内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书（毕业论文）
题目：变频调速皮带称重模糊控制配料系统
学生姓名：郭昌
学号：200540501407
专业：自动化
班级：自2005-4班
指导教师：崔桂梅教授
变频调速皮带称重模糊控制配料系统
自动化05-4 郭昌指导教师崔桂梅
摘要针对目前自动称重配料系统中采用传统PID控制的不足，提出了一种基于模糊-PID控制的方法。将模糊控制技术与传统的PID控制技术结合起来，共同应用于实际系统的调节当中，误差较小时采用PID控制，误差较大时采用模糊控制，大大提高了系统抗外部干扰和适应内部参数变化的鲁棒性，有效地解决了系统运行中误差不稳定和动态特性不理想的问题。系统采用西门子S7-200 PLC 实现模糊-PID双模控制，充分利用了PLC的控制功能，通过查表在PLC中实现了较为先进的模糊控制算法，大大加快了系统的响应速度，PLC模拟输出控制变频器调节皮带电机转速，从而达到控制物料流量的目的，很大程度地降低了劳动强度，提高了生产效率和产品质量。经过仿真试验，系统控制性能良好。
关键词：模糊-PID控制；自动配料；电子皮带秤；变频调速
Abstract
Automatic weighing ingredients for the current system used in the inadequacies of traditional PID control, a fuzzy-PID control-based approach. The fuzzy control technology with the traditional PID control technology combined with common regulation applies to the actual system, the error when using PID control of a smaller margin of error greater use of fuzzy control system greatly enhanced the anti-interference and adapt to external changes in the internal parameters robust and effective solution to a system error dynamic characteristics of instability and the problem of unsatisfactory.
System uses a Siemens S7-200 PLC to achieve dual-mode fuzzy-PID control, make full use of the PLC control functions, through the look-up table in the PLC to achieve a more advanced fuzzy control algorithm, greatly speeding up the system response speed, PLC analog output inverter control motor speed regulating belt, so as to achieve the purpose of controlling the flow of materials, to a large extent reduced the labor intensity and improve production efficiency and product quality.After simulation, the system control performance good.
Key words: Fuzzy - PID control; Automatic ingredient; Electronic belt scale; VVVF
目录
摘要......................................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................................II 第一章引言. (1)
1.1 设计背景及其意义 (1)
1.2 目前国内外的现状及存在的问题 (2)
1.2.1 电子皮带秤配料系统的现场工艺过程 (2)
1.2.2 国内外常用技术解决方案 (2)
1.2.3 现有控制系统存在的问题 (3)
1.3 本设计的主要研究内容和解决的问题 (5)
第二章自动配料系统的总体结构设计 (7)
2.1 系统总体设计方案和基本组成 (7)
2.2 系统工作原理及控制模型 (9)
2.3 配料皮带秤的组成及原理 (10)
2.3.1 配料皮带秤的组成 (10)
2.3.2 配料皮带秤的工作原理 (10)
2.4 称重传感器 (11)
2.4.1 称重传感器的选择 (11)
2.4.2 称重信号的处理 (12)
2.5 测速传感器的选择 (14)
2.6 电机调速方式的选择 (15)
2.6.1 常用电机调速方式 (15)
2.6.2 配料系统电动机的调速控制策略 (16)
2.7 系统的抗干扰设计 (19)
2.8 接地措施 (20)
第三章电气控制系统 (21)
3.1 配料过程的动力控制 (21)
3.1.1 可编程控制器的选用和配置 (21)
3.1.2 系统的输入输出量 (22)
3.1.3 动力控制部分的设计 (24)
3.2 称量落差补偿问题 (26)
第四章模糊-PID复合控制系统的设计 (28)
4.1 系统的控制模型 (28)
4.2 控制思想与控制算法 (29)
4.2.1 PID控制器 (29)
4.2.2 模糊控制原理 (32)
4.2.3 Fuzzy控制器的结构及算法 (34)
4.2.4 模糊控制算法的PLC实现 (40)
4.3变频调速皮带称重模糊控制配料系统的仿真试验 (42)
4.3.1 仿真分析 (43)
4.3.2 仿真试验 (43)
4.3.3 结论 (46)
第五章系统通信与管理软件的设计 (47)
5.1 系统的通信设计 (47)
5.1.1 PROFIBUS-DP概述 (47)
5.1.2 PROFIBUS-DP系统的组成 (48)
5.1.3 PROFIBUS-DP系统工作过程 (49)
5.1.4 系统的PROFIBUS-DP通信 (52)
5.2 系统组态管理软件的选择与设计 (53)
5.2.1 组态软件的选择 (53)
5.2.2 上位机与PLC的通信组态设计 (55)
5.2.3 监控模块中变量组态 (57)
5.2.4 配料系统的软件功能模块 (57)
第六章总结与展望 (59)
参考文献 (60)
附录 (62)
致谢 (80)
第一章引言
1.1 设计背景及其意义
近年来，国内新建烧结机的配料方法均采用重量配料法，重量配料就是按原料的重量来配料，采用电子皮带秤对物料进行连续计量,通过调节圆盘给料机或皮带的速度来实现定量给料，重量配料易实现自动配料,配料精度较高。
烧结机的配料采用电子皮带秤定量给料，为提高皮带配料秤的计量精度和配料系统给料精度，所有给料机的皮带配料秤均采用变频调速的方式进行控制。该自动称重配料控制由下列五大部分：电子皮带称、称重控制PLC、变频控制柜、监控计算机及现场操作箱部分。配料自动控制实现烧结用的原料如混匀矿、燃料、熔剂白云石、生石灰、冷返矿按照工艺要求的配比进行自动给料，能够判断下料堵料和失控故障、变频器故障，并报警。
电子皮带秤自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时流量，从而达到控制各种产品的质量和产量的目的，是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段[1]。微机配料控制系统在生产中的应用不仅可以提高配料质量和产量，也大大减轻了岗位工人的劳动强度，提高了生产效率。
有些企业开发了一些基于皮带秤仪表和PID控制器的皮带秤配料系统，但控制精度不尽人意，易出故障，不能适应许多生产工艺过程中的恶劣环境，不能满足用户日益增长的设备需求。因此，优化设计研制技术先进、设备成熟、经济实用的配料系统至关重要。本课题设计开发的变频调速皮带称重模糊控制配料系统能有效解决动态皮带称重控制物料流量的精度问题，又因为采用先进的控制算法明显加快了系统响应速度，很大程度地降低劳动强度，提高生产效率和产品质量，带来可观的经济效益，推动国民经济的发展。
1.2 目前国内外的现状及存在的问题
1.2.1电子皮带秤配料系统的现场工艺过程
企业内常见的皮带秤自动配料系统现场结构组成如图l-l所示，结构形式是一种最基本、使用最广泛的皮带配料系统。
由于每个称重单元的工作原理与控制方法是类似的，本系统以称重单元中的一个为例。系统的每个物料仓装满物料压在皮带上，皮带电机拖动皮带转动，则物料被连续拉出，皮带电机的转速就决定了物料的流量。皮带电机可采用多种调速方式，每个皮带下面有一自动称重皮带秤，通过皮带秤就可以称出下料的流量、累计量等数据；所有皮带的下面是一输送主皮带把混合好的原料送到下级容器中。
图1-1 皮带秤自动配料系统现场示意图
1.2.2国内外常用技术解决方案
目前国内电子皮带秤自动配料系统的生产厂家主要有徐州拉姆齐、山西新元、济南金钟等，国外的生产厂家有德国申克、日本大和等。某些厂家从成本考虑，采用单片机进行简单的称量积算和PID调节，功能简单，控制精度低，管理功能弱，可靠性不高。
规模较大的公司则通常采用基于调节器和Windows平台的皮带秤配料系统[2-3]，该系统正常工作时，配料仪表接受来自秤体的称重信号和测速信号，经乘积算后显示瞬时流量和累计量，并将瞬时流量以4～20毫安模拟电流的形式送往PID调节器作为调节测量输入信号，调节器将该信号与机内设定值比较运算后输出4～20毫安模拟调节信号，控制皮带电机转速，从而进一步控制该种物料的下料流量，最终使几种物料的瞬时下料流量与阶段累计量都保持在用户要求的范围内。要改变流量及配比可直接在调节器上进行设定操作，操作简单方便。
为便于集中控制，可以采用工控机作为上位机，通过串行接口与配料仪表和调节器进行通讯，对现场配料情况进行实时监控，并可直接在工控机上进行经验PID参数的设定[3]，加上报警监测功能，整个系统实现了自动化，节省了劳力，提高了生产效率。
第i号皮带电机的传统控制方框图模型如图1-2所示。
图1-2常用系统控制方框图
1.2.3现有控制系统存在的问题
适用上述解决方案的工艺现场首先必须满足这样一个前提条件，那就是物料流出量必须与直拖皮带电机的转速成正比。
要使系统具有良好的调节品质，即有较高的稳定性、准确性和快速性，系统还必须具备两个条件[4]:
1)系统自身的结构性质稳定，这包括它的容量系数、阻力和传递距离等内容。
2)调节器有合理的PID参数。只有将这三种作用的强度作适当的配合，才可以使调节器快速、平稳、准确地运行，从而获得满意的控制效果。
在这两者中，条件1)是条件2)的前提，因为PID参数取决于系统的动态特性，而影响系统动态特性的主要因素是系统本身的结构性质。
因为以往常用配料称重系统方案设计是基于普通的PID调节器，采用一般的PID控制算法，其参数一般是按阶跃响应的过渡过程时间来整定的，灵敏度较高，对于固定参数的系统有着较好的调节品质，从理论上讲能做到无误差调节，在误差较小的范围内确有其优越性。在各设备运转正常、稳定的情况下，可以实现良好的控制效果。同时，利用调节器的自整定功能可由调节器自动整定出一套合理的PID参数用于系统的正常运行。
但是，实际中电子皮带秤自动配煤系统的控制准确度会受到多个因素的影响[5]。
1)给料设备安装精度的影响
给料设备加工和安装精度对控制准确度也会发生影响。例如:采用圆盘给料机作为给料设备时，假如圆盘的水平精度不高，在给料圆盘旋转一周的时间内将会产生给料量的大小变化。要害是周期性大小变化的干扰信号会引入到配料控制回路，对系统控制准确度产生影响，所以，给料设备的加工安装应最大限度地严格。
2)料仓结构形状的影响
实践证明:料仓的形状以及料仓内壁的材料选用，都对物料均匀流线型下落有影响。严重时会使物料积压在料仓中，产生所谓的“悬料”现象，物料时下时不下。这些都会干扰配料系统正常工作。
3)物料物理特性的影响
物料流动性的好坏是影响配料系统的因素之一。当物料的粒度、湿度、温度、灰分发生变化时，给料设备往往不能正常地供料，严重时配料系统无法工作。如在我国南方，
雨水较多，若对物料无保证措施，物料水分受天气的影响有时会粘成球团，在这种情况下，配料准确度是无法保证的，而在我国北方，冬天气温很低，若对物料无保护措施，物料可能结在一起，也同样不能保证准确度，所以，要达到控制准确度指标，物料应不结块、结球，粒度保持一致，水分适中，流动性好。因此一般都在物料仓两边加两个电机作为振动器使用，以防止物料结块。
4)机械震动的影响
配料皮带秤检测出的物料瞬时流量是要参与控制量的输出运算的，是通过瞬时物料流量求出控制量。如果瞬时物料流量不稳定，将直接影响系统的控制准确度。安装时尽量避免将周围输送设备的振动引入到配料秤中。
5)现场环境较为复杂、恶劣，其他外界干扰频繁。如:秤体排列紧凑，秤体周围常安装有大功率给料电机;仪表附近装有大功率变频器，电机经常频繁启停，电磁波干扰大。
由于以上因素的存在，系统误差往往较大，其动态特性并不理想，超调量一般较大，因为不能及时地调整流量，造成系统自身的阻力和传递距离不稳定，设备运转不稳定，系统的结构性质不稳定，最终导致控制系统无法实现理想的控制效果，并调节器的自整定功能也失效[5]。此时，通常只能由操作人员通过一定的经验方法了解系统的动态特性，人工整定出一套粗略的PID参数，使之能够在恶劣的环境条件下以适用于一个较宽的范围。但此时皮带秤的计量性能和配料精度都会受到影响。目前，该问题一直困扰着许多用户，尚没有较为成熟的方法来解决这一问题。
还有其他如：称重传感器、测速传感器的选择；电机调速方式的选择；系统抗干扰设计；动力联锁控制；系统调试；称重管理软件的设计等问题都有待于进一步改进[13]。
1.3 本设计的主要研究内容和解决的问题
本课题针对以上现有皮带配料系统中存在的问题，设计开发了一套合理高效的变频
调速皮带称重模糊控制配料系统以解决皮带输送过程中的，系统响应速度与控制精度的问题。本设计主要研究内容是针对自动配料环节，采用模糊-PID复合控制技术、将模糊控制技术结合传统的PID控制策略应用在自动配料系统的调节中。论文详细阐述了模糊-PID复合控制系统具体的实现，即通过对自动配料系统的分析，建立合理的控制系统模型，根据模糊控制原理，提出自动配料系统的模糊控制结构和算法，以改进电子皮带秤自动配料系统的控制调节效果，解决了原系统存在的误差较大时，动态特性不理想，超调量较大的问题，从而进一步提高了系统的配料精度和配料速度[6]。
论文第二章阐述了皮带秤配料系统的总体结构设计，第三章说明了电气控制系统的配置实现，第二章和第三章属于系统的硬件设计部分；第四章对模糊-PID复合控制系统进行了详细研究以及部分仿真试验，第五章介绍了系统通信与管理软件的设计思路，第四章和第五章属于系统的软件设计部分；第六章是设计所得出的结论部分。
第二章自动配料系统的总体结构设计
2.1 系统总体设计方案和基本组成
以4台皮带秤组成的配料系统为例。本系统主要由配料电子皮带秤、仪表控制柜、动力控制柜、低压开关柜、变频器柜、现场操作盘、工业控制微型计算机、及监控管理软件几部分组成[7]。
1)配料电子皮带秤
配料电子皮带秤对经过皮带的散装物料进行自动地连续称量和累计，具有运输和计量两种功能。称重部分采用电阻应变式工作原理，多托辊杠杆式结构，实际工作时，皮带秤采用恒速计量方式[1]，通过调节上级给料速度来改变物料流量，本类型皮带秤多用于企业内部生产的工艺控制。
2)仪表控制柜
仪表控制柜主要包括4台皮带秤仪表。每台皮带秤仪表接受来自称重传感器的重量毫伏信号和来自测速传感器的带速脉冲信号，计算出流量和累计量，并将流量信号以4～20毫安模拟电流的形式送给工控机，工控机将流量信号与机内设定值比较后，根据一定的控制规则输出4～20毫安调节信号，控制现场给料电机的转速，从而构成单机闭环系统，达到控制某种物料流量的目的。
皮带秤仪表通过RS-485通讯接口与工控机进行通讯。
3)动力控制柜
动力控制柜是动力部分的中央控制部件，安装有电流表、控制按钮、指示灯、可编程控制器(以下称PLC)及电机保护电路，用于监控现场皮带机电流、对现场皮带机和给料设备的启停进行控制、指示电机运行状态、联锁控制及打滑跑偏报警。
PLC通过扩展EM277通讯模块，用PROFIBUS_DP的通讯接口与工控机进行通讯。
4)低压开关柜
低压开关柜配置有刀开关、断路器、电压表、电流表、电流互感器、隔离变压器等器件为各控制柜和配煤系统动力部分提供电源，同时检测动力电源部分的相间电压和线电流。
5)变频器柜
柜中的变频器，接受来自动力控制柜的开关信号控制上级给料电机的启停，同时亦接受来自工控机的4～20毫安调节信号，来改变输出动力电源的频率，从而控制现场7台给料机的转速。如果变频器功率较大，则必须在柜体中配置散热风扇，以保证变频器能正常工作。
6)现场操作盘
配煤系统电机的现场控制部件，装有控制按钮、指示灯，可在机旁对现场皮带机和给料设备的启停进行控制、指示PLC对电机的命令状态。
7)工业控制微型计算机及软件
工控机作为上位机，通过PROFIBUS双向通讯接口与动力控制柜中的PLC联机，控制PLC 的运行方式，输出开关量量控制信号控制主皮带电机的启停，从而构成完整的配料系统。工控机另留有一个RS485双向通讯接口，以备与全厂的上位工控机通讯。监控软件的主要功能有:根据生产配方和产量目标对称重过程进行自动控制，对称重数据进行统计管理并实现打印，包括对变频器进行调节控制的运算。系统软件有多种现场监控方式和配方输入方式，以适应不同的工程要求，用户可设定报警打印时间等参数。界面采用菜单方式，使用方便，用户可通过鼠标或键盘进行操作，对整个配料系统进行控制和管理。
2.2 系统工作原理及控制模型
系统开始工作时，工控机首先根据本次生产任务首先进行各种初始化，包括各成分的名称、仓号、产量、标准配比、标准流量等，然后按一定时序控制各给料机和皮带秤的启动，各给料机按一定流量给料，同时工控机读取皮带称重仪的重量信号和累计量数据，根据各成分的累积量值计算当前的实际配比，通过与标准配比的比较修正各给料机的给定量，使系统工作在最佳配比状态，当达到预定产量时，再按一定时序停止各给料机。
该系统的特点是由一台上位机来控制多台给料机，为了实现一定的配比，各给料机之间的工作又是相互联系的，而且给定量要随当前的实际配比进行修改，因此其控制结构是较为复杂的。第i号给料机的控制方框图模型如图2-1所示。
图2-1 第i号皮带电机的控制方框图模型
从图2-1中可以看出，该系统属于一个多闭环有关联控制结构。就第i号给料仓而言，有两个闭环和一个前馈，内环是一个FUZZY-PID控制器，据给定流量Fgi去控制调速给料机，使其给料流量Fi控制在理想的给定值Fgi附近。外环根据当前的累积值和希望产量之差△P以及前馈环节的给料机当前流量来修正内环的给定值。控制器采用FUZZY-PID复合控制方式，当偏差较大时采用模糊控制，当偏差减小到较小范围时采用PID控制方式。这样就可以解决系统误差较大，其动态特性不理想，超调量较大的控制难题。具体实现见第四章。
2.3 配料皮带秤的组成及原理
2.3.1 配料皮带秤的组成
配料皮带秤的结构组成，主要由输送机架、称重传感器、测速传感器、秤架、主动滚筒、从动滚筒、输送带、张紧装置、拖动装置、清扫器、调偏装置等组成。当散落在输送皮带机上的物料通过秤体时，秤体中的称重传感器和测速传感器分别把重量毫伏信号和带速脉冲信号通过接线盒送往皮带秤仪表。
2.3.2 配料皮带秤的工作原理
皮带秤是自动衡器，与人们熟悉的非自动秤比较，前者是物料在输送过程中连续自动地完成称重任务，后者是物料在静止状态下断续地进行称重。所以连续、自动称重是皮带秤的主要特点。
运动皮带上单位长度的瞬时流量，某一段距离的物料重量，或一段时间和一段距离的累积重量，这些量可以用积分法来演算。
输送机输送物料时，皮带秤仪表连续测量皮带上每单位长度的载荷值q(kg/m)，并与皮带在同一时刻的速度v(m/s)相乘，测得结果为物料的瞬时流量，q*v(kg/s)。
因物料输送的不均匀性和皮带速度随时间变化，所以在T 时间间隔的累积流量可以用以下积分式(2-1)表示:
?=T
dt t v t q W 0
)()( 式（2-1）
W ——T 时间间隔的物料累积量kg 或t ；
T ——物料通过秤的时间S 或h ；
q(t)——皮带单位长度上的物料重量kg/m ；
v(t)——物料在皮带上的运行速度m/s 。
2.4 称重传感器
称重传感器作为衡器的关键部件，其应用已经很普及了，但是称重传感器的选型，
尤其是动态称重传感器的选型，还有很多要点需要注意。配料皮带秤传感器选型时应着重考虑称重传感器的量程、灵敏度、结构材质等方面[8-9]。
2.4.1称重传感器的选择
l)量程的选择
皮带秤称重传感器的受力包括杠杆结构秤体的自重、物料流量作用力以及称量段内
输送皮带的自重，因此量程选择要考虑这几项内容。物料流量作用力F
l
的计算方法见式(2-2)。
)
(t V R
L
Fi
F
l ?
?
=式（2-2）式(2-2)中，Fi—物料额定流量；
L—称量段长度；
R—杠杆比，R=传感器受力 / 实际称量段受力(一般取R=0.5)；
V（t）—物料在皮带上的运行速度。
考虑到皮带秤的使用环境较恶劣，经常遇到震动、冲击、过载等情况，为提高皮带秤可靠性，选择量程时，常取1.5的安全系数。为解决这些问题，同时还要考虑机械限位的设计，称重传感器的材质尽量选用抗冲击、抗过载能力强且输出稳定的钢制传感器，而尽量不选取铝制材料。
2)灵敏度的选择
一台衡器是否能正常工作，必须考虑这个系统中各个部件的技术参数能否匹配[19]。对衡器来讲，也就是称重传感器所选用最大秤量值，灵敏度值;称重仪表所选用的供桥电压值、最高灵敏度值等数最终必须满足这个系统的整体指标要求。
3)称重传感器结构类型的选择
电阻应变式称重传感器的结构类型较多，按照弹性体结构区分，主要有以下几种类型。
a)悬臂梁式称重传感器
悬臂梁式称重传感器结构简单，灵敏度高，便于制作加工，但对立的作用点较敏感，对于震动大的场合，其输出信号不稳定。
b)剪切梁式称重传感器
该类型传感器的弹性体截面形式多为工字形，电阻应变片贴在中性层位置上，对受力点的变化不敏感，但结构简单，灵敏度高，线形好，但弹性体贴片困难，加工不易。所用材质多为铝制，稳定性差，而钢质的多为大量程，不适合皮带秤使用。
c)S型称重传感器
该类型传感器应变输出大、线性好，主要有平行梁和剪切梁两种类型。剪切梁式的剪切力与梁弯距无关，消除了受力点移动所引起的输出灵敏度变化，对侧向载荷也有较大的抵抗能力，而且结构紧凑小巧。其不足之处在于，用于小量程时，贴片处的腹板太薄，不易加工制作，且不易做到较高的灵敏度。平行梁式有较大的刚度，对载荷的偏移不敏感，有较高的输出灵敏度，可用于小量程称重传感器。
通过以上分析可知，对于配料皮带秤，可选用钢质的S型称重器，其连接方式采用关节轴承，处于受拉状态，其抗侧向力的能力可安装于密封的梁内，结构紧凑。
2.4.2称重信号的处理
该测控系统中，采集的信号是来自各皮带秤上压力传感器输出的mV级小信号。设计选用的皮带秤远传来的动态称重信号是0～30mV范围，不能直接被PLC读取，需要经过外加放大电路处理，将其转化为0～10V的标准电压信号。为了实现电压放大，采用LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器，与单电源应用场合的标
准运算放大器相比，它有一些显著优点：可单电源工作3V-32V、短跑保护输出、每封装含四个运算放大器、具有内部补偿的功能，其引脚图如下图2-2所示。
图2-2 LM324引脚图（管脚图）
又考虑到生产现场信号线与动力线、照明线并排布置，距离很近，在长距离传输中极易受到干扰而产生波动，故信号线采用了屏蔽补偿导线，信号线用金属管与动力线隔离。此外，在称重信号的输入端接入滤波网络,接入滤波网络后的输入电路如图2-3所示。
图2-3称重信号的处理转化图
2.5 测速传感器的选择
电子皮带秤所测量物料的瞬时流量的大小取决于两个参数，即瞬时流量等于称重传感器测量的承载器上物料负荷值q(kg/m)和测速传感器测量的皮带速度值v(m/s)两个参数相乘所得，即:W(t)=q*v，由此可见，测速传感器的测量精确度和稳定性与称重传感器的测量精确度和稳定性是同等重要的。只要保证q(t)*V(t)的乘积不变，就可以保证物料流量的恒定。即随皮带上物料重量的变化控制皮带运行速度做出相应的调整，就可以保证物料流量的恒定。目前称重传感器的精确度普遍提高到万分之几，而测速传感器的精确度大多在千分之几，所以提高测速传感器精确度是提高电子皮带秤系统精确度有效的途径之一。
测速传感器的脉冲信号进入显示仪表后，通常以3种方式完成与称重传感器信号的相乘运算[8]。第一种方式是测速脉冲信号经整形、放大后转换成O～10V DC模拟信号，并作为称重传感器的供桥电压，在称重传感器内实现乘法运算；第二种方式是测速脉冲信号经整形、放大后转换成模拟(或数字)信号，与称重传感器放大后的模拟(或数字)信号在专用的乘法器里进行乘法运算;第三种方式是测速脉冲信号整形后直接作为显示仪表中累加器的发信号，每接受一个测速脉冲信号，累加器就对称重传感器的输入信号进行一次采样，皮带速度越快，累加器采样的次数越多，采样值不断累加，因而以数字方式实行了乘法运算。
在皮带电机转子上同轴安装光电脉冲式测速传感器测皮带电机，计算出皮带的实际传输速度。光电脉冲式测速传感器由装在输入轴上的开孔圆盘、光源、光敏元件等组成。当圆盘转到某一位置时，由光源发射的光通过开孔圆盘上的孔照身到光敏元件上，使光敏元件感光，产生一个电信号。圆盘上的孔可以是1个或多个，取决于设备要求的脉冲数。
另外，在某些场合，测速信号可以通过特殊方法获得。对本身不调速的皮带秤来说，
电子皮带秤在配料系统中的维护与校验 本文结合了5台电子皮带秤在实际使用中出现的情况，总结了如何对电子皮带秤进行使用和维护；对出现的故障给出了产生的原因，并结合实际例子，给出了故障的排除方法。 标签：配料系统；电子皮带秤；维护；校验 莱钢集团矿山建设有限公司链篦机—回转窑氧化球团生产线于2004年7月建成投产，设计年产氧化球团60万吨。在各生产工序中，配料处于生产工艺的第一道工序，根据原料结构的不同适时调整原料的配比来保证整个工艺的稳定。因此原料配比的调控在整个生产过程中至关重要。电子皮带称的运行精度与运行稳定性在配料系统的运行中起到关键作用。 我厂配料系统由5台带式称重给料机和1台螺旋式称重给料机组成，由徐州三原称重技术有限公司负责安装调试。配料系统安装运行近10年来，经过日常维护计量误差仍保持在合理范围之内，系统运行稳定。 配料系统由称重控制显示器、工控机、称重程序、变频器组成，可通过控制显示器与变频器调速实现自动调节。应用于配料系统的拉氏皮带称与用于其它场合的皮带秤的工作原理相同，日常维护与管理也存在相同之处。但与其它用于物料结算的皮带秤在日常使用中过程中对精度的要求又有所不同。 1 影响拉式皮带秤精度的因素 1.1影响皮带秤精度的误差包括静态误差与动态误差。静态误差在皮带秤秤体安装时已经确定，皮带秤的安装误差。因此在皮带秤的日常使用过程中对动态误差的控制在保证皮带秤精度上起到关键作用。动态误差产生的原因是多方面的，根据实际使用过程中产生影响的主要因素有以下几种：物料的不均匀与冲击力造成的误差，皮带跑偏造成的误差，校准误差，环境影响带来的误差。 1.2物料的不均匀对称重传感器带来较大范围的弹性变化影响测量精度，物料的冲击对于皮带秤支架刚性的影响，皮带的振动也都影响计量的精度。针对上述情况，要合理的调整原料仓出口闸板的高度，我厂在实际的配料过程中要求不得随意改变闸板的高度，料流稳定，高度合理，皮带秤运行速度适中。并及时清理原料中的杂物。保证原料仓内合理的料位，原料仓内原料不得少于1/3，保证原料入仓下落时不得对皮带造成较大冲击。 1.3皮带跑偏是造成误差最常见也是作重要的原因之一，由于用于拉式皮带秤的秤架长度相对较短，皮带长度较短，因此皮带跑偏对于计量的影响很大，因此加强日常的检查很重要，发现皮带跑偏及时调整，保证物料位于皮带的中间位置，使称重传感器受力均匀，信号准确稳定。
全自动称重配料系统 （广州南创内部培训资料整理编辑：冯工） 全自动称重配料系统系统描述自动称重配料系统是完全自主研发，用于专业生产对粉状，散粒状物料（如粮食，面粉，饲料，PVC粉体，PP颗粒等）进行连续输送，精确计量，自动配料的称重系统。广州南创中国“称重控制系统”行业领导者、称重系统专家！中国进口传感器、仪器仪表、工业备件十大供应商;系统由上位机-工业电脑，下位机-PLC可编程序控制器，粉体配料，液体配料，微量加料及控制系统等部分组成。它是以真空上料，加料螺杆定量加料，称重料斗自动称重配料，同时进行累加称重的一种自动称重系统。适合于物料的精确计量和生产过程中的自动配料作业。 1.全自动称重配料系统： a)AT-WS系列全自动称重配料系统； b)SAT-WS半自动称重配料系统； c)M-WS人工称重配料系统。 2.全范围的中央和独立的加料系统： a)NP -FDS负压加料系统； b)SC-FDS螺旋加料系统； 3.弹簧上料器： a)SP-FD100型弹簧上料器； b)SP-FD300型弹簧上料器； c)SP-FD700型弹簧上料器 4.真空上料器： a)VF-P型粉末真空上料器； b)VF-G型颗粒真空上料器 5.抽屉式磁力架： a)HP-MS高强力磁力架； b)DR-MS抽屉式磁力架一， c) AT-WS系列全自动称重配料系统；SAT-WS半自动称重配料系统；M-WS人工称重配料系统：计量范围：500g；5Kg；10Kg；30kg；50kg─2000kg
计量精度：±0.05％；±0.1％；±0.2％；±0.5％ 可按用户要求，加工特殊规格。 二，全范围的中央和独立的加料系统中央上料系统可以说是规模化塑料加工生产线中使用最普遍的辅助设备，它可节省原料搬运的人力与时间以及生产现场原料堆放所占的空间。 产品系列： 1，NP-FDS负压加料系统我司NP-FDS负压加料系统采用负压高速低浓度输送方式，该方式是利用真空泵产生足够的真空吸引力，再调整原料与空气之间的比例来达到输送的方式，其具有操作控制简便，输送速度快，生产安全稳定，生产现场清洁，成本低的特点。 2，SC-FDS螺旋加料系统螺旋输送机俗称绞龙，是矿产，饲料，粮油，建筑业中用途较广的一种输送设备，它适用于颗粒，粉状和小块状物料的水平输送，倾斜输送，垂直输送等形式，其输送距离从2米到70米，规格多种，并可根据客户需求制作。 三，弹簧上料器该产品可与各种规格的塑料挤出机配套使用，使塑料原料（粉末，颗粒等）从储料箱自动输送到挤出机料斗内，并由挤出机料斗内料位仪自动控制加料。具有性能稳定，节省人力，安全可靠等特点。 四，真空上料器VF-P型粉末真空上料器，VF-G型颗粒真空上料器是一种设计简洁，价格合适的轻巧型气动上料机。可以根据客户的要求安装在料斗，喂料机，干燥机或任何其他附属设备上。除主体设备外，还有一个可远程安装的控制盒和一根用于上料的软管和吸料用料枪。 五，抽屉式磁力架：HP-MS高强力磁力架；DR-MS抽屉式磁力架1，HP-MS高强力磁力架2，抽屉式磁力架
皮带秤基础知识 （一）：常用术语 衡器 利用作用在物体上的重力来确定物料质量的计量仪器。 自动衡器 在称量过程中无需操作者干预，能按预定的处理程序自动称量的衡器 连续累计自动衡器（皮带秤） 无需对质量细分或者中断输送带的运行，而对输送带上的散状物料进行连续称量的自动衡器。 称量台式承载器 承载器只包括部分输送机。此类皮带秤作为皮带输送机的一部分，与皮带输送机一起输送物料。 输送机式承载器 承载器是一完整的输送器。此类皮带秤自身具有动力，能独立输送物料。 单速皮带秤 设计成与单速运行的输送带装配成一体，并与其一起输送物料的皮带秤。 承载器 皮带秤中承受载荷的部件。 承重托辊 承载器上支撑输送带的托辊。 秤重单元 皮带秤上提供被测载荷信息的装置。 位移传感器 输送机上提供对应给定皮带长度位移信息的装置或是提供带速比信息的装置。 位移检测装置 位移传感器的一部分，其始终保持与皮带接触或与与一非驱动皮带轮联成一体。累计器 该装置通过承重单元和位移传感器的信息完成部分载荷的累计或实现单位长度载荷与皮带速度的乘积。 累计显示器 接受累计器的信息，并显示输送载荷质量的装置。 置零装置 在输送带空转多于一整圈的期间内，能保持累计零点的装置。 非自动置零装置 需要通过操作人员观察并进行调整的置零装置。 半自动置零装置 给出一个手动指令厚自动运行或需要调整显示值的置零装置。 自动置零装置 皮带空转时，不需操作人员的干预而自动运行的置零装置。 瞬时载荷显示器 在给定时间内显示最大秤重的百分数或是作用与秤重单元的载荷质量的装置。 流量显示器
显示瞬时流量的装置。其显示的瞬时流量可以是单位时间内输送的物料质量，也可以是最大流量的百分数。 流量调节装置 能够保证设定流量的装置。 预设装置 预设累计载荷质量的装置。 循环链码 由若干个标准质量块，首尾相接组成的闭合链，虽输送机皮带移动，将重力连续、循环地作用在皮带秤上。 累计分度值（d） 皮带秤在正常的秤重方式下，总累计显示其或不分累计显示器以质量单位表示的两个相邻显示值的差值。 试验分度值 皮带秤在准备试验的特殊方式下，总累计显示器或是不分累计显示器以质量单位表示的两个相邻显示值的差值。在这种特殊方式不易实现时，试验分度值应等于累计分度值。 秤量长度（L） 在皮带秤承载器的端部秤重托辊轴与最近的输送托辊轴间的1/2距离上的两条假想线之间的距离。 当只有一个秤重托辊时，秤重长度等于秤重托辊两边最近的输送托辊轴间1/2的距离。 秤重周期 有关载荷信息每次相加的一组操作。每次载荷信息相加结束时，累计器回到其初始位置或状态。 最大秤重（Max） 在代表秤重长度的那部分输送带上，承载器上可以秤量的最大加载量。 最大流量（Qmax） 由秤重单元的最大秤量与皮带的最高速度得出的流量。 最小流量（Qmin） 高于此流量，秤重结果节能符合国标的要求的流量。 给料流量 从前一个装置流到输送机上的物料流量 最小累计负荷（Σmin） 以质量单位表示的量，皮带秤的累计值低于该值就有可能超出本规定的相对误差。最小试验载荷（Σt） 以质量单位表示的量，低于累计值的试验，皮带秤就有可能出现较大的相对误差。皮带的单位长度最大载荷量 秤重单元的最大秤与秤重长度的商。 控制值 在皮带秤的承载器上模拟或是放一个已知附加砝码，皮带空转预定圈数后，有累计显示器显示并以质量单位表示的值。 预热时间 皮带秤从通电起到他能符合要求的时间 缩小比R
电子皮带秤控制器的使用实践 原料配料站的计量、控制问题在许多生产线都出现过计量不准，配料不稳定情况。广东塔牌水泥集团有限公司为确保配料计量准确，进行了利用ＤＣＳ（集散控制系统）实现电子皮带秤控制器功能的技术改造并获成功。改造后该集团的各台秤的计量精度和流量控制均满足了生产控制要求。另外还详细介绍了电子皮带秤的零点标定、实物标定、流量控制等方法与措施。 电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续自动称重的一种计量设备，它可以在不中断物料流的情况下测量出皮带输送机上通过物料的瞬时流量和累积流量。但由于水泥厂物料特别是原料配料站物料的特殊性，导致计量和控制效果不理想。对此，我们采取的改造措施是：利用ＤＣＳ（集散控制系统）实现电子皮带称控制器功能，从而达到其计量精度和控制要求。在改造中参考了重庆电子皮带秤仪表的设计。 １电子皮带秤的控制器功能 当皮带输送物料时，称量段上的物料重量通过皮带秤量拖辊载台作用于称重传感器，称重传感器将重量转换成电信号（ｍＶ级）送入称重控制器，经过放大、滤波、Ａ／Ｄ转换成数字信号。装在从动轮上的测速传感器把皮带运行的速度信号转换成脉冲信号，送入控制器，经过一系列运算转换成数字信号。控制器根据输入的信号进行运算，从而得出物料的瞬时流量和累计质量值，并输送到上层控制系统（如ＤＣＳ）中显示。同时，控制器根据接收到的上层控制系统设定的流量信号，控制电机的速度实现物料流量的稳定控制。这是电子皮带秤的一般工作原理，其中控制器是保证电子皮带秤正常工作的核心部件，负责信号的处理、物料流量的计算、物料流量的控制等主要功能。从实际使用情况看，可以省去电子皮带秤的现场控制器，完全通过ＤＣＳ实现电子皮带秤控制器的所有功能，既节约了企业的投资，又达到了比较好的控制效果。 ２物料的流量计算 要在ＤＣＳ里面实现电子皮带秤现场控制器的功能，需要做好如下几个方面的工作：现场信号的处理、物料瞬时流量的计算、物料累计总量的计算、物料流量的控制、电子皮带秤的零点标定。其中的重点是物料计算，包括物料的瞬时流量计算和物料累计总量的计算。 根据电子皮带秤的工作原理可知，物料的瞬时流量计算公式：Ｆ＝ｋｖＱ，其中，Ｆ为流量，ｋｇ／ｓ；ｋ为称量系数；ｖ为皮带速度，ｍ／ｓ；Ｑ为称量段负荷，ｋｇ／ｍ。ｋ可通过实物标定获得，ｖ，Ｑ可通过处理现场传送过来的信号得到。 在实施由ＤＣＳ实现电子皮带秤控制器功能的改造中，我们没有使用测速传感器，而是直接使用变频器的输出信号。在现场分别测算出（也可以根据电子皮带秤的技术参数理论计算出）１００，２００，３００，４００Ｈｚ对应的线速度，通过折线函数将０～５００Ｈｚ信号转化为相应的线速度ｖ。 称量段负荷计算公式是：Ｑ＝２（Ｍｔ－Ｍ０）／Ｌ。Ｍｔ是现场荷重传感器传送过来的实时荷重信号，Ｍ０是电子皮带秤自身的皮带重量（通过电子皮带秤的零点标定获得，后面我们会提到），Ｌ是电子皮带秤的有效称量段的长度。实际使用中，现场传送过来的荷重信号变化比较大，影响了ＰＩＤ的自动控制。因此，现场传送过来荷重信号在通过滤波函数处理后才参与计算。 综上所述，物料瞬时流量的计算公式：Ｆ＝７．２ｋｖ（Ｍｔ－Ｍ０）／Ｌ物料总的流量计
电子皮带秤挂码校准Last revision on 21 December 2020
挂马计算 具体计算过程 徐州默科仕测控技术有限公司提供 一、 17A 1、挂码方法：一般挂二组，主副杠杆各一组，呈对称布置。 2、简易公式： 挂码总量Q1×挂码点到耳轴之距离L1=计量段物料重量Q2×计量段长度L的1/4 ...... 徐州默科仕测控技术有限公司，是一家专业从事工业计量、物料配比输送、输送过程监控保护产品的设计、制造服务专业厂家，其主导产品主要包括、配料系统、给料机、给煤机、除铁器、皮带输送保护、智能监控系统及MT2105显示测量仪表等。 有三种校验方式,电子、挂码、链码，链码校验方式，最接近实物方式。常用的是挂码校验。校验常数的计算很重要，因为挂码是直接施加在称体上，是传感器受力，模拟不了物料的特性，校验过程就是让仪表检测传感器受力和理论计算相一致的过程。如果计算不正确，会与实际值偏差很大。不同的皮带秤的计算公式并不一样。 1．挂码的悬挂位置 ICS－20A秤应在两组托辊的位置 ICS－20B秤应在两组托辊的中间位置 ICS－17A秤应在一、二和三、四组托辊的中间位置 ICS－17B秤应在两组托辊的中间位置 ICS－14秤应在第二及第三组托辊的位置
挂码施加时，应保证对称施加，受力均匀。该位置为各种电子秤的理论受力点，在该位置施加砝码时，杠杆比为，否则应计算实际的杠杆比。杠杆比的计算公式为： 挂码到支点的距离（m） ——————————————— 称体理论受力点到支点的距离（m） 2.挂码校准常数 挂码的等效载荷 挂码重量＝施加在称重托辊的静态重量 计量段长度的测量方法是： 以米为单位的计量段长度，由以下方法确定 （1）分别从皮带输送机的两侧，测得从（十1）托辊到最远的称重托辊的距离。（2）分别从皮带输送机两侧测量从（－1）托辊到最远的称重托辊之间的距离。 （3)计量段等于这四个数据的总和除以 4。 测量精度应精确到 1 毫米。 例：Kg = 200 D =米 Kg/m＝200÷＝ Kg/m （2）挂码的标定常数的计算（单位为：吨）： 挂码总重量（Kg） ————————× 杠杆比×皮带周长（m）× 圈数÷1000 计量段长度（m） 例：Lt=180米 N=5
制药行业配料称重系统方案 ——智能制造/营销部 海得控制可以为客户提供制药工艺各个工序的配料称重解决方案，包括：配料、配液、物料管理、物料分装，成品检重等环节。构建高安全、质量和生产效率的制药行业解决方案。 一、配料系统介绍 原辅料配料系统 根据制药生产工艺规程，将原辅料按一定比例混合在一起；是针对一种或者多种物料按预先设定好的值和误差进行加料和放料的过程。 配料工艺要求无粉尘，可复核可追溯，并最大限度地降低粉体物料转运过程中污染、交叉污染以及混淆、差错等风险。 1、配料工艺路径： 2、配料称重系统：
3、自动配料称重系统 1）按制药生产配方自动进行配料 2）全过程密闭执行 3）电子记录配料过程数据 4）自动生成配料报告，实现物料正反向追踪 4、手动配料称重系统 1）称重及配料程序按照GMP要求进行 2）条码标签扫描防止用错材料 3）生成符合要求的称重报告 二、系统结构与信息流程 1、制药称重自动化系统
海得e-Control PLC控制器通过串口总线协议与电子称重仪器、条码扫描仪、变频器等设备连接，PLC出厂预设程序或netSCADA组态软件自带的电子秤驱动包括： 1）Mettler SICS（梅特勒）；Mettler Toledo（梅特勒托利多） Terminals ID1,ID2, ID3, ID5, ID7, GD12 using the MMR protocol； 2）Sartorius （赛多利斯）XBPI and MP8 using the xBPI protocol。 2、举例：中药称重系统电子记录 当配料通过条形码识别器被添加进去时，中药称重系统会自动查找产品资源和可用原材料之间的关系。它也会为每一个批处理过程产生唯一的识别数量，并投放相应数量的带条形码的配料。当配料添加进来时，它们会被通过条形码扫描器扫描和确认。中药称重系统采用电子记录的最大优点就是它不允许无序操作，减少了人为错误发生的机率。
第一章技术参数及系统构成 ICS-20A、17A、14A系列电子皮带秤, 是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,具有结构简单、称量准确、使用稳定、操作方便、维护量少等优点, 不但适用于常规环境, 而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境。广泛地应用于冶金、电力、煤炭、矿山、港口、化工、建材等行业。 说明书主要对20A/17A、14A系列皮带秤系统的安装、运行、校准和维修等工作加以说明。有关扩展板( 打印和通讯) 仅作简要介绍。 1.1主要技术指标 1.1.1系统功能 动态累计误差: 20A皮带秤系统优于±0.5% 17A皮带秤系统优于±0.25% ICS-14A皮带秤系统优于±0.25% 称量能力: 6000t/h以下 皮带宽度: 500-2200mm 皮带速度: 0.1-4m/s 环境温度: 称架-20℃-60℃ 积算器-10℃-50℃ 1.1.2载荷传感器性能 非线性: 小于额定输出的0.05% 重复性: 小于额定输出的0.03%
滞后: 小于额定输出的0.03% 激励: 10VDC 1.1.3速度传感器 频率范围: 0-1.2KHZ 精确度0.05% 分辨率10-4米/秒 1.1.4 HN9001电脑积算器性能 精度: 优于0.05% 电源: 220V-15%+10%50HZ±2%;25V A 激励电压输出: 10±5%VDC 至速度传感器增速板输出: 未稳压的24V AC 累重显示输出: 八位带小数点, 最小显示0.01t 流量显示输出: 四位带小数点, 单位为每小时吨 远程累计输出: 在累重显示器上的每个计数相当于10kg、100kg、1t 电流输出: 可选择4-20mA或0-20mA, 输出电流正比于流量 打印接口: μP16打印机 通讯接口: 可选择RS-232或RS-485 开口尺寸; 285×140(宽×高) 重量输入: 一只或两只载荷传感器的毫伏级信号 速度输入: 数字速度传感器的脉冲信号 1.2系统组成及工作原理: 20A、17A、14A系列皮带秤由三个主要部分组成: 称重桥架、速度传感器和积算器。 装有载荷传感器的称重桥架, 安装于输送机的纵梁上, 称重托辊可检测皮
电子皮带秤的应用 刘庆 高升 薛冬花 摘要 从皮带秤传感器的选择、秤的安装以及皮带秤托辊的安装等硬件角度论述其对称量系统精度的影响，阐明和维护对皮带秤长期稳定的重要作用 关键字 电子皮带秤 秤框 称重托辊 称重信号 1.前言 电子皮带秤在宣钢炼铁厂应用广泛，作为一种计量测量装置，为公司的降成本促效益提供了可靠的科学依据。电子皮带秤对散料进行连续计量时，主要测量两个基本量，即每米物料重量和皮带的运行速度。称重传感器和测速传感器将检测的信号输入二次仪表进行数据处理、运算并显示，其精度可达±0.125%。但在实际应用中，秤框和皮带运输机的安装、称重托辊和传感器的安装、运行时的振动、皮带速度的变化、运输机的位置及环境条件等，这些因素都会影响电子皮带秤的精度。 2.称重、测速传感器的选择和使用要求 2.1 称重传感器 称量系统的称量值越接近传感器的额定容量、其准确度就越高，但在实际使用时，由于加在传感器的载荷除被称物料以外还存在称体的自重、皮带以及振动冲击等载荷，因此不同的称重系统选用传感器的量程原则差异极大，在选择称重传感器量程时，应在系列产品中选取。根据秤架自重“额定秤量”最大可能产生的偏载情况和传感器的灵敏系数等诸因素来选择称重传感器量程，通常称重传感器的额定量程的计算公式为： α ηαηcos )6.3/)max ((cos K L v t W K QL P ==式中，-P 量程；-Q 皮带秤的线分度密度， m kg /；-L 称量短的有效长度，m ；- η称框机构系数；-αcos 秤架安装与水平有一定倾角α时，则还要与αcos 有关；-)max (t W 最大瞬时流量，h t /；-v 皮带速度，s m /。 应使传感器的准确度略高于理论计算值，因为理论往往受到客观条件的限制，如秤体的强度差一点，仪表的性能不是很好、秤的工作环境比较恶劣等因素都直接影响到秤的准确度要求，因此要从各方面提高要求，又要考虑经济效益，确保达到目的。 2.2 测速传感器 测速传感器的安装位置，对电子皮带秤的精确度也有很重重要，由于测速轮与皮带间的打滑，测速轮轴线与皮带运行方向不垂直等均会带来测量误差。因此测速轮宜安装在回程皮带和秤位置附近。 3.电子皮带秤抗干扰屏蔽接地的保护措施 电子皮带秤作处的环境，除有各种不同频率和幅值的电磁场干扰外，安装电子皮带秤的大地表面不一定是理想的零电位，如各种电器设备的接地装置，能使地面电位产生很大的差别，并且随时会有变化。因此，电子皮带秤的接地装置如果设置不当，反而会造成接地导线引入的干扰。电子皮带秤应采取一些列抗干扰屏蔽措施，并且把屏蔽系统科学的接地，以保证称重显示值得准确和稳定。为消除或衰减工频干扰可采取下述措施： （1）称重传感器信号传输电缆避开动力线； （2）称重传感器传输电缆的屏蔽层科学可靠地接地； （3）采用并联供桥法，以降低系统的输出阻抗； （4）当无法将电子皮带秤信号电缆与动力线隔离时，应在传输电缆外加金属防护 管，并将管子接地。 4.电子皮带秤的安装和电子皮带秤称重托 辊的安装 电子皮带秤的秤框应安装在输送机的直线段，当输送机皮带呈曲线时，如果秤框 安装地点不符合要求，把秤框安装在水平皮
电子皮带秤系统的工作原理 称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定 皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求（如图1）。 可由上位PC机设定各种相关参数，并与PLC实现系统的自动控制。它可以采用两种运行 方式：自动方式和半自动/手动方式。 自动方式 图1：称重给料机工作原理示意图 通过在工控机上选择的预先编好的配方，配方确定后启动系统。配料系统根据配方的设 定自动控制各配料给料机运行。 ? 半自动方式/手动方式 由人工在控制器上设定配方的配比，手动启动控制器，BW500积算仪控制变频器和称重式给料机加料。 2.1.2 系统的组成
图2：称重给料机的组成示意图 称重给料机系统主要包括：秤架（包括安装支架）、称重传感器、速度传感器、手动挂码校验装置、防跑偏措施、头部刮板、内清扫、拉紧装置、配料秤的密封罩、支撑架、胶带、托辊、辊筒、结构件(卸料端带有衬板的卸料漏斗、拖料端带拖料漏斗及手动调节门等)、变频调速电机、接线盒及连接电缆（称重传感器之间）、通讯连接设施（称重给料机系统）、数字显示表、标定及调校设施、成套仪表盘等（如图2）。 称重给料机的核心部分是皮带秤（如图3）。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度传感器组成；而称重给料机系统的结构特点和精度主要由皮带秤的设计结构决定。 图3：皮带秤是称重给料机的核心部分
广州南创自动称重配料控制系统 1、什么是自动称重配料控制系统？ 自动称重配料控制系统在茶叶、药品、味精、白糖等颗粒状产品的包装 现场，需要精确、操作简便的称重装置和快速、可靠的给料机构。可利 用单片机控制技术设计自动自动称重配料控制系统，实现物料的实时称 重与定量输送，从而克服传统机械称重设备精度低、操作复杂、需人工 送料等缺点，对提高产品整体的包装效率起到关键性作用。本文介绍了 基于Crystal公司的高精度24位串行A/D转换CS5532的自动自动称 重配料控制系统设计。配合电磁振动器构成的振动传送机构，以及点阵 型液晶显示模块，可达到简便易用、自动定量的目的。 广州南创自动称重配料控制系统有限公司在过程称重配料、物位测量、测力检测分析三大类仪器仪表以及相关成套传感器工控系统、工业设备的开发﹑生产﹑销售、技术服务上通过专业、精准的称重配料，使用户提高了产品质量，配料控制系统所具备的强大的生产数据统计功能，为用户生产的科学管理提供了强有力的保证。产品遍及冶金、钢铁，煤炭，化工、建材、食品、石油、橡塑、有色、能源、环保、物流、粮油饲料、矿业、铁路、煤矿、港口、实验室、建筑、道路施工、装配制造业等众多工业领域广泛应用。主要工程涉及：油库SCADA控制、环保自动化、化工自动化、称重配料，WMS（仓库管理）、立体仓库、输送线分拣跟踪、工厂生产线自动化、上位机信息管理等多个方面。迄今为止，南创自动化承揽的各种控制系统已投入运行的有上百套之多，赢得了客户的普遍赞誉。 广州南创自动称重配料控制系统有限公司主要为电力、煤炭、冶金、钢铁、建材、化工等行业供应称重、检测与自动化控制等相关产品、技术服务以及系统，并提供方案、评估与技术改造。通过了解、吸收、传播世界先进的称重，检测，自动化控制技术，为促进测量与自动称重配料控制系统领域的进步架桥铺路。[1] 自动称重配料控制系统八大优势： 广州南创称重配料控制系统具有成熟的行业应用，工控自动化系统简单的现场操作，以及称重系统工程不同的原料的储存、输送、称重配料、除尘、物料混合、包装灌装等多种设备具有灵活的配料形式，再加上方便
ISC型（系列）煤矿用电子秤（防爆电子皮带秤）是山西万立科技有限公司自主研制的新型井下计量监控设备，该产品为本安防爆设备，在国内已率先取得国家MA认证、防爆认证，能适应恶劣的井下工业环境，可保证井下作业的安全性。该产品由C2-S型信号变换器、JG型安全隔离栅、GZD300型称重传感器、GSG4型速度传感器、KDW－0.06/127型矿用浇封兼本安型电源箱和ICS型称重显示控制器组成。称重显示控制器以MCS-51单片微处理器为核心，操作简单、功能齐全、可靠，精心设计的全悬浮式秤架，结构合理、安装维修方便。该产品运行稳定、计量准确，是煤矿井下等危险区域皮带输送计量、配料及产量监控的理想设备 特点： 1、防爆等级EX(ib)I 2、抗强干扰稳定性好 3、全悬浮秤架偏载误差小 4、测量精度高 5、13位数码显示 班、日、月、总累计计量 6、全自动、半自动调零 7、内置微型打印机 8、全密封防水测速传感器 9、密码锁和键盘锁 10、超长距离传输 。 ICS-XF煤矿用电子秤是山西万立科技有限公司自主精心研制开发的新型井下皮带运输本安计量监控设备，该产品在国内已率先取得产品MA认证、防爆认证，能适应恶劣的井下工业现场。 1．该产品取得防爆煤安认证，可以适应井下恶劣环境。 2．采用三托辊秤架结构，减小了边界效应误差。 3．采用全悬浮式秤架结构，减小了皮带跑偏和物料偏载误差。 4．秤架部分精心加工处理，减小了皮带张力变化误差。 5．传感器供桥电压稳定到现场，消除了线路电阻随温度变化引入的误差。 6．称重显示器功能完备，可满足不同用户要求： (1) 系统以ARM9 MCU为核心构建，为整机的高性能奠定了基础。 (2) 触摸屏操控。
1.概述 ICS-XB 型电子皮带秤计量系统，是充分发挥了动态计量技术和计算机通讯技术优势的一种智能型、多功能、高精度在线实时计量器具，适用于多种行业的输送过程计量，计量精度级，对周围环境无污染。 ICS-XB 型电子皮带秤计量系统由工控机、避雷器、数据通讯接口、 智能仪表/分站、皮带秤秤体、称重传感器等设备组成。整套系统结构见下图： 地面井下 打印机 工控PC 机 矿领导1 矿领导2 矿领导3 矿领导4 矿领导5 内部局域网 1#分站1#皮带秤2#分站2#皮带秤3#分站3#皮带秤4#分站4#皮带秤8#分站 8#皮带秤 8#皮带秤 8#分站 2#皮带秤 2#分站 1#皮带秤 1#分站 通信接口 避雷器 避雷器 主要特点： ① 皮带秤秤体为下置式秤架、耳轴式支点设计，结构合理、稳定可靠； ② 不锈钢金属密封波纹管式称重传感器，能够有效的消除侧向力对称重的影响； ③ 选用先进的计量、采集、通讯为一体的仪表，信号采集速度快、精度高、功能强； ④ 工控机与智能仪表之间采用半双工基带式通讯方式，数据传输可靠性强、距离远； ⑤ 现场数字显示（5年停电记忆），工控机可以对智能仪表进行远程参数设定； ⑥ 具有皮带秤零点自动补正功能； ⑦ 开停信号为触点式。 2．工作条件
供电电源：220V/127V AC 50Hz 5A；允许电压波动范围： -10%～20%；环境温度：15℃～35℃；相对湿度：40～85%；大气压力：80～110Kpa；清洁，无强磁场干扰，无爆炸性介质和腐蚀性气体。 3. 工作原理 当物料从秤体通过时，经交流接触器常开触点产生开停信号，物料的重量通过皮带与称重托辊作用于称重传感器,被检测出单位重量（kg/m）信号,将两个信号输入智能仪表内部演算器加以运算而得到瞬时流量，并进行积分累计，再经传输至工控机，作为实时监测，采集信息并存储汇总，实现显示皮带秤的当前工作状况，并随时查询，日、月、年及总累计量，用户可随时分析历史数据，运算公式如下： F1= K ( U1-U0 ) F= F1﹒L P=Σ F﹒dt F1 负载（Kg/m） U1 称重传感器瞬时信号（mV） U0 零点信号（mA） K 量程（m/mA） F 流量 (t/h) L 皮带线速度（m/s） P 累计量 4.技术特性 ⑴工控机 工控机是台湾研华原装进口的，供电电源：AC 220V，允许波动电压范围：-10%～20%，如果现场电压不稳定，要加装电脑专用的UPS稳压电源。在正常使用时，机器要每天24小时开机。每套系统可以带8台秤。 ⑵板式主站卡 板卡是安装在工控机内的底板上的，接收采集数据信号并传送至计量程序。板卡上有2个8位拨码器。靠近15针插头的拨码器将4和8拨至有数字的一侧，表示地址码为220，另一个拨码器将所有的端子拨至有数字一侧，表示可以通讯8台秤。 ⑶数据通讯接口 数据通讯接口一端通过一对信号通讯线和智能仪表相连，此端为本安端，其额定电压
药材配料称量防错系统 药材配料称量防错系统广泛应用于对产品的质量进行追溯的生产性企业，如医药、生物科技、食品、化工、橡胶、塑料、饲料等行业，实现小料配料的智能化、网络化管理，使成品和原料可进行双向追溯，生产决策与生产控制无缝衔接，提高生产执行力，提高实时准确的生产数据作为管理者决策的依据，预防质量事故的发生 系统概述： 配料称量防错系统在借鉴国外化工制品企业的生产工艺基础上，将原料库存管理、配方管理、配料称量融为一体，采用条形码识别、机电、计算机接口等技术自主开发完成配料称量与库存管理系统，防止配料中出现异物品，确保称量精度，使每批配料都有记录可追溯，并在原料出库时遵循先进先出原则，有效解决了在配料工序操作上的人为因素影响。系统已通过多家著名汽车制造商的审核并在其配套企业中使用。 系统特征： 1、原料先进先出控制。 使用条形码系统对原料进行库存管理，可以大大提高工作效率，减少错误的发生。原料出库时遵循先进先出原则，配料称量成功后系统自动登记原料出库 2、配方登录管理。 将每种配方都登录到计算机中，配料称量前只需调取配方编号即可，并可根据需要设定一周内的生产计划，以便跟踪配料的完成情况 3、防止异物品。 通过指示灯提示操作工人原料所在仓位，并在称量前使用扫描枪检测原料是否正确、是否遵循先进先出的原则、是否过质保期，当出现上述错误时亮红色警报灯，并且不能进行下步操作。 4、确保称量精度。 采用两种或多种规格的电子秤，可以获得不同的分辨精度，分别用来称量主原料和辅助药品。称量过程中，只有在公差范围内才能对下个原料进行称量。 5、配料记录可追溯性。 每个配方配料成功后，系统保存详细的配料记录，包括：每种原料的批号、实际称量值、公差、配料时间、配料人等。并可选择打印配料标识卡。 6、操作简便。 即使对于无专业技能人员，也能按屏幕上出现的信息进行操作，从而获得准确的称重和操作效率。 系统组成： 电脑配料终端 PLC柜 显示器 平台秤 无线扫描枪 自动给料转盘 原料防错称量不锈钢料桶 系统优点 1、防错功能：避免少配、漏配、称量不准等人为因素，确保称量准确。提高产品质量、减少原料浪费、降低成本、提高效益。 2、操作简便、可靠：只需一个人就可精确完成配料称量作业。减少双人复核、降低用工成本、提高工作效率。
电子皮带秤误差分析 电子皮带秤的系统性能和精度在很大程度上取决于皮带秤的安装和维护，因此要使皮带秤的性能得到发挥，必须对皮带秤进行正确的安装和良好的维护。电子皮带秤误差产生的原因主要有以下几种。 3.1安装误差 我们希望把秤架安装在皮带张力最小而且它的变化也最小的地方。物料从料斗下来时，从运行速度为零加速到皮带速度同步，需要一段距离。在这段范围内，安装皮带秤进行称重会引起很大的误差。这样看来，秤架应该安装在靠近尾轮处，并且离开落料点的距离为不小于额定皮带速度下1s移动距离的2倍-5倍为最好。 在秤的安装过程中的调整是很重要的，秤架上的称重托辊与其相邻的托辊相比保持在一水平，并要求与其相邻的2组～3组托辊高度一致；并且高于其它托辊3mm一5mm.秤架上的称量托辊及与之相邻的前后各2组～3组托辊的间距要相等一致。 在日常的工作中，可以经常检测皮重的变化，使皮带的不均匀性、空载皮带的张力变化等误差源造成的影响，限制在检定误处限的1/5以内。检测零点稳定性则可进一步把上述误差源的影响缩小很多。 3.2速度测量误差 皮带秤广泛使用的是测轮接触式的方式进行测速。主要产生误差的原因主要是： 3.2.1 测力与测速地点不一致引起的误差 速度传感器没有安装在计量秤架附近，因皮带机各处，特别是上行和下行皮带的张力之间，是不一样的，因此各处皮带的伸长也不一致，导致测量出来的速度值存在误差。 3.2.2 测轮与皮带不垂直引起的误差 速度传感器测轮发生转动的是皮带与测轮成900方向的力，如果安装时测轮与皮带不成900，将发生相对的速度误差。 因安装造成的这一误差是恒定的，可以修正。然而，由于皮带跑偏造成的误差则依赖于皮带机系统的许多原因，不可能通过校准而消除。 3.2.3测轮偏心度引起的误差 如果带速是恒定的，那么由于测轮偏心度引起的误差呈正弦变化。从理论上来讲，但复合与速度都恒定时，这一误差是不存在的。但实际上，负荷与速度不可能达到恒定，所以会产生误差。 当然，造成偏心的原因是多方面的，如测轮磨损的，其磨损程度是引起偏心的原因。 3.2.4测轮粘贴脏污引起的误差 如果皮带秤工作环境比较差，操作人员没有注意维护，导致测轮表而粘贴严重，导致测轮周长增大，从而影响皮带速度测量精度。
自动配料灌装生产线计量系统方案 一、企业现有生产过程情况概述 目前企业的生产过程基本为：粉料采用人工称料用行车或叉车人工运料、手工填料的方式，液料采用称重计量，人工泵送料，反应釜一般采用手动变频启动方式、水计量采用就地显示流量计，需要人工看数手动控制开关，从以上看出企业目前基本没有自动计量及传输控制设备。 1、现存问题 （1）、人工上料，劳动强度大，速度慢； （2）、液体原料采用桶装称重计量或流量计显示，桶内残留和流量计显示误差，造成计量精度差。 （3）、整个产品生产过程采用人工手动控制，劳动强度大，差错率高，废品率高，致使产品质量控制困难大、生产效率低。 （4）、为了适应产品规模化、高质量生产的需要，系统的布局、控制模式、管理软件系统均需要有重新设计、实施。 2、用户需求分析 （1）、产品规模生产要求系统具有更大的产能、更高的稳定性； （2）、降低人工上料劳动强度、提高计量精度； （3）、固体及液体物料均应自动上料、自动计量； （4）、每次生产的不同配方（原料配比）均可在电脑上进行操作； （5）、生产过程实现自动化控制。 二、本方案自动上料配料系统组成 生产线配料主要完成水和4中液料的配料混合。计量罐单独设置，液体原料分开计量加料，现场3排搅拌釜分别为1排3个搅拌罐、2 排3个搅拌罐、3排5个搅拌罐。 1、原料罐四个，分别盛放四种不同的液体原料；水料罐1个，用于暂存水，预留用水 量。现场分别在3排搅拌罐的上部设置5T原料计量罐1台，15T水计量罐1台； 2、每个原料罐底部都安装有送料管道（管道口径DN65），分别由自动阀门和手动阀门 控制开关，每种液料的自动阀门安装在靠近管道出口位置，由送料泵负责将料通过
电子皮带秤检定标准 一技术要求 1皮带秤应按照国家电子皮带秤标准及有关技术文件制造。修理用得配件应符合有关图纸得技术要求. 2标志 2、1在皮带秤称体得明显处，应有下列标志 2、1、1制造厂家得商标 2、1、2皮带秤得名称 2、1、3规格型号 2、1、4准确度 2、1、5出厂编号 2、1、6制造年月 2、 1、7额定流量 3称体 3、 1称重框架应牢固,可靠，在满载运行时，不应有影响计量性能得变形 3、2主，从滚筒应转动灵活，平稳,皮带与滚筒间无明显滑动，并配备皮带张力调节装置。托车昆，滚筒与皮带相切得素线应在同一平面内, 其直线度误差应不大于0、5MM,滚筒径向跳动应不大于0、 3MM,同轴度误差不大于0、2MMo 3、3环形皮带必须采用无接头环带，整条环带得厚薄只差不能超过标称厚度得1/ 1 0、
4称重传感器 称重传感器必须密封，引出线不应有外伤与松动现象。其技术参数与对应等级符合称重传感器检定规程得技术要求并应满足皮带秤计量准确度得要求 5计量及控制仪表 5、1计量、控制仪表外壳、面板铭牌均应清洗完好,各标志符号、文字应清楚。 5、2各控制按钮、旋钮、开关均应安装牢固，无松动现象，并操作自如 5、3流量显示及累计值显示应清晰并标明计量单位.流量单位采用g/s ,kg/m i n或t/h;累计值单位采用k g或t。 6整机参数 6、1皮带秤得有效流量:额定流量得(20-100%) 二检定条件 7检定得环境要求 7、1环境温度：0—3 5度 7、2现对湿度：〈8 5% 7、 3 大气压力:8 6 -106KPa 8供电电源 8、 1电源电压范围:交流187V—24 0 V;
玻璃厂称重配料自动控制系统（玻璃窑炉自动配料控制系统） 玻璃厂称重配料自动控制系统
玻璃厂称重配料自动控制系统 （玻璃窑炉配料自动控制系统）的主要目标是根据原料配料的工 艺要求，将颗粒状或粉状原料经称量、混合等工序 ，配制为成份、水分合格的混合料并送入熔 窑料仓。 玻璃厂配料控制系统， 实际上是以散装物料为主的材料配料控制系统。 称重配料自动控制系统由 电子称量机构、称重控制仪表、PLC 以及工业计算机四大部分组成。 玻璃窑炉自动控制系统如下图： l 电子称量机构一般指含传感器、称量仓、给料设备（气动或电动阀门/电振机/螺旋绞刀） 和 排料设备组成的计量单元，也可以是皮带给料秤、螺旋给料秤等； l 一般 1 台称重控制仪表连接 1 台电子称量机构，1 台电子称量机构可对应 1 个或多个原料仓； l PLC 作为逻辑控制核心按工艺配方要求执行电子秤的称量操作； l 工业计算机（与普通计算机完全兼容，更为适应工业恶劣环境）作为上位机是人和机器对话’\
称重配料自动控制系统的特点 工业计算机可以兼容任何 PC-Base 的工控机或商业计算机、手提电脑； 上位机 + PLC 的结构提高了系统的可靠性。上位机除了下达初始工艺参数和控制指令外，不 参与 PLC 的实时控制过程，即使上位机处于脱机状态，PLC 也能顺利地完成当前的生产任务； Windows 操作系统下的高级语言与汇编混合编程， 既保证了系统的可靠性， 又便于软件升级； 中文（简体或繁体）或英文（按要求）友好人机界面，操作非常简便，仅需 1 个小时即可学 会操作； 动态的工艺流程显示画面，操作人员可通过彩色显示器直观地监视整个配料控制过程，包括 料仓输送设备的工作状态、秤量数据、混合机和各种工艺闸阀门的工作状态等；
称重配料仓规格型号_称重配料仓传感器系统标定步骤 称重配料仓的称重传感器系统标定对于整个生产来说非常重要，称重配料仓传感器系统标定步骤可以分为三大步骤，称重传感器的电气零位标定，料仓皮重清零以及称重系统砝码标定。需要注意的是看称重传感器控制仪表显示是否在零位上，如果不在进行零位调整。称重配料仓规格型号有很多种，用户应正确选择合适的规格型号。下面称重配料仓厂家给大家介绍一下称重配料仓传感器系统标定步骤。 【称重配料仓规格型号】 称重配料仓规格型号有很多， 用户应该根据自身需求选择 合适大小、尺寸和规格的称 重配料仓。 【称重配料仓传感器系统标 定步骤】 一、柱压式称重传感器的电气零位标定 1、检查好电源和线路没有问题后，将仪表送电； 2、将料仓用四个32吨的千斤顶同时慢慢的顶起； 3、看称重传感器控制仪表显示是否在零位上，如果不在进行零位调整； 4、然后将料仓重新放回到称重传感器上，记录好当时仪表显示的数值； 5、用标准的仪表测量出仪表的输入mV信号和输出4~20mA电流信号，记录好参数值； 6、再用4个32吨千斤顶将料顶仓起，往复2次，依次记录好以上的试验数据； 7、调整好准确的电气零点以后，仪表显示的重量就是整个料仓的皮重。 二、料仓皮重清零 1、对传感器的控制器显示的皮重进行清零操作；
2、切换到去皮后零点相对应的毫伏信号值，用标准表测量出仪表的输出4~20mA信号，作好数据记录； 3、按设计要求对料仓的称重传感器的控制器进行仪表量程设置； 三、称重系统砝码标定 将标准砝码均匀的放在料仓四周的筋板上，或在料仓的四周挂上倒链（提前称量好的倒链），将砝码挂在其上； 1、将0.5吨的砝码放在料仓的筋板上,在称重传感器仪表上读出显示的仪表的数值（t）,用标准表测量出仪表的输入(mV)和输出模拟信号值(mA),并作好记录; 2、再将1.5吨的砝码放在料仓上,并将称重传感器仪表显示数值和模拟数值作好记录; 3、再将4.0吨的砝码全部放在或挂在料仓上,并将此时称重传感器仪表显示数值和模拟数值作好记录。 【济南称重配料仓厂 家】 山东祺龙电子有限公 司创建于1998年， 是专业研制、开发、 生产工业自动化计量 控制设备的大型企业， 业务遍及整个国家和 地区，并出口到中亚、 东南亚及非洲等国家。公司技术力量雄厚，检测手段精良，加工设备完善，产品涉及生命科学、电子通讯、化肥化工、水泥建材、材料处理、矿山冶炼、水利发电等多个行业和领域。公司经过二十年的发展壮大，成为国内优良的计量设备、测量控制系统的专业制造商。 公司成立以来，始终遵循“质量过硬、用户至上”的工作方针，积极钻研稳固提升行业技术，至今，
电子皮带秤工作原理和组成 电子皮带秤系统的工作原理 称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求（如图1）。 可由上位PC机设定各种相关参数，并与PLC实现系统的自动控制。它可以采用两种运行方式：自动方式和半自动/手动方式。 自动方式 图1：称重给料机工作原理示意图 通过在工控机上选择的预先编好的配方，配方确定后启动系统。配料系统根据配方的设定自动控制各配料给料机运行。 ? 半自动方式/手动方式 由人工在控制器上设定配方的配比，手动启动控制器，BW500积算仪控制变频器和称重式给料机加料。 2.1.2 系统的组成
图2：称重给料机的组成示意图 称重给料机系统主要包括：秤架（包括安装支架）、称重传感器、速度传感器、手动挂码校验装置、防跑偏措施、头部刮板、内清扫、拉紧装置、配料秤的密封罩、支撑架、胶带、托辊、辊筒、结构件(卸料端带有衬板的卸料漏斗、拖料端带拖料漏斗及手动调节门等)、变频调速电机、接线盒及连接电缆（称重传感器之间）、通讯连接设施（称重给料机系统）、数字显示表、标定及调校设施、成套仪表盘等（如图2）。 称重给料机的核心部分是皮带秤（如图3）。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度传感器组成；而称重给料机系统的结构特点和精度主要由皮带秤的设计结构决定。 图3：皮带秤是称重给料机的核心部分 2.2 技术特点 称重给料机在皮带秤的秤架结构、积算仪以及称重给料机的整体设计上都具有它的特点。WF1200系列给料机使用的是MSI直接承重式秤架结构和BW500积算仪，这种秤秤架结构简化了称重给料机的称重结构, 降低称重系统的无效载荷, 提供合适的量程和灵敏度, 对于小流量称重有独特的优势。 2.2.1 秤架结构特点 皮带秤秤架部分的设计是很具有特色的，与一般常用的杠杆式秤架设计不同，它采用了被称为“三无”的直接承重式秤架结构，即：无杠杆、无支点、无平衡重（如图4），也就是没有称重承载器。这种设计带来的