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天津某化工部的兩臺(tái)WOOkg精對(duì)苯二甲酸定量包裝秤系RichardSimon公司的Com-putapak稱量秤控制裝置,用微機(jī)技術(shù)為稱量機(jī)器提供全面和靈活的控制機(jī)制。Computapak可與任何以負(fù)荷壓力傳感器為基礎(chǔ)的稱量秤（凈重稱量秤、毛重稱量秤和稱量平臺(tái)）聯(lián)接。
1系統(tǒng)的構(gòu)成
系統(tǒng)由3部分組成:負(fù)荷壓力傳感器、操作給料和出料系統(tǒng)MK2、數(shù)字顯示器。給料和出料系統(tǒng)內(nèi)部模塊有3塊印刷電路板（PCB）。它們是：
（1）PSU/10PCB（PCBNo791）PSU/10PCB板（安裝在柜子的后面）包括有各種供電電源,8套裝置輸出繼電器,8套光隔離裝置輸入、接口聯(lián)接件、負(fù)荷壓力傳感器接線端子和裝置接口端子塊。所有的裝置聯(lián)接均在裝有PCB端子塊上進(jìn)行。2條帶狀電纜與模擬PCB相連接。
（2）模擬PGB（PCBNo792）模擬PCB（裝配在單板控制PCB）安裝在皎接的前門上，由一件屏蔽箱盒覆蓋著。模擬PCB板上包括有負(fù)荷壓力傳感器放大器和調(diào)節(jié)器。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（預(yù)置負(fù)荷、零和量程〈范圍〉常數(shù)）和數(shù)個(gè)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。模擬PCB產(chǎn)生一個(gè)勵(lì)磁電壓（在135mA時(shí)10Vde最大）給負(fù)荷壓力傳感器。
進(jìn)入的負(fù)荷壓力傳感器的重量信號(hào)（5~30mV）經(jīng)過(guò)放大一靜負(fù)載（空稱量料器）偏移一調(diào)節(jié)電路增益,形成的活負(fù)荷信號(hào)經(jīng)濾波并由一件高速模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。最大靜負(fù)荷偏移為負(fù)載壓力傳感器輸出信號(hào)的66%。模擬PCB與單板控制PCB之間，用帶狀電纜聯(lián)接。
（3）單板控制器PCB（PCBNo793）o裝配在模擬PCB下的單板控制器PCB,安裝在皎接前門上，并用屏蔽箱覆蓋。單板控制器PCB±包括有Z80CPUEPROM軟件、恒定數(shù)據(jù)EEPROM參數(shù)和記錄數(shù)據(jù)CMOSRAM（電池支持的），鍵盤接口和LCD顯示器。累加器顯示器為大尺寸7塊（區(qū)）型;小輔助顯示器為2行24字符/數(shù)字顯示器，用帶狀電纜與薄膜式數(shù)字和功能開關(guān)陣聯(lián)接。
2工作過(guò)程
為了實(shí)現(xiàn)最快的罐裝和保持最佳的秤重精度，釆用2種速率向稱量秤供料：
（1）主給料（快速）速率?？焖俳o料階段螺桿快速運(yùn)轉(zhuǎn),將應(yīng)給重量絕大部分供入稱量秤。
（2）次給料（慢速）速率。在達(dá)到一設(shè)定重量時(shí),給料速率由主（快）速率轉(zhuǎn)換為次（慢）速率,以便使控制器準(zhǔn)確地確定給料切斷(停止)點(diǎn)。在次(慢)速率給料階段，螺桿以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，將物料以低速供至稱量盤中。恰在即將達(dá)到要求重量之前,螺桿停止運(yùn)轉(zhuǎn)其給料閘門關(guān)閉。運(yùn)行在給料閘門與稱量秤中產(chǎn)品之間的物料在切斷(停止〉時(shí)落入稱量秤從而構(gòu)成所要求的重量。見(jiàn)圖1。

1)主給料。在開始一個(gè)稱量循環(huán)時(shí)，給料機(jī)構(gòu)是以主(快速)給料速度將物料供入稱量盤中。與此同時(shí),主給料消隱計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)稱量盤中的重量達(dá)到該值時(shí)，供料稱量秤物料的速度改變?yōu)槲⒘克俾省?br /> 主給料停止點(diǎn)=目標(biāo)重量-(微量給料量+補(bǔ)償)
2)微量給料優(yōu)化。在主給料停止點(diǎn)，為稱量盤供料的給料速率由主給料改變?yōu)槲⒘?慢)給料速率。微量給料階段必須時(shí)間適中以確保主給料停止之后的稱量盤調(diào)定，又不致于使整個(gè)機(jī)器循環(huán)時(shí)間慢下來(lái)。
微量給料停止點(diǎn)=目標(biāo)重量-補(bǔ)償
3現(xiàn)在狀況
(1)秤量料斗內(nèi)物料掛壁現(xiàn)象嚴(yán)重。通過(guò)反復(fù)檢驗(yàn)，精對(duì)苯二甲酸粉料吸附在計(jì)量料斗壁上的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，多時(shí)可達(dá)20kg和30kg.見(jiàn)圖2.

(2)計(jì)量性能不穩(wěn)定。近幾年觀察，每年5~6月為問(wèn)題多發(fā)期，PTA定量包裝秤超差現(xiàn)象嚴(yán)重，合格率約70%,有少數(shù)高達(dá)十幾公斤且正負(fù)不定。包裝秤在正常運(yùn)行中，各相關(guān)部件的動(dòng)作會(huì)使計(jì)量斗產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，再加上其它連接件的影響，使得秤的零點(diǎn)和量程不斷變化,造成定量誤差。
4原因分析
(1)掛壁現(xiàn)象：精對(duì)苯二甲酸含水分小于0.3%,PTA在管道內(nèi)經(jīng)干燥的氮?dú)獯邓停锪吓c物料、物料與管道在經(jīng)過(guò)快速給料階段的摩擦，物料本身帶有一種電荷,容易附掛在料斗壁上。
(2)計(jì)量性能不穩(wěn)定:因原設(shè)備裝有單板控制器PCB(PCBNo793)o裝配在模擬PCB下的單板控制器PCB,安裝在釵接前門上并用屏蔽箱覆蓋。單片機(jī)是智能型器件，它的運(yùn)行是依照制作者視具體場(chǎng)合需要而預(yù)先設(shè)好的程序進(jìn)行的。缺點(diǎn)抗干擾性差，性能不太穩(wěn)定,高溫時(shí)易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
(3)壓力傳感器應(yīng)力受影響:壓力傳感器在正常情況使用下，其壽命一般在100萬(wàn)次以內(nèi)。
5解決方案
(1)更換PCB792單片機(jī)。用靜態(tài)測(cè)量方法取代原來(lái)的動(dòng)態(tài)測(cè)量，提高測(cè)量精度。在落料過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)重復(fù)性差，即使采集若干數(shù)據(jù)也很難反映實(shí)際重量。在快速落料結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量,可一次精確測(cè)得實(shí)際重量。
（2）用容積補(bǔ)償方法取代原來(lái)的時(shí)間補(bǔ)償,增加打包數(shù)量，保證重量準(zhǔn)確度,可采用三次投料的方法。首先由高位料倉(cāng)加料機(jī)構(gòu)為螺旋給料器向料倉(cāng)投料,投放料量為總稱量的85%-90%，然后用1秒時(shí)間讓壓力傳感器應(yīng)力恢復(fù)平穩(wěn)后稱重，不足部分由細(xì)加料通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)將不足部分物料投入稱料倉(cāng)（投放料量=目標(biāo)量-主給料量），兩次投放量為總量的98%-99%時(shí)等待2秒物料完全落到料倉(cāng)后稱重,然后用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，將差額部分采用容積補(bǔ)償，顯示物料重量。既加快稱量速度又提高了準(zhǔn)確度。
（3）    更換型號(hào)為C3的壓力傳感器。
（4）    輸料管線加裝接地極（至少5處），從高位料倉(cāng)到定量包裝秤底座，檢修接地極。任何一點(diǎn)對(duì)地電阻應(yīng)小于4Q。
（5）    將復(fù)檢秤信號(hào)引到PX1模塊。
6 數(shù)據(jù)采集
( l) PXI 模塊。
選用美國(guó)國(guó)家儀器公司（NationalInstruments）數(shù)據(jù)釆集與信號(hào)調(diào)理儀器。PX1是一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)釆集與自動(dòng)化應(yīng)用的模塊化儀器平臺(tái)，具備機(jī)械、電氣與軟件等多種專業(yè)特性。
（2）實(shí)時(shí)控制。NI為用戶提供專業(yè)級(jí)的軟、硬件工具用于開發(fā)集成式實(shí)時(shí)控制解決方案。利用LabVIEWRT（實(shí)時(shí)）模塊與專門的RT系列硬件，您就可以自定義開發(fā)各種嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
（3）LabVIEW圖形化編程軟件。N1公司的LabVIEW是業(yè)界領(lǐng)先的高效圖形化應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。利用LabVIEW直觀的圖形化開發(fā)特性，可將精力集中在如何解決測(cè)量和控制任務(wù)本身，而不是如何解決編程困難上。
綜上所述，精對(duì)苯二甲酸定量包裝秤系統(tǒng)改造后，測(cè)量98000包（t）精度達(dá)到了0.1%,包裝速度比以前加快10%，滿足裝置生產(chǎn)的需要。

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