隨著科學技術的進步,工業過程自動化水平的提高,特別是數字技術與信息技術的發展在稱重計量與控製係統中應用,數字技術與數字係統的需求愈來愈多對衡器行業提出了電子衡器數字化、智能化,用數字稱重係統突破模擬稱重係統的局限性等要求。眾所周知,數字式稱重係統要求稱重傳感器和稱重儀表係統以數字形式進行通訊。數字式(DIGITAL )稱重係統由於它的稱重迅速準確、工作穩定可靠、操作使用方便、安裝維護簡單等新特性,取代傳統的模擬式傳感器已經不可避免。傳統的稱重方式由於多個模擬傳感器的信號經過接線盒並聯後成為一路信號,每個傳感器的信號就不再是可獨立辨別的,儀表無法在線發現問題,進行故障定位,就很難滿足連續生產中高可靠性的要求。數字稱重傳感器內部有微處理器,可以對自身進行診斷,每個傳感器都有自己的地址,稱重顯示儀表能夠在線監測各個傳感器輸出並進行智能處理,不但大大提高了稱重係統的可靠性,而且可以輕鬆解決一些模擬傳感器很難實現的如大皮重小秤量、偏載檢測等要求。再加上自己獨特的高精度高速A/ D轉換技術、全麵的傳感器數字補償技術以及遠程高速通信能力,使得性能超越了模擬傳感器的極限,達到了OIML C6的精度,通過了多項國際認證。
1數字式稱重係統的結構及工作原理
1. 1數字式稱重係統的組成
120 t數字式稱重係統由機械傳力係統(稱架)、8隻數字式稱重傳感器、稱重顯示儀表T800、工業控製計算機、打印機等組成。
1. 2稱重原理
數字式稱重係統是在稱重傳感器內部采用高集成化、和高智能化的處理單元,將模擬信號進行A/ D轉換、濾波等預處理並進行數字化補償後,輸出數字信號。數字式稱重儀表實時采集各傳感器輸出並進行數據處理後,進行顯示。
稱重傳感器:采用( METTLERTOLEDO)稱重設備係統有限公司生產的MTX- 45T數字式稱重傳感器。
稱重顯示儀表:采用(METTLERTOLEDO)稱重設備係統有限公司生產的T800稱重顯示儀表,該儀表是具有連接數字式傳感器功能的稱重儀表。它可以接收來自數字式傳感器的數字數據,再根據儀表校秤時存儲的信息計算出當前秤台的重量並顯示出來,同時具有COM1、COM2計算機通訊接口和RJ45以太網接口,用於聯網和數據輸出。同時具有保護串行口,保護並行口和輸入、輸出。支持數據庫遠程訪問和儀表遠程工具EZ- Tools軟件工具包,儀表自診斷功能,檢定周期設置和鉛封功能,該項功能可以防止操作人員設定參數而作弊。數字式傳感器每發送一次數據,儀表將更新重量顯示一次,儀表顯示刷新率為4~16次/ s。
1. 3數字式稱重係統的優點
1. 3. 1可靠性、抗幹擾能力、防雷性能好
數字式稱重係統采用全密封不鏽鋼激光焊接技術,內充氦氣保護內部電路可靠工作,防護等級達到IP68。增加了各種保護電路和防雷擊設計,對儀表提供的電源先進行處理,穩壓後再用於電橋的激勵,就消除了來自電源和雷電的浪湧幹擾,使得傳感器輸出穩定的信號,保證了傳感器的正常工作。
1. 3. 2不間斷工作
數字稱重係統能保障生產的連續性,實現不間斷工作,儀表不但時刻監測著各個數字式稱重傳感器的工作狀況,而且在發現某個傳感器故障時,儀表可以自動啟動不間斷工作方式,仍然能保障一定時間一定精度下的稱重,不至於造成生產停機。同時儀表會發出信號給用戶,定位故障傳感器要求更換。
1. 3. 3免標定
在生產現場進行標定是一件很麻煩的事情,使用數字式稱重係統就可以進行免標定。這是因為數字式稱重係統在生產中,已用標準測力機對傳感器輸出進行了標定,其輸出的數字量與標準力值是一一對應的,儀表讀取到的就是數字式稱重係統實際測量到的重量值,中間沒有任何損耗,因此可以實現免標定[ 1]。
1. 3. 4角差容易調整
由數字式稱重係統組成的秤體,其角差的調整容易得多。由於儀表可以讀取到各角每個傳感器的受力情況,因此隻要在各角加一遍載荷,儀表即可計算出各點的角差係數,可自動進行秤的角差調整,免去了反複加載砝碼的麻煩,提高了效率。一遍加載即可完成角差調整,非常簡便快捷。
1. 3. 5維護方便
數字式稱重係統使用軍標的航空插頭,不但保證了IP68的防護等級,使得傳感器與電纜線成為兩個獨立的器件,更換傳感器或電纜更方便,不用穿電纜線。由於傳輸的是數字信號,電纜線的長度可根據需要改變,不會影響測量精度。數字式稱重係統更換時隻需將相關參數輸入新傳感器,無需進行係統的重新標定[2]。
1. 3. 6係統整體成本低
從係統成本的角度來看,雖然數字式稱重係統增加了數字式稱重係統接口板,但由於數字式稱重係統在應用中減少了調試及應用成本(如調試角差方便) ,能夠進行免標定,更換傳感器不需重新標定等,在周期檢定,不需要用電焊將稱體周圍焊接,減少了維護的成本,而且數字式稱重係統的自診斷、不間斷工作等功能提高了係統可靠性,降低了停機時間。因此,係統總體成本是比模擬傳感器係統要降低的。
2係統的安裝
2. 1數字式稱重傳感器的安裝
安裝8隻常州METER TELDEO電子衡器有限公司生產的45 t數字式稱重係統,安裝在水泥基座上,傳感器上麵安裝鋼結構稱重台麵,傳感器直接接受承重台麵上的車輛重量, 8隻傳感器分布為南麵1 #、3 #、5 #、7 #北麵為2 #、4 #、6 #、8 #。
數字式傳感器與T800稱重顯示儀表的通訊,儀表與數字式傳感器連接接口為高速串行接口, T800稱重顯示儀表與秤台之間采用8芯雙層屏蔽電纜連接,正常情況下該電纜長度不得超過280 m。數字式傳感器與T800稱重顯示儀表儀表的通訊如表1所示。
2. 2係統接地[3]
汽車衡係統的接地是非常重要的,既要保護人身安全又要保證係統工作穩定可靠,係統接地設施切不可忽視。接地線的設置為:
( 1)傳感器與秤體的保護接地;
( 2)接線盒外殼接地;
( 3)傳感器與接線盒之間信號電纜的外屏蔽接地;
( 4)儀表與接線盒之間連接電纜外屏蔽接地。
3係統的調試和運行
3. 1開機
連接傳感器,接通電源,儀表開始硬件初始化。
3. 2自動編址
按順序給每個傳感器編地址。按提示順序連接每個傳感器。注意:傳感器的地址必須是初始地址( 240)才能自動編址。
3. 3標定過程
( 1)打開儀表前蓋,將儀表主板設定開關置成OFF,儀表即進入設定校正狀態。
( 2)分度值:通過數字鍵輸入秤的分度值,然後按/確認0鍵。缺省值: 1顯示分度數=最大稱量值/分度值最大顯示分度數為100, 000,最小顯示分度數為100顯示分度數必須為100的整數倍。
( 3)標準校秤:用標準砝碼對秤進行標定先到係統維護菜單,對每一個傳感器編址後,選則標準校正,禁止線性校正按/確認/後,儀表自動讀取空秤信號,黑色光標從左自右擴展,完成後自動進入量程檢測。按/退出0。加載砝碼完畢後,窗口自動顯示/輸入加載重量值0為保證校秤的準確性,加載的砝碼重量值大於最大稱量值的50% ,但不應超過最大稱量值。輸入重量值後按/確認0,儀表顯示動態移動條光標從左右擴展,完畢後顯示檢測到的重量值。,若校正正常,按/確認0進入下一步。然後用上下方向鍵到/確認0按鈕,再按確認鍵保存校正參數。否則參數將不能保存。
( 4)角差調整:選擇角差調整方式為:壓角:按單個傳感器調整角差。進入角差調整程序,空秤完成後,儀表提示/ ADD CELL0,在1號傳感器上加載。按順序每個傳感器都加載後,儀表自動完成角差補償運算。注意:角差調整必須在標準校秤後進行。調整所得數據如下:
LC1 2865 LC2 3385 LC3 7949
LC4 4177 LC5 4523 LC6 7556
LC7 3010 LC8 3186
3. 4量程調節
在進行量程調節前必須先完成標準校正。按/確認0鍵進入後,則儀表開始量程調整。
3. 5零點調節
在進行零點調節前必須先完成標準校正。按/確認0鍵進入後,則儀表開始零點調整,在進行量程調節前必須先完成標準校正。按/確認0鍵進入後,則儀表開始量程調整,完成後自動回到上一級菜單。
3. 6開機清零範圍設定
手動清零
禁止
清零範圍±2%
清零範圍±20%
開機自動清零
禁止
清零範圍±2%
清零範圍±10%
4結束語
該數字式稱重係統,可以解決許多模擬式稱重係統難以解決的諸如輸出信號微弱、易受幹擾,維護困難等問題,從而使稱重準確度,穩定性和可靠性得到改善。通過幾個月的觀察,該數字式稱重係統運行可靠,抗幹擾能力強,防作弊、防雷擊、防潮。、防水,大大的減少了維護的成本。
 

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