一种新型的实时计量系统的开发与应用

　　目前,工业上使用的电子秤主要有连续计量秤与间断计量秤两种形式。电子皮带秤是连续计量秤的代表,其优点是在线动态计量,不影响生产,有利于大规模的物料计量与生产;其缺点是设备装置庞大、机构复杂、安装调试困难、价格昂贵(一套设备的价格达几十万人民币)、精度低(目前国内只能达到1%)。另一方面,间断供料秤的特点是机构简单、安装调试方便、价格低廉(一套几万元)、精度较高(可达十万分之几);其主要缺点是对大规模的计量、生产带来一点的影响。鉴于以上的特点,结合卷烟厂的烟丝计量的实际情况,设计这套新型的高精度、高频率的实时计量系统。该烟丝计量系统融合了结构优化设计技术、气压传动技术、计算机技术、现代传感器技术、自动控制技术、电子及信息处理技术于一体的现代化机电集成系统,不仅具有实时在线称重、自动校称、自动去皮、查询统计、实时模拟、掉电保护等功能,而且具有可靠性高、计量准确、精度高、实用性强及推广性好等特点。

　　1　系统构成及功能

　　在整个称重计量系统中,为了保证系统的精度,不仅要选用高精度的传感器、采用性能优良的电子电路设计与有效的抗干扰的措施,而且机械部分的

　　布局、防震、减震、去抖、防尘、执行控制等必须综合地、巧妙地设计。根据机电结合的观点来看,此称重计量系统主要包括机械部分与电气控制部分。下面将从整体构造、机械部分和电气控制部分予以阐述整个计量系统的设计思想。

　　1·1　整体构造及工作原理

　　根据工厂现有的各种情况,既要尽可能地利用现有的机械设备与保持现有的生产工艺,又要较精确地计量进入各卷烟生产线的烟丝供给量,综合考虑其他各种因素,摈弃了单纯的烟丝称重计量系统设计的老思路,在这一领域创造性的提出将计量设备的改造相结合的新思路,确定在落料器与卷烟机之间的某一部位对烟丝进行计量。由于烟丝是源源不断地供给,为了计量的精确,必须将烟丝的动态计量转化为静态计量,要完成这一意图,在时间与空间上都有一定的要求。根据目前实际的生产情况,每15~20秒放料一次,加之设备的空间布局允许我们可以将落料器向上移动1米左右的距离,这些条件正好满足在时间、空间方面的需求。这一设计新思路的突破,使此套称重计量系统的可行性、实用性得以充分的体现:将来自分丝盘的烟丝进行高速、精确、实时、在线计量,并将烟丝连续送往下一道卷烟工序。其整体构造及工作原理如图1所示。

　　系统的工作的原理是:烟丝经由吸丝管道进入烟丝供料系统的落料器(我们称之为供料箱),通过供料箱内的两只光电传感器确定大致6kg左右的烟丝,当计量控制器发出计量的请求后,打开供料门将烟丝投入称重箱内,通过称重计量系统的一系列的处理得到烟丝的精确的重量并储存,当控制器发出放料请求后,打开称重箱的放料门将烟丝放入储料箱(即原烟丝供料系统的计量箱)。当控制器检测到称重箱的烟丝排空的信号后,关闭称重箱的放料门,打开供料门投入烟丝,开始新一轮的烟丝称重计量。