提高液压钢卷秤准确度的实践

　　一、慨述

　　武钢硅钢厂 PA2 包装机组是一条半自动化生产线, 该机组主要对硅钢成品进行自动称重、包装及商标打印。PA2 包装机生产线是以运输链传动为特征的, 液压钢卷秤是在 1 号链第 4 个工位上。( 如图 1)

　　PA2 包装机组液压钢卷秤由于初始设计原因,导致称重传感器自然损坏率高, 使用寿命短, 系统时常出现较大误差。其运行状态也极不稳定, 使正常生产处于被动状态, 影响也较大。经常发生用户投诉和理赔事件, 严重影响武钢的信誉。

　　二、钢卷称重控制系统的工作过程

　　钢卷由传输线运送至钢卷秤的上方, 触发一个开关指令, 由电控系统的 PLC 启动液压钢卷秤升降机动作, 将工作平台上升到称量位置( 由行程开关控制) , 然后升降台停止动作。此时电控系统发出允许称重信号( 无源开关量) 给称重仪表。在收到允许称重信号后, 仪表延时 5～10 秒判断钢卷秤处于稳态后给电控系统发出称重完毕信号( 无源开关量) , 同时仪表通过 RS422 接口发送称重数据给远程计算机, 电控系统接收到此信号后可通过接口读取重量信号, 然后启动液压升降机下降, 进入下一个循环。在整个过程中仪表通过 RS232 接口以连续的方式向大屏幕显示器输出重量数据。( 逻辑控制图见图 2)

　　三、PA2 液压钢卷秤存在的问题和产生误差的原因分析

　　液压钢卷秤准确度与其钢卷秤和包装机组传动方式的有效结合有很大联系, 如称重传感器的基础要求水平、坚固, 不能发生基础抖动和基本水平面的倾斜; 受力点要求平稳, 受力垂直; 运输链节距停止位的中轴线要与液压钢卷秤的上支撑架中轴线重合。

　　1.由于PA2 包装机组钢卷秤的称重传感器安装在液压举升缸平台之上 (称重传感器的受力端用定位销与承重台面固定起来代替机械限位), 每次称重液压缸都要上下运动, 称重传感器随之晃动, 加上两套导力机构的间隙摆动( 两套导力杆成一字型支撑称重平面) , 使称重传感器处于晃动不稳定状态, 称重传感器基础工作面处在变化之中。结构如图 3( PA2 改造前的示意图)

　　2.对钢卷秤支撑架的中轴线而言, 链式运输机节距的停止位置会超前或滞后, 当钢卷秤上升瞬间,造成秤体瞬间偏移。对称重传感器产生巨大的横向力( 它产生的侧向力值是随机的) , 导致称重传感器自然损坏率高, 对称重传感器线性度及综合精度的影响是致命的也是永久的, 而且使系统误差加大。

　　3.液压钢卷秤不具备自动限位, 重心自动调节和自动复位的功能, 称重传感器受力不均匀, 系统运行状态极不稳定, 衡器的实际使用状态与标定状态不一致。因此必须结合包装机组和液压钢卷秤的实际情况, 考虑液压钢卷秤的结构形式、使用条件以及合理的量程大小, 使优良的传感器性能得到充分发挥, 系统更可靠。