計量稱重與人類生產、生活息息相關，散裝水泥、糧油、石油化工製品、能源、冶金等碼頭、倉庫、工廠很多場合需要對連續輸送散裝物料進行計量稱重。長期以來，港口、鐵路、糧食化工等行業，大宗散裝物料稱量，倉儲等環節需要對連續輸送物料（尤其是顆粒狀散裝物料）進行快速準確地計量稱重。都屬於勞動密集型作業，不但勞動強度大。速度慢，而且計量精度差。不能滿足精確計量和快速稱重的要求。連續輸送物料計量稱重係統是基於動態稱重方法，采用物料流的動態切換和雙稱量鬥互備緩衝計量方式，解決了連續輸送物料的精確計量和快速稱重的難題，計量精度高於０．５％，可作為貿易結算或企業散裝物料入庫、出庫及上下工序間工藝控製用計量稱重，可替代傳統皮帶秤或核子秤等，同時具有較強的抗幹擾能力和更快的響應速度。本文設計的連續輸送物料計量稱重係統是基於動態稱重方法，采用物料流的動態切換和雙稱量鬥互備緩衝的計量方式，計量精度高於０．５％，可作為貿易結算等用途的計量，解決了連續輸送的散裝物料的精確計量和快速稱重的難題。
１　連續稱重係統組成和工作原理
１．１　係統組成
連續輸送物料計量稱重係統主要由機械係統、稱重係統和自動控製係統組成，整個係統安裝在一個方形的箱體內。係統包括左、右２個計量鬥、６隻稱重傳感器、２套稱重儀表、物料流切換裝置、計量鬥放料閘門、驅動閘門切換的氣缸、電磁閥、氣源部件、控製麵板及自動控製係統等組成。
１．２　工作原理
在開始計量時，通過物料流切換裝置使左計量鬥處於進料狀態，右計量鬥處於進料等待狀態，左計量鬥進料完成後進入計量稱重狀態，同時右計量鬥進入進料狀態，以保障進料的連續性。左計量鬥計量稱重完成後由氣缸控製放料閘門快速放料，放料完畢立即轉入進料等待狀態。右計量鬥進料完成後轉為計量稱重狀態，左計量鬥再次轉為進料狀態，如此循環往複，通過多次循環完成整個計量稱重任務。在計量稱重過程中，始終要有一個計量鬥處於進料狀態，以保證精確計量和物料連續輸送的統一。
２　稱重控製係統及其硬件設計
２．１　物料流轉換時序設計
連續輸送物料計量稱重係統的關鍵是以２套互為備份的稱量裝置在計量和進料、放料等過程中進行合理切換，使得２套稱量裝置保持有一套裝置處於進料狀態，另一套裝置處於計量或計量輔助狀態，以確保物料流的連續性和計量的準確性。物料流切換和２套稱量裝置的狀態轉換時序設計，要保證一套裝置的計量時間和放料時間之和小於另一套裝置的最長進料時間，否則，處於進料狀態的進料鬥已滿，處於計量狀態的計量鬥還沒有完成計量或放料，則無法切換到進料狀態，物料流的連續性就不能保證。最長進料時間由可計量的最大K8凯发登录入口和計量鬥有效容積決定，稱量時間決定於計量時穩定延時時間，計量鬥放料時間決定於放料口截麵積和物料下落速度。各個環節的時序應符合以下關係：Ｑ／ＶＰ＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４。（１）式中：Ｑ 為最大計量K8凯发登录入口；ＶＰ為一個計量鬥有效容積物料密度；Ｔ１為物料流切換裝置的動作時間；Ｔ２為計量前的穩定時間；Ｔ３為計量采樣時間；Ｔ４為放料時間。為此，應當首先確定Ｔ１和Ｔ４，然後根據式（１）反算所需計量鬥容積，但計量鬥容積又會影響放料時間Ｔ４，而Ｔ４與每次計量物料質量之間沒有對應的計算方法，一般通過實驗測定。因此，時序確定是一個需要多次反複實驗和驗證的過程。
２．２　物料流切換裝置設計
物料流切換功能是實現互備緩衝計量的前提，為了簡化結構，切換裝置利用物料在重力作用下自流來實現切換，不使用機械和動力。可能的切換方式有單導向板或雙導向板結構，有上轉軸和下轉軸方式。本設計綜合切換速度、所需驅動行程和驅動力大小等因素，選擇雙導向板轉軸上置方案。
３　係統軟件設計
３．１　稱重儀表與ＰＬＣ的接口通信軟件設計稱重儀表輸出有模擬輸出或串行口數字輸出，為了把計量鬥重量數據傳送到ＰＬＣ，可選用模擬信號傳輸方式或串行通信方式。由於係統選用的稱重儀表為數字式儀表，重量數據在儀表內部已經轉化成了數字量，如果用模擬信號傳輸給ＰＬＣ，儀表要進行Ｄ／Ａ轉換，ＰＬＣ需要增加模擬輸入模塊，再經過Ａ／Ｄ轉換把模擬量轉化為數字量，一方麵增加了成本，另一方麵經過多次轉換降低了計量精度。所以，本設計采用串行通信方式直接傳輸數字量。稱重儀表串行通信一般采用ＲＳ－４８５方式，通信協議為ＭＯＤＢＵＳ，但很多ＰＬＣ沒有直接支持ＭＯＤＢＵＳ協議的軟件模塊，需要通過ＰＬＣ編程實現與儀表的ＭＯＤＢＵＳ協議通信，為了保證通信的可靠性，必須采用有效的抗幹擾措施，包括通信線的屏蔽、終端電阻以及采用數據重發和軟件容錯算法等。
３．２　自動稱量動作流程設計與ＰＬＣ控製軟件實現連續輸送物料計量稱重係統靠２套計量裝置合理切換與配合來保證物料流的連續性和計量的準確性，要實現嚴格時序關係，關鍵在於自動稱量動作流程設計和ＰＬＣ控製程序的編製，要在保證物料流連續性的前提下，合理分配物料切換時間、計量前的穩定時間、計量采樣時間和放料時間的長短，並保留一定的時間裕度，以確保係統運行的可靠性。最終的控製方案需要經過實際運行測試，並通過多次優化後確定最終值。
４ 散裝物料連續計量係統（散料秤）
散料秤的結構形式：
（1）秤鬥快速切換交替計量，適合粉體、顆粒料等散料累計計量
（2）上、中、下三鬥形式，即貯料鬥、秤量鬥、卸料鬥結構
（3）特殊要求，可特別設計。
散料秤的係統配置：
1）械結構
2）控製櫃
3）計算機及打印機
散料秤（散料秤計量秤）功能特點：
1）可滿足不同的安裝場合
2）專業化的稱重結構，快速、穩定、可靠
3）嚴格的表麵處理工藝，適合於多種環境
4）特殊材料磨層，提高設備的使用壽命
5）卸爆裝置配備，增強係統的安全性
6）自動校秤裝置，簡化日常校秤工作
7）壓力平衡係統，進一步提高了稱量準確度
8）專用工業稱重控製終端及高精度稱重傳感器
9）故障報警及工作狀態的監控
10）完善的物料數據管理及報表打印
11）計算機接口

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