[发明专利]一种高精度传动带式电子秤测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度传动带式电子秤测量系统。

背景技术

在应用技术研究方面，经过几十年的发展，电子传动带秤逐渐呈现功能多样化、使用智能化、信息网络化的趋势，其称重性能上也趋向于高精度、高速度、高可靠等。现在，国外著名厂商研制的电子传动带秤的控制模块的具有体积小、功能多、面板简单、显示内容丰富等特点。例如，西门子妙声力公司的BWl00传动带秤体积仅为270mm×138mm×174mm，面板上的按键数量也只有四个，但是却可以通过它们设置多达60个参数，实现很多功能。瑞士哈司乐公司VHRS传动带秤也仅有五个键，同样能够实现几十项功能。国产电子传动带秤面板一般有一二十个键，每个键只实现一个功能，导致了按键数虽多，但实现的功能却少的多的尴尬局面。例如湖南某厂的WPC-DII传动带秤，面板上就有十六个键，而实现的功能却比妙声力公司的的传动带秤少很多。用触摸屏来实现电子传动带秤的人机界面，大大方便了用户使用。触摸屏在显示模拟动画，趋势图，瞬时流量，累积流量，传动带转速等的同时，可以让用户完成参数、时间的设定，具有简单直观的特点。美国梅里克公司的MC3和日本的尤尼帕斯公司的F805-BC是最早使用触摸屏的传动带秤。

电子传动带秤性能的提高还表现在不断增强的网络通信功能。现在大多数电子传动带秤都具有RS-232、RS-485等标准接口。通过这些接口，多台电子传动带秤之间可以互相通信，从而实现了对传动带秤的集中监控或将数据传输到上位机。近几年，研究人员已经把以太网技术引入到电子传动带秤中，甚至还有利用GSM/GPRS技术实现无线网络的通信功能。这些更加强了传动带秤的通信功能，为其成为重要的管理信息节点奠定基础。随着计算机技术的发展，传动带秤的开发人员将许多新技术(如单片机、PLC等)用于研发中，并且获得了令人满意的成果。为了提高传动带秤的各方面性能，昆船电子公司以S7-300PLC为核心开发了一款传动带秤。S7-300是西门子一款高性能的PLC，其本身具有强大的数据处理能力和通信能力，这使得以其开发的电子传动带秤可以很容易实现与其他电子传动带秤或上位机间的通信。此外，徐州三原公司也采用PLC作为控制器开发了一套电子传动带秤配料系统SY2000—ZJP。这两种传动带秤对重量信号的采集、处理、显示以及PID控制都是由PLC完成的。虽然，使用单片机、PLC可以实现电子传动带秤的控制、显示和通信，但二者不是运算处理能力有限，就是通用性不强。因此，要提高传动带秤性能，可以从应用更高性能的微处理器来开发电子传动带秤为出发点进行研究。

在理论研究方面，上世纪60年代，美国的海耶博士在应变能法的基础上建立了传动带秤称重力测量的数学模型，该模型分析了传动带秤动态称重过程中的误差因素，为传动带秤的动态误差补偿提供了依据。从1966年开始，飞利浦公司开始研究单双托辊传动带秤的计量性能，他们做了很多实验，最后得出双托辊传动带秤性能更好的结论。这个有关于机械秤托方面的研究成果象征着人们在高精度传动带秤托设计方面又迈上了一个新台阶。在我国，为解决电子传动带秤精度低，长期稳定性差的难题，南京三埃工控股份有限公司开发了一套称为阵列式传动带称重系统的传动带秤。其原理是将多个称重单元顺序串联安装在传动带输送机上来组成一个阵列，然后把各单元的检测值与一个专用的数学模型进行对比计算，最后，用二者的差值来修正传动带张力对称重的影响。实验表明，这种传动带秤在单元数为8的情况下，可将传动带张力影响减少百分之九十以上，实物标定准确度可以长期稳定在0.25％以上水平，实际使用时，也可以保持在0.1％的水平。江苏赛摩公司根据“物料砝码叠加试验法”研发了一款传动带秤工作过程中可以校准的称重给煤机。这个给煤机在一条配料用的传动带输送机上布置了三组秤托，其中一组安装在物料落料点的后方，另外两组秤托安装在物料落料点的前方。布置在后方的用于测量皮重，以实现在线调零功能，布置在前方的用于正常给煤。这种做法有效解决了多年来称重给煤机使用精度较低的难题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高精度电子传动带秤测量系统，采用4个测重传感器组合的方式，利用全悬置式秤的秤托以达到到消除传动带侧向推力的作用，并且电路与传感器相配合，抑制温度漂移，进而提高了整个测重传感器的测量精度；对进料速度的控制采取闭环PI控制，进而对物料重量的高精度测量；系统具有工作性能稳定，采样精度高，测量误差低等特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：