 A/D 转换的方式 、 A/D 采样速度及转换精度; ( 2)仪表数据传送方式 , 称重仪表可以通过模拟量传输和数字量传输 2种方式将重量信号传送到可编程控制器。

　　2. 4　 称量料斗

　　如果系统中每次配制的物料都较少, 称量料斗的重量会影响到称重传感器量程的选择。 另外, 称量料斗的刚度也会影响传感器的受力情况。

　　2. 5　 系统校准精度的影响

　　系统必须在静态砝码校准及动态实物校准后才能投入生产, 并需要定期调校。

　　如何选用优质混凝土配料控制系统

　　近年来，我国国民经济的迅速发展，国家对桥梁、道路以及城市基础设施建设的投入大大增加 ,使得商品混凝土行业迅速逢勃发展。特别是西部大开发, 西气东输、南水水调、计划顺利实施以及高速公路迅猛发展,人们对优质混凝土的需求不断增加，促使了混凝土生产机械得到了较快的发展。国内许多建机厂也都扩大了生产规模，抓紧了开发新品 ,提高自身的竞争力 ,以促进企业良好的发展。随着建机产品需求量的增加, 某些不具备生产条件的企业也盲目生产,造成市场上建机产品种类繁多 , 良莠不齐的局面。而混凝土的质量将直接影响到桥梁、水库、大坝、房屋等的安全,这是关于国计民生的大事,因此，对于如何选择高品质的混凝土生产机械生产出高效益, 高品质的优质混凝土已成为混凝土生产企业所关心的问题。在混凝土生产设备中，混凝土配料控制系统的好坏直接影响到生产商品混凝土的质量，这显得至关重要!因此，在这里对混凝土搅拌站混凝土控制系统的选用谈两点看法，以供混凝土生产企业参考。

　　1　 配料控制系统的可靠性和稳定性

　　控制系统的使用可靠性和稳定性是考查配料控制系统是否优质的一个极其重要的因素。因为它将直接影响到整个工厂的正常生产和经济效益 , 尤其有些配料控制系统是单机配置的, 一但发生故障就会影响生产,有时所造成的损失难以估计。选择配料控制系统时需注意其配套元器件的质量和自身加工质量的稳定性, 如质量好的配料控制器一般采用进口各厂出品器件, 如开关 、PLC、继电器等 。为了避免因器件问题而造成的经济损失 ,同时在选择系统时，应该注意制造商的商业背景,选择具有较好的度 ,并有良好商业背景及有实力的企业所提供的产品 。一般在推向市场前都会在试验室里做多次试验,以确保产品成熟后才推向市场,因此选用这些厂商的系统在质量上有保证 。而小企业不愿意承担或承担不起，从开始到完善产品这一阶段的巨额的开发费用。因此,往往一个产品开发出来,没有经过大量的试验 ,就急匆匆的投入市场, 以求尽快收回投资 ,这样就势必将用户作为试验对象 ,一旦混凝土生产企业选用了设计不成熟的产品 , 将给用户带来了无尽的后患和难以预计的损失 ,因此，在挑选控制系统要尽量选择成熟定型的产品,而不要被某些概念化的，或低价格的产品所迷惑。

　　2　 混凝土的配料控制系统的称量精度

　　混凝土的质量与搅拌站配料控制系统的称量精度紧密相关, 称量精度也是衡量搅拌站控制系统生产性能的重要指标之一。商品混凝土产量大、 生产率高、 质量要求严格 ,, 必须保证选用精准的配料控制系统，来达到优质高效。典型的混凝土的混凝土配料控制系统, 是由称重传感器, 配料仪表、PLC 及上位机等几部份组成。配料控制系统的称量精度与传感器和配料仪表的选择有很大的关系。对于传感器, 由于搅拌站使用环境恶劣,温差变化大 、 粉尘多所以传感器选择时应考虑使用的环境温度 ,可以防潮 ,防霉的,并根据称量精度的要求正确地选择灵敏度、误差及其zui大称量值。同时要考虑传感器的防护等级, 尽可能选用防护等级较高的传感器,这样即使在极恶劣的环境下，也可以取得良好的输出精度。

　　配料仪表作为控制部件与传感器之间的桥梁, 它的质量高低也将直接影响整个配料控制系统的输出精度, 因此需要考虑性能价格比。对于采用 A/D 转换，应选择转换速率较快的仪表 ; 以求达到准确而快速的效果。随着国内市场的开放 ,许多外资企业已在国内设厂 ,因此尽可能选择技术含量高, 质量稳定的外商独资企业的产品，以提高系统的称量精度。虽然与国产仪表相比价格贵点,但用户还可以接受。

　　混凝土的质量与混凝土配料控制系统的好坏有着密切关系，配料控制系统的可靠性、稳定性以及称量精度都是考查配料控制系统是否优质的重要因素。对于正在蓬勃发展的混凝土行业，企业的投资规模大 ,技术改造频繁, 设备需求量大 ,高品质的机械设备, 市场前景非常广阔。而对于用户来说，只要能选择性价比好、 性能又稳定可靠的以及具有较好的商业背景和有实力的公司合作，就可以取得相当满意的生产效益了。

　　可控制多种不同物料成分的配料控制器

　　联合控制系统公司在北美市场宣布新产品高速f805-f型配料称重控制器，它主要用于食品、化工和制药等行业。这种设计的主要优点是能够控制多种不同的物料，且有多种配方选择。

　　200个存储配方zui多可以有30步的顺序控制5种原料供应储存，双速灌装，具有点动功能控制每个成分。扩大到16箱可以用插件扩展卡。原料配方可用确定的字母数字名称以便于使用。积累是保持每个配方公式给出的总重量，配料物料数的总计数量。较高的积累水平保持在所有配方过程的总计。数据采集功能的高速A/D转换，滚动平均计算，给出一个真实的称重结果每秒200。设置和操作的彩色触摸屏显示或通过一个免费的实用工具制造商提供的标准的RS-232商口。使用该软件，该配方可读取存档，修改，然后写入称重仪表。

　　我司所生产的JY500系列产品中，JY500A1等配料定量控制器也有类似功能，下面以JY500A1产品为例。

　　JY500A1配料定量控制器主要应用于冶金高炉、化工、饲料等需要配料控制的场合，其可控制6种不同种类的物料，且有9种配方供用户选择，也可根据用户需求进行定制扩展，模拟了数字双重滤波。为了确保配料精度，提供了快慢两种加料速度，物料的落差会自动修正，方便用户使用;本产品也是采用自动加料控制，带点动补偿，自动错误诊断。为了保护用户的利益，本产品可密码设定关机时间，配料过程若出现断电时还有保护功能;对提供的配方、实际配料重量和下料累计值都有打印功能，以便生产数据的管理及统计。

　　自动称重配料系统是对粉粒或液体物料进行单秤称重，并按所选配方混合，这一工业过程进行实时监控管理的自动化系统, 这种系统已广泛应用于冶金、建材、化工、医药、粮食及饲料等行业，能为生产节省大量的劳动力，为生产企业带来巨大的效益。 一般的工业自动称重配料系统由以下几部分组成。

　　( 1) 配料控制系统: 配料控制系统由可编程控制器、称重仪表、上位工控机以及其它控制器件等组成。

　　( 2) 给料部分: 给料部分是从料仓或储罐向称重设备中加料的执行机构。 根据物料的不同特性, 可以选用不同的给料设备, 如螺旋给料机、单(双) 速电磁阀、电磁振动给料机等等。

　　(3) 排料设备: 排料可以是称重设备(减量法) 或排放设备(零位法、增量法)。 通常由排空阀门、螺旋给料机、电( 气) 动阀门、电磁振动给料机等组成。 所有设备均应根据物料的性质和现场的工艺条件进行选择和设计。

　　( 4) 称量部分: 称量部分由标准连接件、称量斗、接线盒和传感器组成, 与称重仪表一起进行物料的称量以及误差的检测。

　　( 5) 校秤系统: 配料系统传感器应进行定期调校, 以确保系统配料精度 。

　　下文就对各有关部分对精度的影响作出如下的分析:

　　1 　 称重配料控制系统对精度的影响

　　工业自动称重配料系统一般采用集散控制系统结构或基于现场总线的控制结构, 对于一些比较简单的称重配料系统, 也可以采用工业计算机加数据采集板卡的形式进行配料过程的控制。 一种典型的基于PROFIBUS现场总线的配料控制系统如图1 所示。

　　配料控制系统由硬件和软件两部分组成。 硬件部分主要是称重传感器、称量仪表、可编程控制器、上位工控计算机等; 软件部分则主要包括可编程控制器的控制算法和上位工控计算机的监控程序。

　　配料控制系统中影响配料精度的因素主要有称重仪表、称重传感器、控制元件的响应时间和PLC的控制算法以及执行机构性行程时间等。

　　1. 1　 称重传感器

　　电阻应变式传感器是目前称重配料系统中zui常用的的称重传感器, 影响其测量精度的主要因素有以下几方面。

　　( 1) 密封方式的选择

　　称重传感器安装在工业现场, 环境比较恶劣, 若不加可靠密封, 就会受到工作现场潮气、腐蚀性气体、灰尘等的损害, 从而使系统精度受到影响, 因此必须选择合适的密封方式, 以保证传感器*可靠稳定工作。

　　( 2) 受力形式与安装方式的选择: 称重传感器有受拉和受压两种形式, 其安装形式有一点式安装、三点式安装、四点式安装三种。 拉力传感器一般采用悬吊安装, 因给料冲击和闸门开启等使称量料斗晃动会影响传感器的计量性能。 压力传感器采用固定安装, 只能承受垂直作用力来进行测量, 水平力有可能导致传感器弹性梁的损坏 。无论哪种传感器, 在多传感器安装时, 都会有各传感器受力不均的现象, 从而对系统精度产生影响。

　　( 3) 传感器性能指标

　　主要是指非线性误差、迟滞、重复性、零漂和蠕变等指标, 这些误差将对传感器的合成误差产生影响。

　　( 4) 量程选择

　　确定传感器的量程要综合考虑各种因素, 主要包括被称物料和料斗的zui大重量、传感器的数量、可能产生的偏载、动载、冲击及其它附加产生的干扰力等。

　　从系统的可靠性来考虑, 应选择较大量程的传感器 , 但从称量精度来看, 传感器应选择较小量程, 因此, 必须根据具体情况合理选择传感器的量程, 一般应使传感器工作于其满量程的30%～ 70%之间。

　　( 5) 传感器的桥路连接

　　在工业应用中一般采用多传感器串联或并联方式, 以获得较大信号输入并减小单个传感器的量程。 目前一般采用并联组秤的方式。

　　1. 2　 称重仪表

　　影响称重仪表测量精度的主要因素有内部 ADC 的 A D 转换方式、A D 采样速度及转换精度等。

　　1. 3　 称重控制算法的设计

　　采用进料式称量时, 由于落差的影响, 当停止给料后, 还有一部分物料在空中以自由落体方式落入称量料斗。 因此, 要为了保证配料精度, 必须设计一个终止给料提前量的控制算法, 对终止给料提前量进行控制, 以减小落差对配料精度产生的影响,使实际配料值保持在误差范围内。

　　资料给出了一种配料控制算法, 该算法利用了配料系统生产过程为多次重复称量的特性, 利用当次称量的结果对下次配料时的终止给料提前量进行修正。 经过有限几次的试配制后, 就可以使所配制物料的静态称量值保持在误差范围内。

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