淺析如何提高電子皮帶秤瞬時(shí)精度

徐文濤

(新疆卷煙廠，新疆 烏魯木齊 830000)

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淺析如何提高電子皮帶秤瞬時(shí)精度

徐文濤

(新疆卷煙廠，新疆 烏魯木齊 830000)

流量控制是車(chē)間工藝控制的基礎(chǔ)，其他一切工藝參數(shù)的控制均以流量控制為基本，精準(zhǔn)的流量控制能為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的保障。隨著產(chǎn)品品牌和結(jié)構(gòu)、工藝要求的變化，隨著設(shè)備使用壽命的減少，對(duì)電子皮帶秤的計(jì)量精度提出了更高的要求，通過(guò)分析與改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)電子皮帶秤計(jì)量精度水平的提升。

流量控制；電子皮帶秤；順時(shí)精度

1 電子皮帶秤稱量原理及流量控制原理

電子皮帶秤秤體由支撐架、傳動(dòng)皮帶機(jī)、秤架、傳感器等部件組成。秤體上裝置有荷重傳感器、信號(hào)放大器、光電傳感器、速度傳感器、傳動(dòng)主電機(jī)、掛碼機(jī)構(gòu)及調(diào)偏機(jī)構(gòu)等部件。

稱量原理：煙葉、煙梗、煙絲或梗絲等物料通過(guò)限量管下落至電子皮帶秤的稱量皮帶上，隨皮帶向前運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)其通過(guò)電子皮帶秤有效稱量段時(shí)，其重量通過(guò)輸送皮帶和稱量托輥施加到荷重傳感器上，傳感器感受負(fù)荷壓力產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大器處理送入PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過(guò)檢測(cè)稱量段上的單位長(zhǎng)度重量q(kg/m)，同時(shí)測(cè)速裝置檢測(cè)出皮帶運(yùn)行速度v(m/s)，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算得出瞬時(shí)流量和累積量并進(jìn)行顯示。瞬時(shí)流量為：Q=3600×q×v(kg/h)；累積量為：G=∫q×v×dt(kg)

流量控制原理：平時(shí)所說(shuō)的流量控制為瞬時(shí)流量控制，由上述公式可以看出，瞬時(shí)流量主要由單位長(zhǎng)度上的物料重量和皮帶速度決定，由于物料厚度由下料口的托輥高度決定，為固定厚度，所以當(dāng)設(shè)定流量一定時(shí)，皮帶秤會(huì)通過(guò)調(diào)整皮帶速度來(lái)調(diào)整流量；同時(shí)，下料口進(jìn)料情況(主要由高低位光電開(kāi)關(guān)和提升帶頻率決定)也影響著物料流量控制的準(zhǔn)確度。

2 存在的問(wèn)題

以每十分鐘為單位進(jìn)行流量超標(biāo)統(tǒng)計(jì)，每批次統(tǒng)計(jì)3次(30分鐘)，對(duì)部分工序、部分牌號(hào)的平均偏差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1、表2)，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題：(1)部分電子皮帶秤所有牌號(hào)瞬時(shí)流量波動(dòng)相對(duì)較大。(2)部分電子皮帶秤部分牌號(hào)瞬時(shí)流量波動(dòng)相對(duì)較大。(3)電子皮帶秤瞬時(shí)流量波動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)加香加料控制系統(tǒng)頻繁調(diào)整，因而影響加料精度。

表1 葉片加料前數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表2 烘絲前數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3 原因分析

通過(guò)數(shù)據(jù)采集分析及現(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)主要以葉片加料及烘絲前電子皮帶秤波動(dòng)頻率及波動(dòng)幅度相對(duì)較大，且葉片加料工序帶有薄片的牌號(hào)比不加薄片的牌號(hào)波動(dòng)頻率及波動(dòng)幅度較大，分析原因主要有以下幾方面：(1)煙葉結(jié)構(gòu)多樣化，有的煙葉加有薄片。(2)來(lái)料的煙葉中存在結(jié)塊現(xiàn)象。(3)提升帶頻率調(diào)整不當(dāng)。(4)電子皮帶秤流量計(jì)算程序仍然有優(yōu)化的空間。(5)有部分電子皮帶秤托輥較臟或軸承轉(zhuǎn)動(dòng)不暢。

4 制定措施

針對(duì)以上原因，通過(guò)實(shí)踐，以下措施可有效解決問(wèn)題：(1)根據(jù)產(chǎn)品牌號(hào)的不同，總結(jié)出生產(chǎn)不同牌號(hào)時(shí)各自牌號(hào)適合的喂料機(jī)提升帶電機(jī)的運(yùn)行頻率。(2)調(diào)整葉片加料前及烘絲前落料器高低探料光電開(kāi)關(guān)位置，并在程序中取消供料的間隔時(shí)間采用高頻次供料來(lái)保證限量管中料位高度的穩(wěn)定性。(3)優(yōu)化電子皮帶秤流量計(jì)算程序，提高流量控制精度。在原來(lái)簡(jiǎn)單的取單位時(shí)間內(nèi)的堆棧平均值的基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)平滑程序。此程序是由豪尼公司開(kāi)發(fā)，專(zhuān)門(mén)用于對(duì)波動(dòng)較大的數(shù)據(jù)處理。其原理是將一連串的輸出數(shù)據(jù)先進(jìn)行壓棧，計(jì)算出前后數(shù)據(jù)的變化速率，乘以一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(豪尼公司推薦為0.333)，所得數(shù)值表示數(shù)據(jù)的變化方向和變化速度，再加上下一個(gè)出棧數(shù)據(jù)計(jì)算出平滑數(shù)據(jù)。計(jì)算公式為：采集量=(本參量-前量)*平滑率+前量。將其核心程序移植到電子皮帶秤的控制程序中，并編寫(xiě)接口程序。(4)檢查保養(yǎng)所有電子皮帶秤托輥，加強(qiáng)日常保養(yǎng)及衛(wèi)生清潔工作。

5 效果檢驗(yàn)

改進(jìn)后，對(duì)所有電子皮帶秤進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，部分表格如下：

部分工序活動(dòng)前后對(duì)比表

部分工序活動(dòng)前后對(duì)比柱狀圖

通過(guò)對(duì)活動(dòng)前后的各工序電子皮帶秤瞬時(shí)流量的對(duì)比分析，可以看出，無(wú)論是波動(dòng)頻率還是波動(dòng)幅度，比之前都有很大提高，電子皮帶秤瞬時(shí)流量偏差超值的問(wèn)題基本得到解決。

徐文濤(1985-)，男，漢族，天津人，本科，新疆卷煙廠，自動(dòng)化。

TB937

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1671-1602(2016)20-0015-01