一、引言
数字式传感器和数字式仪表技术的发展，数字式称重系统现在已逐渐成为称重技术领域的新宠，以其调试简便高效、适应现场能力强等优势正在称重技术领域展露头角。其中在汽车衡和静态轨道衡上的应用最为普遍。
数字式汽车衡因为采用数字称重技术，构成方式与传统的模拟汽车衡存在较大的差异，首先，数字式汽车衡的仪表（或计算机）和传感器之间的接口属于数字通讯（一般为RS485通讯方式）接口，仪表直接接收的是传感器送出的数字信号，传输线长度可达1000米；而普通的模拟式汽车衡仪表和传感器之间的接口属于模拟接口，仪表首先接收传感器的模拟信号，然后再对其进行A/D转换后才能进一步处理，传输距离一般在20～30米。其次，由于数字式汽车衡接收的是数字信号，调整角差时直接在仪表中通过软件来处理，而不像模拟式汽车衡那样，需要调整接线盒中的电位器来达到调整角差目的。这些明显的差异，也就决定了数字式汽车衡在安装调试时存在诸多有别于模拟式汽车衡的地方。
二、数字式汽车衡的安装调试方法
前面已经提过，数字式汽车衡采用的是数字式传感器，传感器一般直接输出的为RS485方式的数字信号，所以，组成汽车衡时即可采用数字式称重仪表，也可直接采用计算机配专用软件。两种构成方式在安装调试上无太大区别，为描述方便，下面都以数字式仪表为例予以说明。
第一、数字式仪表和数字式传感器的接口连接：这是数字式汽车衡的安装调试的关键。
首先要明确接口中各引脚的定义。数字传感器一般均采用RS485通讯方式接口，但由于使用习惯和设计习惯等差异，这中间又存两线制和四线制RS485接口方式的差异，连接时需要加以区分。两线制的RS485接口属于我们常规使用中见的最多的一种方式，传感器输出总共5根线，分别为：屏蔽线、电源正、地（GND）、接收正/发送正（A/T+）和接收负/发送负（B/T-），可以配接两线制和四线制RS485接口的数字仪表。接口连接方式如下图1所示：
（图1）2线制RS485传感器与4线制RS485和2线制RS485仪表接口方式
四线制RS485接口的传感器一般输出线为7根，包括：屏蔽线、电源、地线（GND）、接收正（＋R）、接收负（-R）、发送正（+T）、发送负（-T）等。四线制RS485接口的传感器，一般只能连接提供4线制接口的仪表，强烈建议不要使用在两线制接口的数字仪表上，否则会出现数据通讯故障。接口方式如图2所示。
注意，无论那种接线方式，接线时首先一定要确保电源线连接正确，尤其在整个秤安装完毕后通电调试前，一定要仔细核对和检查电源线接线的正确性，否则极易造成数字传感器内部电路损坏。
图2 4线制RS485传感器与4线制RS485仪表接口方式
三、数字式汽车衡安装前的准备工作（前期预备调试）：
安装前，应认真做好以下准备工作，为后面的安装和调试提供便利。
1. 首先确定数字传感器所使用的通讯速度、数据格式以及通讯字符串格式等与数字仪表内部定义的是否一致。数字式仪表和数字式传感器以RS485通讯方式连接，所以通讯速度（波特率）、数据格式（包括数据位数、停止位位数、校验方式等）必须一致；同时，通讯数据和命令要能被正确解析，通讯字符串格式也必须与仪表收发的字符串格式一致。例如：HBM的数字传感器，就具有9600和19200两种通讯波特率，7位和8位两种数据位数，校验方式也存在无校验、奇校验和偶校验等3种方式，通讯字符串格式也存在Formate1～Formate4等多种，使用前若不确定清除，极易为后面的调试带来很大的麻烦。
如果存在参数不一致，安装前必须先通过数字传感器自带的设置软件将数字传感器的通讯波特率和数据格式设置的与仪表一致。有些数字仪表如耀华的XK3190-DS1、DS2等具有开机自动检测和设置通讯参数的功能，直接将数字传感器逐个与仪表连接即可完成通讯参数设置。
2. 确定数字传感器的自身滤波强度。
数字传感器自身滤波强度的设置没有一个固定的标准，一般能满足现场使用要求即可。根据现场经验，一般我们建议可将传感器的滤波强度设置的比最终汽车衡工作的滤波强度低1～3个级别。以HBM的数字传感器为例，假如我们最终的汽车衡实际工作时使用的滤波强度为5级，就可以将HBM的数字传感器设置在4级以下（0.5Hz以上），后续的滤波由仪表完成，一般仪表滤波可设置在3级或3级以上。
如果没有条件修改数字传感器滤波强度，当使用中发现数字数字传感器数据反应过慢时或稳定性差时，也可以通过降低或提高仪表滤波强度方式来达到同样的效果。
3. 设置和标识数字式传感器的通讯地址。
设置数字式传感器的通讯地址，有人会习惯于传感器安装完毕后再进行。为了方便后期安装调试工作，建议最好在传感器安装前完成此项工作。设置操作即可使用传感器自带的软件，也可使用数字仪表提供的通讯地址设置功能来完成。对此没有统一要求，用户可根据现场条件选择。传感器地址最好依照安装次序由小到大编码，例如8个传感器，可依次将通讯地址设为：1、2、3、4、5、6、7和8。每个数字式传感器设置完毕后，最好在传感器醒目位置及与接线盒的接口端做出明显的标识，便于后续的安装和连接。
4. 数字式传感器最大输出码值的确认。
数字式传感器最大输出码值（即满量程输出码值）一般用户会不大去关心，其实最大输出码值与汽车衡最终的所能达到的计量精度及示值稳定至关重要。由于汽车衡都采用多个传感器，且每个传感器实际使用的信号范围一般都在1/3～1/4F.S内，如果最大输出码值为30,000码，若每个传感器使用1/4量程信号，则每个传感器实际最大输出码值为7500码，假如整个秤体由8个传感器构成，则秤体满量程实际输出为60000码。如果秤最终按1/5000的精度来标定，则每个d＝12码，这样的话，传感器每跳动6码就会产生1个分度的跳动，从而导致最终示值不稳定；同时，对于秤最终零位处理也带来诸多问题。所以，建议用户一定要注意将传感器最大输出码值设置的足够大，比如HBM的数字式传感器，最好确保满载输出为100万码。
四、数字式汽车衡的秤体安装
数字式汽车衡的秤体安装要求，与一般模拟式汽车衡的安装要求一样，也需要做到基础平整可靠，传感器和秤台接触良好，每个传感器受力相对均匀等。
个别用户都会有这样一个错误的观点：认为数字式汽车衡由于进行的是数字方式，可调整的范围极其大，所以不必严格要求每个数字传感器受力均匀。数字式汽车衡数字调角差的范围的确很大，无论传感器受力差异再大，都能修正过来；但是，现场经验证明，这样调试的结果都是暂时的，在使用一段时间后，角差和线性都会发生较严重的改变，导致计量准确度变差。同时，我们发现，在传感器受力不均匀的情况下，数字角差修正的精度也不太理想。
一般，我们在一台数字式汽车衡安装完毕后，应先在仪表上设置完传感器的相关参数（包括传感器类型、数量、每个角位对应的传感器等），并对秤进行一次简单标定，然后用尽可能接近满量程的重物（例如汽车配载砝码）在秤台上来回压2～6次，以保证秤台各部分稳固，传感器垂直受力。压完后要能看到秤台压在空秤时可靠回零，否则需检查秤台和传感器是否存在安装问题，基础是否存在不实等问题，问题解决后再重压秤台2～3次，查看秤回零情况。
当整个秤体回零理想后，通过查看空秤时每个传感器输出的码值来初步评估传感器受力情况，我们通过下面的例子来简要说明以下评估的方法。
例如：一台数字式汽车衡秤体，共安装了8个数字式传感器，地址分别为1～8，分别分布在八个角位（即安装位置），如图3所示。
图3 数字式汽车衡秤体平面示意图
评估方法：在空秤状态下查看各角位传感器内码，符合下面三个条件，说明秤台安装良好,传感器受力相对均匀：
1）角位一和八、二和七、三和六以及角位四和角位五内码相差不是很大（经验值：差值在20%以内，越小越好）。
2）角位一、四、五、八之间内码相差不是很大，角位二、三、六、七之间内码相差不是很大（经验值：差值在20%以内，越小越好）。
3）角位二、三、六、七的码值近似的约为角位一、四、五、八码值的两倍左右。
上述举例的方法和原则同样适用于4个和6个或8个以上数字式传感器的数字式汽车衡。
从图3读者也可以看出，数字式传感器的安装也尽可能的按地址顺序有规律的排布，这样会给后面的角差调整提供诸多方便。
五、数字式汽车衡的角差修正
当前面所有工作完成后，就可以开始对数字式汽车衡进行角差修正。角差修正前建议最好对仪表进行一次简单的标定，然后再开始压角和调整角差。一般数字式汽车衡仪表都提供手动和自动两种角差修正方法，使用哪一种方法全都依赖个人习惯。笔者建议最好先自动修正角差，然后通过手动进行微调修正，这样，最终可得到非常理想的校正结果。
完成了角差修正，就可以开始对称进行标定和其它计量性能检测了。
结束语
数字式称重系统是新兴的称重技术，也是未来称重技术发展的一个方向。它以其诸多便利和优点正在为越来越多的人接收和喜爱。数字式汽车衡是数字式称重系统中最具代表性的产品之一，通过对它安装和调试方法的简单介绍，我们不难发现，数字式称重系统的安装和调试既有它独特的地方，又与普通模拟称重系统存在很多相似之处。
2009年3月29日
电子衡器的基本常识
何谓「衡器」？
一般称作秤又称磅秤（因欧美国家之秤重单位为英磅制，故以磅字取之）。
衡量仪器简称为衡器是秤与天平的总称，是量测物体质量的器具，简单说就是秤重、秤物品的一种器具。
衡器有何用途？
电子衡器种类；使用者
第四级：体重秤、厨房秤；家庭。
第三级：计价秤、计重秤、计数秤；市场、各类工厂。
第二级：珠宝天平、实验室天平、纺织天平、工业天平；食品业、电子业、银楼、制药厂、学校实验室、纺织厂。
第一级：质量比较仪、分析天平；研究机构、制药厂、化学工厂、油漆与染料厂。
电子衡器的组成为何？
承载与传力结构---被秤物体与秤重传感器之间的机械结构，包含秤盘、支秤架、连结元件及过载保护。
秤重传感器---将质量转换为电量讯号的转换元件。其结构为电桥，电量讯号量测、处理与数据输出装置。
类比电子电路：讯号放大器、滤波器、补偿器、AD转换器。
数位电子电路：微处理器、单晶片微电脑、RAM、ROM。
数据输出装置：显示器、列印机(Printer)、4-20MA、0-10VA、RELAY OUTPUT 、BCD。
数据传输装置：Current Loop、RS232C、IEEE488、RS-485、甚至使用无线电传输。
数据显示方式：LCD、LED、VFD
何谓「非自动衡器」？
需藉由人力来操作之秤。
例如传统制之机械杠杆秤，须在表尺另一侧置同等倍数之法码子，与结构内之杠杆，产生不同之牵引力，在表尺取得重量值，使用上耗时且精度仅在1/3000以下，渐被时代淘汰。
何谓「最大秤量」？
最大秤重能力(满载值)，表示这一部秤最大能秤重到多重。
何谓「最小刻度」？
起跳值，例︰60Kg×5g，5g即为最小刻度，即最小感量。
何谓「刻度间隔」？
感量＝( e )，表示每一跳会增加多少重量，例如︰300g×0.001g，0.001g即为感量。
何谓「刻度间隔数」？
如秤由10g起跳，每10g为一刻度直到最大秤量共为多少个刻度数，例如︰ 100kg×10g，(100×1000)÷10＝10000，10000即为刻度间隔数。
何谓「精密度」？
例：秤量6000g最小刻度（感量）0.5g。即05/6000＝1/12000 1/12000即为此秤之精密度。
何谓「电磁干扰」？
无线电波所产生之干扰通称之，例如︰大哥大手机所发出的电波。
何谓「内部解析度」？
即内部精密度，如5 COUNT 1跳，则5 COUNT即为内部解析度，例如︰100g(秤重)×0.01g(感量)，5 COUNT 1跳，0.01g÷100g＝1/10000(精密度)，1/10000÷5＝1/50000(内部解析度)，内部解析主要为让CPU作运算用。
内部解析度：主要常用于计数秤，简单的说即为Counting Scale所能计数分析之最小值。
何谓「OFFSET值」？
由COUNT中取一值做为开机零点值，主要为使秤保持在正常运作，以避免有不当情况发生。 (count:指内部解析值) 一般秤在设定时，会由软体人对该机型的秤定义-OFF SET值，即零点值，可供调整时的判断及依据。
何谓「SPAN值」？
放负载于秤所显示之值，即为SPAN，使秤放多少重量就显示多少重量，使秤不致有太大的误差出现。
何谓「重复性」？
取一砝码重复放于秤上，看显示重量是否相同并记录。
每次所秤的值之误差大小。即可决定产品之品质。
何谓「线性」？
置不同之法码于秤盘上，于100g、200g、500g（等比例之重量）观查所显示之重量值，是否呈线性变化，或者忽高忽低即决定秤之准确度。
何谓「蠕变CREEP」？
经一时间负载之测试并记录其结果，看其有无变化，测试之结果，CREEP之大小将决定于此秤之稳定性。
何谓「迟滞」?
取等比例之砝码往上累加放置秤上并将显示之重量记录，再将秤上的砝码等比例取下，看其是否有误差，有点类似Q15测线性，测试其回复性是否良好。
适用温度为何?
－10℃~+40℃。 (依OIML之定义，未标明适用温度则以此为依据)。
何谓「湿度」？
空气中含水份的相对百分比，湿度过高将影响秤的线性及稳定性，过低、太过干燥将产生静电干扰。
何谓「称量」？
将物体和砝码在天平上进行比较以求得物体的重量的过程，也叫称衡，称量是分析化学实验的重要操作。要取得准确称量结果，操作者必须遵守天平使用规则。化学药品和试样的称量都要在专用的容器中进行。
称量方法有两种：
增量法，先将容器(如小皿、称量纸等)的重量称出，然后调整砝码至所需重量，再将被称物体加入容器中，调整天平使处于平衡状态，即称得其重量﹔
减量法，被称物体置于专用容器称量瓶中，先称出总重量，然后取出称量瓶，按规定操作倾倒出适量被称物后再作称量，通过几次倾倒，最后称得一份符合预定要求重量的样品。
被称物的准确重量由最初一次重量减去最后一次重量求得。这一方法适用于称量不能暴露于空气中的物体(如易吸潮的物体和挥发性液体等)，定量分析中的试样和基准物质大都用此法称量。采用此法，可以连续称出多个样品，操作简便。
何谓「电子秤」？
利用电子技术的方法测量，显示和控制物料质量的称重仪表。电子秤用于需要快速，远距离测量以及数字显示，打印，自动控制等场合。称量范围可从几克到几百吨，称量精确度可达0.001～0.0001以上。在应用中，可用它构成料斗秤、吊车秤、计价秤、地中衡、汽车秤、轨道衡和皮带秤等。电子秤按称重方式分为分批称重式和连续称重式两类。电子秤与机械秤、机械-电气秤、液动秤比较，除机械结构简单、维修工作量小等外，突出的优点是能组合成自动化程度很高的、复杂的、多组分配料称量控制系统。
何谓「吊秤」？
用于称量自由悬吊状物体的衡器。有机械式吊秤和电子吊秤两类。
机械式吊秤有游砣平衡示值和指针示值两种。计量速度慢﹐功能单一。
电子吊秤由称重传感器﹑秤体和称重显示器组成。采用微处理器进行采样和数据处理。称重时3～5秒内即可稳定读数。电子吊秤可按传感器装置的位置和秤量的大小分为勾头悬挂式﹑行车式﹑便携式3种。勾头悬挂式电子吊秤使用较广﹐它又可分为无线直示式﹑无线传输式和有线式﹐常见规格为200～50000kg。
无线直示式电子吊秤的结构特点是﹐称重传感器﹑秤体和称重显示控制器3部分构成一个整体﹐由可充电电池供电﹐没有拖曳的电源线。其工作原理如图1无线直示式电子吊秤工作原理所示。将吊秤挂在起重机械的吊钩上即可称重﹐被称物质量直接显示在吊秤上。它需要在称重现场操作读数。
无线传输式电子吊秤的结构特点是﹐秤的称重传感器和秤体为一独立的单元件﹐称重显示控制器为另一独立单元件。两单元件之间没有电线和其他机械连接。称重秤体单元件挂在起重机械的吊钩上﹐由可充电电池供电﹔称重显示控制器单元件置于地面操作台上。操作台距离起重机械现场可达100～400m。无线传输式电子吊秤的工作原理如图2无线传输式电子吊秤工作原理所示。称重时﹐重量电信号通过称重秤体单元件上的无线电传输装置以编码载波形式传出﹐称重显示控制器单元件上的接收装置接受信号并送入微处理器处理﹐最后显示出被称物质量或打印记录。
有线式电子吊秤的结构与无线传输式电子吊秤相似﹐也由称重秤体单元件和称重显示控制器单元件组成﹐使用方法也相同。但两单元件间有电线相连接。称重时﹐重量显示信号通过电线传递到称重显示控制器﹐显示出被称物质量。因使用有线电源供电﹐带有拖曳的电线﹐故该秤在使用时显得很不方便。
一般称作秤又称磅秤（因欧美国家之秤重单位为英磅制，故以磅字取之）。
衡量仪器简称为衡器是秤与天平的总称，是量测物体质量的器具，简单说就是秤重、秤物品的一种器具。
衡器有何用途？
电子衡器种类；使用者
第四级：体重秤、厨房秤；家庭。
第三级：计价秤、计重秤、计数秤；市场、各类工厂。
第二级：珠宝天平、实验室天平、纺织天平、工业天平；食品业、电子业、银楼、制药厂、学校实验室、纺织厂。
第一级：质量比较仪、分析天平；研究机构、制药厂、化学工厂、油漆与染料厂。
电子衡器的组成为何？
承载与传力结构---被秤物体与秤重传感器之间的机械结构，包含秤盘、支秤架、连结元件及过载保护。
秤重传感器---将质量转换为电量讯号的转换元件。其结构为电桥，电量讯号量测、处理与数据输出装置。
类比电子电路：讯号放大器、滤波器、补偿器、AD转换器。
数位电子电路：微处理器、单晶片微电脑、RAM、ROM。
数据输出装置：显示器、列印机(Printer)、4-20MA、0-10VA、RELAY OUTPUT 、BCD。
数据传输装置：Current Loop、RS232C、IEEE488、RS-485、甚至使用无线电传输。
数据显示方式：LCD、LED、VFD
何谓「非自动衡器」？
需藉由人力来操作之秤。
例如传统制之机械杠杆秤，须在表尺另一侧置同等倍数之法码子，与结构内之杠杆，产生不同之牵引力，在表尺取得重量值，使用上耗时且精度仅在1/3000以下，渐被时代淘汰。
何谓「最大秤量」？
最大秤重能力(满载值)，表示这一部秤最大能秤重到多重。
何谓「最小刻度」？
起跳值，例︰60Kg×5g，5g即为最小刻度，即最小感量。
何谓「刻度间隔」？
感量＝( e )，表示每一跳会增加多少重量，例如︰300g×0.001g，0.001g即为感量。
何谓「刻度间隔数」？
如秤由10g起跳，每10g为一刻度直到最大秤量共为多少个刻度数，例如︰ 100kg×10g，(100×1000)÷10＝10000，10000即为刻度间隔数。
何谓「精密度」？
例：秤量6000g最小刻度（感量）0.5g。即05/6000＝1/12000 1/12000即为此秤之精密度。
何谓「电磁干扰」？
无线电波所产生之干扰通称之，例如︰大哥大手机所发出的电波。
何谓「内部解析度」？
即内部精密度，如5 COUNT 1跳，则5 COUNT即为内部解析度，例如︰100g(秤重)×0.01g(感量)，5 COUNT 1跳，0.01g÷100g＝1/10000(精密度)，1/10000÷5＝1/50000(内部解析度)，内部解析主要为让CPU作运算用。
内部解析度：主要常用于计数秤，简单的说即为Counting Scale所能计数分析之最小值。
何谓「OFFSET值」？
由COUNT中取一值做为开机零点值，主要为使秤保持在正常运作，以避免有不当情况发生。 (count:指内部解析值) 一般秤在设定时，会由软体人对该机型的秤定义-OFF SET值，即零点值，可供调整时的判断及依据。
何谓「SPAN值」？
放负载于秤所显示之值，即为SPAN，使秤放多少重量就显示多少重量，使秤不致有太大的误差出现。
何谓「重复性」？
取一砝码重复放于秤上，看显示重量是否相同并记录。
每次所秤的值之误差大小。即可决定产品之品质。
何谓「线性」？
置不同之法码于秤盘上，于100g、200g、500g（等比例之重量）观查所显示之重量值，是否呈线性变化，或者忽高忽低即决定秤之准确度。
何谓「蠕变CREEP」？
经一时间负载之测试并记录其结果，看其有无变化，测试之结果，CREEP之大小将决定于此秤之稳定性。
何谓「迟滞」?
取等比例之砝码往上累加放置秤上并将显示之重量记录，再将秤上的砝码等比例取下，看其是否有误差，有点类似Q15测线性，测试其回复性是否良好。
适用温度为何?
－10℃~+40℃。 (依OIML之定义，未标明适用温度则以此为依据)。
何谓「湿度」？
空气中含水份的相对百分比，湿度过高将影响秤的线性及稳定性，过低、太过干燥将产生静电干扰。
何谓「称量」？
将物体和砝码在天平上进行比较以求得物体的重量的过程，也叫称衡，称量是分析化学实验的重要操作。要取得准确称量结果，操作者必须遵守天平使用规则。化学药品和试样的称量都要在专用的容器中进行。
称量方法有两种：
增量法，先将容器(如小皿、称量纸等)的重量称出，然后调整砝码至所需重量，再将被称物体加入容器中，调整天平使处于平衡状态，即称得其重量﹔
减量法，被称物体置于专用容器称量瓶中，先称出总重量，然后取出称量瓶，按规定操作倾倒出适量被称物后再作称量，通过几次倾倒，最后称得一份符合预定要求重量的样品。
被称物的准确重量由最初一次重量减去最后一次重量求得。这一方法适用于称量不能暴露于空气中的物体(如易吸潮的物体和挥发性液体等)，定量分析中的试样和基准物质大都用此法称量。采用此法，可以连续称出多个样品，操作简便。
何谓「电子秤」？
利用电子技术的方法测量，显示和控制物料质量的称重仪表。电子秤用于需要快速，远距离测量以及数字显示，打印，自动控制等场合。称量范围可从几克到几百吨，称量精确度可达0.001～0.0001以上。在应用中，可用它构成料斗秤、吊车秤、计价秤、地中衡、汽车秤、轨道衡和皮带秤等。电子秤按称重方式分为分批称重式和连续称重式两类。电子秤与机械秤、机械-电气秤、液动秤比较，除机械结构简单、维修工作量小等外，突出的优点是能组合成自动化程度很高的、复杂的、多组分配料称量控制系统。
何谓「吊秤」？
用于称量自由悬吊状物体的衡器。有机械式吊秤和电子吊秤两类。
机械式吊秤有游砣平衡示值和指针示值两种。计量速度慢﹐功能单一。
电子吊秤由称重传感器﹑秤体和称重显示器组成。采用微处理器进行采样和数据处理。称重时3～5秒内即可稳定读数。电子吊秤可按传感器装置的位置和秤量的大小分为勾头悬挂式﹑行车式﹑便携式3种。勾头悬挂式电子吊秤使用较广﹐它又可分为无线直示式﹑无线传输式和有线式﹐常见规格为200～50000kg。
无线直示式电子吊秤的结构特点是﹐称重传感器﹑秤体和称重显示控制器3部分构成一个整体﹐由可充电电池供电﹐没有拖曳的电源线。其工作原理如图1无线直示式电子吊秤工作原理所示。将吊秤挂在起重机械的吊钩上即可称重﹐被称物质量直接显示在吊秤上。它需要在称重现场操作读数。
无线传输式电子吊秤的结构特点是﹐秤的称重传感器和秤体为一独立的单元件﹐称重显示控制器为另一独立单元件。两单元件之间没有电线和其他机械连接。称重秤体单元件挂在起重机械的吊钩上﹐由可充电电池供电﹔称重显示控制器单元件置于地面操作台上。操作台距离起重机械现场可达100～400m。无线传输式电子吊秤的工作原理如图2无线传输式电子吊秤工作原理所示。称重时﹐重量电信号通过称重秤体单元件上的无线电传输装置以编码载波形式传出﹐称重显示控制器单元件上的接收装置接受信号并送入微处理器处理﹐最后显示出被称物质量或打印记录。
有线式电子吊秤的结构与无线传输式电子吊秤相似﹐也由称重秤体单元件和称重显示控制器单元件组成﹐使用方法也相同。但两单元件间有电线相连接。称重时﹐重量显示信号通过电线传递到称重显示控制器﹐显示出被称物质量。因使用有线电源供电﹐带有拖曳的电线﹐故该秤在使用时显得很不方便。
浅谈港口散料秤使用与维护
（大连北良港务有限公司 陈广陆 谭文立）
前言
港口是现代物流的一个节点，每日都有大量的货物需要称重计量，常采用的大型衡重计量设备有：轨道衡、汽车衡、料斗秤、皮带秤等。本文着重介绍料斗秤（学名：非连续累计自动秤）的使用维护经验。
北良港散粮仓储中转系统是国家利用世界银行贷款改善我国粮食流通项目的主要组成部分，其中转设施的规模和技术水平名列世界同行业前茅，是我国北粮南运和东北地区粮食进出口的中转枢纽，对于促进我国粮食出口和北粮南运具有重要的战略意义。北良港自2000年投入试运营以来，中转量快速增长，目前已达到了设计能力，每年仅粮食中转量已达到900多万吨。
由于以秤的计量称重数据做为进出口贸易结算依据，计量工作直接关系到国家信誉、港口信誉和货主切身利益。因此，做为我港重要计量设备，大容量料斗秤的准确性显得尤为重要。下面我们把近几年料斗秤使用与维护中积累的经验与大家共享。
一、料斗秤工作原理
目前我港在役料斗秤共十台，其中装车塔四台料斗秤专用于装火车流程，由于其工作量不大，暂不做介绍，这里重点介绍计量塔用于装卸船作业的六台料斗秤（MOLEN制造）。这六台料斗秤中，两台流量为1,000t/h，四台流量为2,000t/h。其工作流程如图。
如图所示，我们将料斗秤又称三斗式流量秤，即秤上斗、秤斗、秤下斗。做为缓冲斗，秤上斗和秤下斗的容量要大于秤斗的容量，这样的设计足可以保证皮带流程的粮食计量连续工作性较好，不会受暂时供料不足而影响工作效率。
料斗秤工作流程：
二、电子自校验（SCS）系统
SCS系统（Self Checking System），即秤的自校验系统。MOLEN公司ABS-XL-SCS系列料斗秤配置了自动检验系统，可对数字指示器显示的称重值的正确性进行检验。其工作原理是基于两套全电子秤重系统，即由两套独立的秤重系统得出的秤重结果不断地相互比较。秤量斗有3-4个支撑点支撑，每一支撑点均装置有两只独立的压力传感器，这样就组成两套传感器，每套形成独立的称重系统。
当两套称重结果间的比较值超出0.5个分度值又未超出一个分度值，即生成警示信号SCSW(Warning)，但此警示信号并不中断称重过程，只是提醒操作者注意。当比较值超出一个最小分度值，即生成报警信号SCSA(Alarm),此时称重过程自动中断。通过几年的使用，我们发现，每到环境温度骤降，尤其是寒冬持续低温时，SCS系统极易产生报警。目前我们已基本掌握了每台秤的传感器的温度特性及解决此类故障的常见方法：可以先将仪表/秤断电再送电复位，降低FBF值（第一秤批量系数），适度降低NBF值（额定批量系数），故障消除。
配置自动校验系统，大大增强计量数据的可靠性和公证性，但也增加了维护量。
三、秤的静态校验
六台料斗秤最初设计安装时都配备有各自的M11级（精度万分之二）校验砝码，校验量程为最大称重量程的40%，可均匀地通过气囊提升拉杆摆放在料斗秤的四个角上。由于料斗秤的日常工作点为量程的60%-70%，显然其自配砝码已无法满足日常校验的量程要求，我们及时购入六吨同等级手提砝码（20kg/块）配合工作量程校验，已经可以满足料斗秤日常校验要求。除了每半年申请技术监督局对料斗秤进行周期检定外，我们平均每周对六台料斗秤用40%量程砝码进行校验，不定期用手提砝码配合工作量程60%-70%校验，以保证每台秤的静态误差始终处在国家检定标准（Ⅲ级）范围之内。
四、工作中的动态偏差
通过长期与汽车衡、轨道衡等静态秤的磅差比较，在扣除了粮食损耗及除尘的因素后，我们发现每台料斗秤都存在程度不同的动态负偏差，最高达到-1‰左右，虽未超出国家检定规程要求的±1.4‰允差范围，但我们还是投入精力研究其真实原因。刚开始我们仅是简单得归咎于秤重仪表读取满/空秤的时间太快，导致秤还未完全稳定，仪表就读取数据，造成动态偏差。其实这只是表面现象。我们认为，秤在不受外力干扰下自然抖动不至于引起-1‰的偏差，有一点我们一直忽略的就是四个角砝码垛与升降拉杆同心度偏移导致拉杆被砝码卡紧。我们知道，升降拉杆做为秤体自重的一部分自然悬垂于秤的四角上部，砝码的挤压后，秤体的微幅形变受到了逆向的反作用力F, 通过几次三番的观察试验和比对估算，最终我们得出结论，这个反作用力F就是造成料斗秤动态负偏差的重要原因。我们通过重新摆放四角砝码，确保不让升降拉杆与砝码接触，甚至卸下升降拉杆并安装砝码夹持机构等方法已将动态偏差有效降低。
五、外部因素造成的系统误差
众所周知， 动态料斗秤的静态、动态偏差都是由秤自身特性所引起的，在日常巡检维护中我们发现，外部因素对料斗秤造成的准确度影响千万不可轻视。
所谓非连续累计自动料斗秤，顾名思义，就是无人值守，完全依靠机、电、控制系统自动完成每一秤的循环称重操作。通过耐心细致地观察我们发现，机械故障最易对秤的准确度造成影响。料斗秤的给/排料门都是由汽缸驱动，我们在巡检中发现给/排料门常被粮食杂质或其它硬物卡住、压缩空气气压不足、汽缸密封漏气引起活塞反行程不到位都会导致给/排料门关不严而漏粮、跑粮，由此给秤带来的误差无法估量。其次是除尘器阀门开度，若除尘阀门开太小，除尘效果不够，造成粮食粉尘多；若阀门开太大，容易吸走粮食颗粒造成不必要的损耗，同时持续不断较强的真空吸力对秤斗内产生负压、气体对流也会引起称重偏差。此外，软连接、观察门密封不好同样会导致粮食或粉尘一定程度的泄漏而产生称重偏差。
我们算了一笔帐，保守估算，料斗秤仅由上述机械故障造成的计量偏差按300g/秤漏重计算，10吨/秤粮食称重，其相对误差0.03‰，我港每年玉米出仓装船约600多万吨，其重量偏差就达近200吨，合人民币近二十万元。若加上卸车入仓、卸船入仓、倒仓等流程，每年几十万元不知不觉就顺着皮带流走了。一般人看来，几百克粮食相对几万几十万吨粮食犹如沧海一粟，根本不值一提，可对“斤斤计较”的计量人员来说，肩负着每年上千万吨的粮食进出的计量重任，哪怕是几十克甚至几克，也不能轻易忽视，否则长此以往，无形中就会造成难以想象的经济损失。正所谓“疏之毫厘，差之千里”。
六、加强日常巡检维护
以上惊人的统计数据警示着每一位计量人员，使我们真正意识到计量秤日常巡检维护的重要性，并随之建立了一套切实有效的巡检维护制度。首先，我们安排计量巡检人员每班（八小时）对六台料斗秤进行一次巡检点检。尤其针对驱动汽缸、气动三联件、软连结观察门密封、给/排料门关门缝隙、除尘阀开度锁紧、砝码垛偏移碰到秤体等影响秤精度的重要部位检查更是列为巡检的重中之重，保证上述重要部位的故障随时发现，随时处理，遇到暂时无法及时处理的情况，计量人员授权立即停止称重作业，待故障解除后秤方可继续工作。
其次，安排计量巡检人员每周一次对料斗秤的全面检查，重点是秤斗内部磨损部位（耐磨衬板和分料器白钢护）及紧固螺栓的检查。此外，每月、每季度安排计量巡检人员对每台秤给/排料门驱动拉杆轴销轴垫、驱动转轴、控制器仪表计算机等部位进行维护保养。计量工程师随时对巡检维护记录结果进行分析统计，根据各台料斗秤运行现状适时安排临时检修计划，以保证六台料斗秤在计量准确的前提下始终处于完好状态。
结束语：实际上，计量做为企业站稳市场的质量保障，其隐形效益已逐渐得到公司领导的重视和认可。我港从2000年试运行以来，公司领导就一直重视计量工作，从各个方面大力支持，专门设立了计量处，严把粮食进出衡重准确这一关。我们始终坚持的工作原则：不能因为计量失准让国家、公司、顾客三方任何一方受到经济损失。总之，做好计量工作必须要有耐心和极强的责任心，从一点一滴的细微之处发现问题，解决问题。任何疏忽大意都可能带来无法挽回的经济损失。
前言
港口是现代物流的一个节点，每日都有大量的货物需要称重计量，常采用的大型衡重计量设备有：轨道衡、汽车衡、料斗秤、皮带秤等。本文着重介绍料斗秤（学名：非连续累计自动秤）的使用维护经验。
北良港散粮仓储中转系统是国家利用世界银行贷款改善我国粮食流通项目的主要组成部分，其中转设施的规模和技术水平名列世界同行业前茅，是我国北粮南运和东北地区粮食进出口的中转枢纽，对于促进我国粮食出口和北粮南运具有重要的战略意义。北良港自2000年投入试运营以来，中转量快速增长，目前已达到了设计能力，每年仅粮食中转量已达到900多万吨。
由于以秤的计量称重数据做为进出口贸易结算依据，计量工作直接关系到国家信誉、港口信誉和货主切身利益。因此，做为我港重要计量设备，大容量料斗秤的准确性显得尤为重要。下面我们把近几年料斗秤使用与维护中积累的经验与大家共享。
一、料斗秤工作原理
目前我港在役料斗秤共十台，其中装车塔四台料斗秤专用于装火车流程，由于其工作量不大，暂不做介绍，这里重点介绍计量塔用于装卸船作业的六台料斗秤（MOLEN制造）。这六台料斗秤中，两台流量为1,000t/h，四台流量为2,000t/h。其工作流程如图。
如图所示，我们将料斗秤又称三斗式流量秤，即秤上斗、秤斗、秤下斗。做为缓冲斗，秤上斗和秤下斗的容量要大于秤斗的容量，这样的设计足可以保证皮带流程的粮食计量连续工作性较好，不会受暂时供料不足而影响工作效率。
料斗秤工作流程：
二、电子自校验（SCS）系统
SCS系统（Self Checking System），即秤的自校验系统。MOLEN公司ABS-XL-SCS系列料斗秤配置了自动检验系统，可对数字指示器显示的称重值的正确性进行检验。其工作原理是基于两套全电子秤重系统，即由两套独立的秤重系统得出的秤重结果不断地相互比较。秤量斗有3-4个支撑点支撑，每一支撑点均装置有两只独立的压力传感器，这样就组成两套传感器，每套形成独立的称重系统。
当两套称重结果间的比较值超出0.5个分度值又未超出一个分度值，即生成警示信号SCSW(Warning)，但此警示信号并不中断称重过程，只是提醒操作者注意。当比较值超出一个最小分度值，即生成报警信号SCSA(Alarm),此时称重过程自动中断。通过几年的使用，我们发现，每到环境温度骤降，尤其是寒冬持续低温时，SCS系统极易产生报警。目前我们已基本掌握了每台秤的传感器的温度特性及解决此类故障的常见方法：可以先将仪表/秤断电再送电复位，降低FBF值（第一秤批量系数），适度降低NBF值（额定批量系数），故障消除。
配置自动校验系统，大大增强计量数据的可靠性和公证性，但也增加了维护量。
三、秤的静态校验
六台料斗秤最初设计安装时都配备有各自的M11级（精度万分之二）校验砝码，校验量程为最大称重量程的40%，可均匀地通过气囊提升拉杆摆放在料斗秤的四个角上。由于料斗秤的日常工作点为量程的60%-70%，显然其自配砝码已无法满足日常校验的量程要求，我们及时购入六吨同等级手提砝码（20kg/块）配合工作量程校验，已经可以满足料斗秤日常校验要求。除了每半年申请技术监督局对料斗秤进行周期检定外，我们平均每周对六台料斗秤用40%量程砝码进行校验，不定期用手提砝码配合工作量程60%-70%校验，以保证每台秤的静态误差始终处在国家检定标准（Ⅲ级）范围之内。
四、工作中的动态偏差
通过长期与汽车衡、轨道衡等静态秤的磅差比较，在扣除了粮食损耗及除尘的因素后，我们发现每台料斗秤都存在程度不同的动态负偏差，最高达到-1‰左右，虽未超出国家检定规程要求的±1.4‰允差范围，但我们还是投入精力研究其真实原因。刚开始我们仅是简单得归咎于秤重仪表读取满/空秤的时间太快，导致秤还未完全稳定，仪表就读取数据，造成动态偏差。其实这只是表面现象。我们认为，秤在不受外力干扰下自然抖动不至于引起-1‰的偏差，有一点我们一直忽略的就是四个角砝码垛与升降拉杆同心度偏移导致拉杆被砝码卡紧。我们知道，升降拉杆做为秤体自重的一部分自然悬垂于秤的四角上部，砝码的挤压后，秤体的微幅形变受到了逆向的反作用力F, 通过几次三番的观察试验和比对估算，最终我们得出结论，这个反作用力F就是造成料斗秤动态负偏差的重要原因。我们通过重新摆放四角砝码，确保不让升降拉杆与砝码接触，甚至卸下升降拉杆并安装砝码夹持机构等方法已将动态偏差有效降低。
五、外部因素造成的系统误差
众所周知， 动态料斗秤的静态、动态偏差都是由秤自身特性所引起的，在日常巡检维护中我们发现，外部因素对料斗秤造成的准确度影响千万不可轻视。
所谓非连续累计自动料斗秤，顾名思义，就是无人值守，完全依靠机、电、控制系统自动完成每一秤的循环称重操作。通过耐心细致地观察我们发现，机械故障最易对秤的准确度造成影响。料斗秤的给/排料门都是由汽缸驱动，我们在巡检中发现给/排料门常被粮食杂质或其它硬物卡住、压缩空气气压不足、汽缸密封漏气引起活塞反行程不到位都会导致给/排料门关不严而漏粮、跑粮，由此给秤带来的误差无法估量。其次是除尘器阀门开度，若除尘阀门开太小，除尘效果不够，造成粮食粉尘多；若阀门开太大，容易吸走粮食颗粒造成不必要的损耗，同时持续不断较强的真空吸力对秤斗内产生负压、气体对流也会引起称重偏差。此外，软连接、观察门密封不好同样会导致粮食或粉尘一定程度的泄漏而产生称重偏差。
我们算了一笔帐，保守估算，料斗秤仅由上述机械故障造成的计量偏差按300g/秤漏重计算，10吨/秤粮食称重，其相对误差0.03‰，我港每年玉米出仓装船约600多万吨，其重量偏差就达近200吨，合人民币近二十万元。若加上卸车入仓、卸船入仓、倒仓等流程，每年几十万元不知不觉就顺着皮带流走了。一般人看来，几百克粮食相对几万几十万吨粮食犹如沧海一粟，根本不值一提，可对“斤斤计较”的计量人员来说，肩负着每年上千万吨的粮食进出的计量重任，哪怕是几十克甚至几克，也不能轻易忽视，否则长此以往，无形中就会造成难以想象的经济损失。正所谓“疏之毫厘，差之千里”。
六、加强日常巡检维护
以上惊人的统计数据警示着每一位计量人员，使我们真正意识到计量秤日常巡检维护的重要性，并随之建立了一套切实有效的巡检维护制度。首先，我们安排计量巡检人员每班（八小时）对六台料斗秤进行一次巡检点检。尤其针对驱动汽缸、气动三联件、软连结观察门密封、给/排料门关门缝隙、除尘阀开度锁紧、砝码垛偏移碰到秤体等影响秤精度的重要部位检查更是列为巡检的重中之重，保证上述重要部位的故障随时发现，随时处理，遇到暂时无法及时处理的情况，计量人员授权立即停止称重作业，待故障解除后秤方可继续工作。
其次，安排计量巡检人员每周一次对料斗秤的全面检查，重点是秤斗内部磨损部位（耐磨衬板和分料器白钢护）及紧固螺栓的检查。此外，每月、每季度安排计量巡检人员对每台秤给/排料门驱动拉杆轴销轴垫、驱动转轴、控制器仪表计算机等部位进行维护保养。计量工程师随时对巡检维护记录结果进行分析统计，根据各台料斗秤运行现状适时安排临时检修计划，以保证六台料斗秤在计量准确的前提下始终处于完好状态。
结束语：实际上，计量做为企业站稳市场的质量保障，其隐形效益已逐渐得到公司领导的重视和认可。我港从2000年试运行以来，公司领导就一直重视计量工作，从各个方面大力支持，专门设立了计量处，严把粮食进出衡重准确这一关。我们始终坚持的工作原则：不能因为计量失准让国家、公司、顾客三方任何一方受到经济损失。总之，做好计量工作必须要有耐心和极强的责任心，从一点一滴的细微之处发现问题，解决问题。任何疏忽大意都可能带来无法挽回的经济损失。
提高辊道秤计量系统准确性的初探
江西新余钢铁有限责任公司 肖兴华
[摘要] 本文对提高辊道秤计量系统的准确性进行了初步探讨，通过采用对计量辊道的改进及要求，称重传感器、限位装置的选择与配合，开发角差数字调校和自动静态称量等措施，可以达到快捷、自动、准确计量的目的。
关键词：计量系统 辊道秤 准确性 初探
随着新钢公司第二轮技改如火如荼，转炉连铸通过辊道向中板、一线、二线进行了热送，实现了生产过程的合理化、自动化，成为公司降成本的又一亮点。辊道电子秤（简称辊道秤）是这一生产过程中必不可少的一环。下面就如何提高辊道秤计量准确性谈点粗浅的体会和意见，和同行相互交流探讨。
一、计量辊道的改进及要求
1、计量辊道是运送辊道的一个计量环节。在两根纵向主梁上安装若干辊道，纵梁与横梁交合处底部安装传感器和限位装置。
2、计量辊道的振动应尽量小，其主梁结构稳固，有足够的刚性。在最大负荷下框架挠度小于0.5mm。两纵、三横的主梁采用钢板或型钢焊接成工钢梁，具有较高的机械强度和整体钢度。
3、计量辊道两端与计量辊道长度相同的运送辊道和计量辊道一起合为辊道秤区。
（1）辊道秤区的辊道应相互平行，其不平行度不大于0.5mm。
（2）在二分之一左右的最大负荷作用下，辊道秤区辊道面的素线应在同一平面内。共同误差不大于1mm。
（3）辊道秤区的辊道应规格相同，统一制造，统一进行校准。
4、计量辊道上的辊道同心度要好，辊道偏心跳动应不大于0.381mm。辊道的速度不同，要求偏心跳的量也略有不同，偏心量小，可以降低运送坯料时产生的振动。
5、计量辊道的各辊子采用减速机带连轴器单独传动，但各辊子的减速机应交错分布在秤体两侧。使秤体重心、中心保持一致。增强辊道秤稳定性，尽可能减少由于偏载带来的误差，与之相配的各种管道也应分布秤体的两侧。与辊道秤相连处应采用软管连接，使秤体相对独立，以减少误差。
6、辊道秤的基础采用整体纵横工钢梁结构。或将其浇灌于混凝土中，（板坯辊道秤多采用之）或将其固定在地角螺丝上（方坯辊道秤多采用之）。另外，安装称重传感器基础板相互间高度差不大于3mm。
二、称重传感器、限位装置的选择与配合
由于连铸工艺及辊道运送等因素的影响，热坯料与辊道的接触面往往不是很平整。尤其在切割料时，坯料两头往下的变形较大。热坯料进入辊道秤时，每接触一组计量辊道都会产生冲击，同时还存在坯料与辊道之间的动摩擦、接触面不平产生的振动等。冲击、振动成为选择称重传感器及限位装置必须考虑的问题。
1、选用桥式称重传感器。桥式称重传感器是两端支承、中间受力的桥式结构，传力组件采用压头、钢球结构，可自动复位，自动调心，抗侧向力和抗冲击性能强。如金钟生产的BM-LS。
2、限位装置的作用是抑制作用于辊道秤上的纵向（横向）的水平力。它与传感器的配合使用是保证称重传感器检测的准确度的重要环节。配合桥式结构钢球传力的传感器应选用两端带活动铰接的紧固杆式限位器。这种限位器的活动铰接头与紧固杆是两体的，杆的两端带螺纹固定到铰接头上，对杆可作相应的调整。
3、称重传感器的安装位置，对整个称重系统能否长期稳定工作及传感器的使用寿命密切相关，在确定传感器安装位置时应考虑：
（1）安装在纵横梁交合处；
（2）最大载荷以最高速度进入和离开秤台瞬间都不会引起秤台翘头现象；
（3）传感器横向跨度的中心线与两纵梁中心线重合。纵向限位安装于辊道秤中部纵横梁交合处的纵梁上，横向限位安装于辊道秤两端的纵横梁交合处的横梁上。由于水平（纵横向）力是双向的，限位装置应成对使用，方向相反，不产生附加力矩。
4、辊道秤的称重传感器量程选择。由于辊道秤的冲击振动载荷对传感器的影响很大，除应考虑秤体重量，最大坯料载荷之外，对冲击、振动、偏载情况应给予充分考虑。
C传= K（Q+W）/N
式中 C传——传感器量程；
Q——坯料额定重量；
W——辊道秤自重；
N——传感器个数；
K——系数2-3（方坯秤一般选2；板坯秤一般选2.5-3）
根据经验，辊道秤在额定载荷下，应使传感器工作在其量限的30%—40%左右，传感器具有很大的容量空间。这样虽然使传感器的信噪比和信号减小，提高了对称重显示控制器的分辨率和抗干扰能力的要求，但却有利于系统的稳定性，延长了传感器的使用寿命。
5、热送坯料的辊道秤是否都一定要选用高温传感器？要根据传感器所处位置的实际环境温度确定。不是所有热送坯料的辊道秤都使用高温传感器。有的热送坯料（≤950℃左右）的辊道秤，使用的传感器却是常温防潮的传感器，有的只要采取一些常规的隔热措施，便可使用常温传感器。
三、开发角差数字调校和自动静态称量
辊道秤由于结构原因产生的角差可以通过计算机角差数字调校程序进行补偿，，大大降低了误差。同时角差数字调试将角差调试和满量程调试相结合，既提高了系统称量的准确度，又简化了标定工作的难度和吊运砝码或替代物的工作量。
自动静态称量是计算机在坯料静态时自动采集数据，保证称量准确度为前提，减少了手动称量漏计量多计量带来的计量差错，提高了系统的准确性。
1、角差数字调校采用数字变送器（如PA8103）。数字变送器可对接入的每一个称重传感器都单独进行信号放大、A/D转换、数字滤波和数据处理。数字变送器根据计算机系统的命令组发送每一个传感器的数字输出信号，计算机接收每一个传感器的数字输出信号，进行标定运算，数据显示数据管理等功能。
2、角差数字调试，选择压角或压段调整角差的方式。清空秤台，进行空秤信号的输入，将砝码或替代物放在角上或段上，等读数稳定后，选择输入相应的角号或段号，在加载量输入栏中输入加载重量值（这个重量至少应为称重传感器容量的20%，该重量越接近称重传感器的容量效果越好），完成角差调试。然后进行满量程调试，在秤台中间加上砝码或替代物（这个重量越接近辊道秤实际运送坯料的重量越好），在量程加载量输入栏输入实际重量值。这样就完成了标定。
3、角差数字调试由于采用了数字变送器，实现了模拟传感器的数字化改造。通过数字技术可根据指令对模拟传感器的部分参数在二次仪表（专用）或计算机中进行更改，还可快捷进行偏载校准。这项技术在利用模拟传感器进行数字化改造方面具有广阔的应用前景。
4、自动静态称量是由一组光纤式激光检测器（如LOS4）和开关量板卡（配置在计算机内）组成。当热坯料进入计量辊道时，PLC或电控系统采集到信号，使计量辊道上的减速机，减速，停止。称量准备就绪。光纤式激光检测器经发射器发出一束经调制的高强度平行光束，经过被检测物位置后，由接收器接收，经滤光及电子解调，输出一对电接点，将24V输入计算机I/O开关的引脚上，计算机采集信号后，经延时接收重量，而后经开关量板卡给出一输出信号，一对开关量接点导通，PLC或电控系统使辊道秤区的减速机起动，坯料送出。
5、由于现场环境比较复杂，容易受共模电压等干扰的影响，电源地要可靠，信号电缆要采取屏蔽措施。特别是光纤式激光检测器的24V电源接地及电接点输出线的屏蔽不能简单化。
四、其它
1、辊道秤两侧应加装挡板，挡板不应固定在秤体上，挡板与秤体为两部分，互不影响。每个传感器附近应加装保护墩或休止装置。纵梁的纵向中心线应与运行中心线重合。
2、秤体系统的自振频率设计要远离于最高振动频率。传感器附件及垫块的高度不应高于传感器自身的高度。秤体的自重要尽可能的重。
3、水压油压在计量时要保持稳定，不应在秤体上出现跑冒滴漏现象。
4、在清理秤体下氧化铁皮时，高温传感器、接线盒的位置不可用水冲洗。
[摘要] 本文对提高辊道秤计量系统的准确性进行了初步探讨，通过采用对计量辊道的改进及要求，称重传感器、限位装置的选择与配合，开发角差数字调校和自动静态称量等措施，可以达到快捷、自动、准确计量的目的。
关键词：计量系统 辊道秤 准确性 初探
随着新钢公司第二轮技改如火如荼，转炉连铸通过辊道向中板、一线、二线进行了热送，实现了生产过程的合理化、自动化，成为公司降成本的又一亮点。辊道电子秤（简称辊道秤）是这一生产过程中必不可少的一环。下面就如何提高辊道秤计量准确性谈点粗浅的体会和意见，和同行相互交流探讨。
一、计量辊道的改进及要求
1、计量辊道是运送辊道的一个计量环节。在两根纵向主梁上安装若干辊道，纵梁与横梁交合处底部安装传感器和限位装置。
2、计量辊道的振动应尽量小，其主梁结构稳固，有足够的刚性。在最大负荷下框架挠度小于0.5mm。两纵、三横的主梁采用钢板或型钢焊接成工钢梁，具有较高的机械强度和整体钢度。
3、计量辊道两端与计量辊道长度相同的运送辊道和计量辊道一起合为辊道秤区。
（1）辊道秤区的辊道应相互平行，其不平行度不大于0.5mm。
（2）在二分之一左右的最大负荷作用下，辊道秤区辊道面的素线应在同一平面内。共同误差不大于1mm。
（3）辊道秤区的辊道应规格相同，统一制造，统一进行校准。
4、计量辊道上的辊道同心度要好，辊道偏心跳动应不大于0.381mm。辊道的速度不同，要求偏心跳的量也略有不同，偏心量小，可以降低运送坯料时产生的振动。
5、计量辊道的各辊子采用减速机带连轴器单独传动，但各辊子的减速机应交错分布在秤体两侧。使秤体重心、中心保持一致。增强辊道秤稳定性，尽可能减少由于偏载带来的误差，与之相配的各种管道也应分布秤体的两侧。与辊道秤相连处应采用软管连接，使秤体相对独立，以减少误差。
6、辊道秤的基础采用整体纵横工钢梁结构。或将其浇灌于混凝土中，（板坯辊道秤多采用之）或将其固定在地角螺丝上（方坯辊道秤多采用之）。另外，安装称重传感器基础板相互间高度差不大于3mm。
二、称重传感器、限位装置的选择与配合
由于连铸工艺及辊道运送等因素的影响，热坯料与辊道的接触面往往不是很平整。尤其在切割料时，坯料两头往下的变形较大。热坯料进入辊道秤时，每接触一组计量辊道都会产生冲击，同时还存在坯料与辊道之间的动摩擦、接触面不平产生的振动等。冲击、振动成为选择称重传感器及限位装置必须考虑的问题。
1、选用桥式称重传感器。桥式称重传感器是两端支承、中间受力的桥式结构，传力组件采用压头、钢球结构，可自动复位，自动调心，抗侧向力和抗冲击性能强。如金钟生产的BM-LS。
2、限位装置的作用是抑制作用于辊道秤上的纵向（横向）的水平力。它与传感器的配合使用是保证称重传感器检测的准确度的重要环节。配合桥式结构钢球传力的传感器应选用两端带活动铰接的紧固杆式限位器。这种限位器的活动铰接头与紧固杆是两体的，杆的两端带螺纹固定到铰接头上，对杆可作相应的调整。
3、称重传感器的安装位置，对整个称重系统能否长期稳定工作及传感器的使用寿命密切相关，在确定传感器安装位置时应考虑：
（1）安装在纵横梁交合处；
（2）最大载荷以最高速度进入和离开秤台瞬间都不会引起秤台翘头现象；
（3）传感器横向跨度的中心线与两纵梁中心线重合。纵向限位安装于辊道秤中部纵横梁交合处的纵梁上，横向限位安装于辊道秤两端的纵横梁交合处的横梁上。由于水平（纵横向）力是双向的，限位装置应成对使用，方向相反，不产生附加力矩。
4、辊道秤的称重传感器量程选择。由于辊道秤的冲击振动载荷对传感器的影响很大，除应考虑秤体重量，最大坯料载荷之外，对冲击、振动、偏载情况应给予充分考虑。
C传= K（Q+W）/N
式中 C传——传感器量程；
Q——坯料额定重量；
W——辊道秤自重；
N——传感器个数；
K——系数2-3（方坯秤一般选2；板坯秤一般选2.5-3）
根据经验，辊道秤在额定载荷下，应使传感器工作在其量限的30%—40%左右，传感器具有很大的容量空间。这样虽然使传感器的信噪比和信号减小，提高了对称重显示控制器的分辨率和抗干扰能力的要求，但却有利于系统的稳定性，延长了传感器的使用寿命。
5、热送坯料的辊道秤是否都一定要选用高温传感器？要根据传感器所处位置的实际环境温度确定。不是所有热送坯料的辊道秤都使用高温传感器。有的热送坯料（≤950℃左右）的辊道秤，使用的传感器却是常温防潮的传感器，有的只要采取一些常规的隔热措施，便可使用常温传感器。
三、开发角差数字调校和自动静态称量
辊道秤由于结构原因产生的角差可以通过计算机角差数字调校程序进行补偿，，大大降低了误差。同时角差数字调试将角差调试和满量程调试相结合，既提高了系统称量的准确度，又简化了标定工作的难度和吊运砝码或替代物的工作量。
自动静态称量是计算机在坯料静态时自动采集数据，保证称量准确度为前提，减少了手动称量漏计量多计量带来的计量差错，提高了系统的准确性。
1、角差数字调校采用数字变送器（如PA8103）。数字变送器可对接入的每一个称重传感器都单独进行信号放大、A/D转换、数字滤波和数据处理。数字变送器根据计算机系统的命令组发送每一个传感器的数字输出信号，计算机接收每一个传感器的数字输出信号，进行标定运算，数据显示数据管理等功能。
2、角差数字调试，选择压角或压段调整角差的方式。清空秤台，进行空秤信号的输入，将砝码或替代物放在角上或段上，等读数稳定后，选择输入相应的角号或段号，在加载量输入栏中输入加载重量值（这个重量至少应为称重传感器容量的20%，该重量越接近称重传感器的容量效果越好），完成角差调试。然后进行满量程调试，在秤台中间加上砝码或替代物（这个重量越接近辊道秤实际运送坯料的重量越好），在量程加载量输入栏输入实际重量值。这样就完成了标定。
3、角差数字调试由于采用了数字变送器，实现了模拟传感器的数字化改造。通过数字技术可根据指令对模拟传感器的部分参数在二次仪表（专用）或计算机中进行更改，还可快捷进行偏载校准。这项技术在利用模拟传感器进行数字化改造方面具有广阔的应用前景。
4、自动静态称量是由一组光纤式激光检测器（如LOS4）和开关量板卡（配置在计算机内）组成。当热坯料进入计量辊道时，PLC或电控系统采集到信号，使计量辊道上的减速机，减速，停止。称量准备就绪。光纤式激光检测器经发射器发出一束经调制的高强度平行光束，经过被检测物位置后，由接收器接收，经滤光及电子解调，输出一对电接点，将24V输入计算机I/O开关的引脚上，计算机采集信号后，经延时接收重量，而后经开关量板卡给出一输出信号，一对开关量接点导通，PLC或电控系统使辊道秤区的减速机起动，坯料送出。
5、由于现场环境比较复杂，容易受共模电压等干扰的影响，电源地要可靠，信号电缆要采取屏蔽措施。特别是光纤式激光检测器的24V电源接地及电接点输出线的屏蔽不能简单化。
四、其它
1、辊道秤两侧应加装挡板，挡板不应固定在秤体上，挡板与秤体为两部分，互不影响。每个传感器附近应加装保护墩或休止装置。纵梁的纵向中心线应与运行中心线重合。
2、秤体系统的自振频率设计要远离于最高振动频率。传感器附件及垫块的高度不应高于传感器自身的高度。秤体的自重要尽可能的重。
3、水压油压在计量时要保持稳定，不应在秤体上出现跑冒滴漏现象。
4、在清理秤体下氧化铁皮时，高温传感器、接线盒的位置不可用水冲洗。
一种先进的定量自动衡器电脑组合秤
文章主要介绍了一种先进的定量自动衡器——电脑组合秤的起源及发展过程。分析了电脑组合秤的技术特点及优势，介绍了目前电脑组合秤的应用领域和对象。并提出电脑组合秤应尽快国产化以利于普及应用。
一、问题的提出及解决方法
上世纪70年代，日本农业协会向有关衡器企业提出了青椒称量的课题。在日本，青椒通常是以袋装定量包装的形式在超市销售的，若每袋青椒定量值是120克，要装准120克是一件非常困难的事情由于单个青椒重量较重，且差别较大，装少了关系到消费者利益，装多了关系到企业的成本。传统的方式是人工称量，即在一台静态的电子秤上称量，一个青椒接一个青椒的累加，凑足120克即可。但是假如累加到115克，再想找一个5克重的青椒加上去几乎是不可能的，则必须从115克中拿去一个较小的青椒，再加另外较大一个青椒。假如重量大大超过12克或不足120克的话，还需重复以上工作，这样称重效率极低，且难以达到接近目标重量（定量值）的结果。日本的技术人员在对此进行大量调查研究后，利用组合称量原理成功地解决了上述的青椒称重问题。
电脑组合秤又称选择组合衡器，它是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成，一般电脑组合秤由8～32个称重单元组成。电脑利用排列组合原理将各称重单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近定量值的组合进行包装。如图所示，例如一台十个称重单元的电脑组合秤，称量时每个称重单元都进行称量，并将每个称量斗中的重量数据读入电脑，由电脑进行优选组合，根据组合数字，十个称量单元共能实现1023种组合，电脑从这1023种组合中选出最接近目标重量值的组合。这样上述人工反复搭配、且很难实现定量值的工作迎刃而解。
二、电脑组合秤的技术特点
1.计量精度高
电脑组合秤从以下三个方面保证称量准确度：
a、二次采样
如上述一台十个称量单元的电脑组合秤，在称量过程中从十个称量单元的数据中一次读取为第一次采样，电脑获得数据后进行优选组合；假如3个称量单元的被称物，而是再次对这3个称量单元的被称物进行一次重量数据的采样，此为第二次采样；如两次采样的数据不一致，则电脑会重新进行组合，如两次采样的数据一致，电脑组合秤出料；这样就保证了排出物料的重量与预定的重量完全一致。
b、自动置零功能
由于在称量过程中一些被称物的粉尘会粘在称量斗壁上不掉下来，影响下一次称量的准确度。电脑组合秤解决这一问题的方案是：①释放物料时称量斗一般要开启4－5次，减少被称物的粉尘的残留量。②电脑组合秤还会将进行称量斗的重量自动归零，即将粘在称量斗上的粉尘视为零重量，不影响下次称量的准确度。
c、防地面振动
一般电脑组合秤是在车间内工作，而车间内经常会有动力马达设备运转对地面产生振动，人体对这种振动一般感受不到，但对于高灵敏度电脑组合秤会感应到，使称量数据不稳定为此电脑组合秤在称重传感器之外再增加一个感应振动传感器，把感应到的振动成份从称量传感器数据中去除，从而获取可靠的数据。
2.称量速度快
a、数字信号处理技术
电脑组合秤的数字处理由专门的电脑芯片完成，它保证了重量模拟信号经过快速数字滤波后转换成数字信号，进而保证有时间来完成前面所述的“二次数据采样”功能。
b、步进马达控制料斗开闭
由于步进马达的可控性使称量料斗的开闭速度、大小均可调整，并且在小称量时可以将称量料斗的开闭调至较小，以达到高速。
c、供料振槽可调
振槽的振幅和振动时间均可调，且调整细微，可满足准确度和速度的要求。电脑组合秤的另一重要特点是根据不同的物料有相应的应用技术，如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合称量、个数称量等等，能适用各方面的需要。
三.结束语
自1972年世界上第一台电脑组合秤诞生就开创了世界定量包装的新时代，由于其称量速度快、动态精度好、自动化程度高等性能，被广泛应用到包装薯片、糖果、膨化食品、饼干、冷冻蔬菜食品等行业的定量包装。
一、问题的提出及解决方法
上世纪70年代，日本农业协会向有关衡器企业提出了青椒称量的课题。在日本，青椒通常是以袋装定量包装的形式在超市销售的，若每袋青椒定量值是120克，要装准120克是一件非常困难的事情由于单个青椒重量较重，且差别较大，装少了关系到消费者利益，装多了关系到企业的成本。传统的方式是人工称量，即在一台静态的电子秤上称量，一个青椒接一个青椒的累加，凑足120克即可。但是假如累加到115克，再想找一个5克重的青椒加上去几乎是不可能的，则必须从115克中拿去一个较小的青椒，再加另外较大一个青椒。假如重量大大超过12克或不足120克的话，还需重复以上工作，这样称重效率极低，且难以达到接近目标重量（定量值）的结果。日本的技术人员在对此进行大量调查研究后，利用组合称量原理成功地解决了上述的青椒称重问题。
电脑组合秤又称选择组合衡器，它是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成，一般电脑组合秤由8～32个称重单元组成。电脑利用排列组合原理将各称重单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近定量值的组合进行包装。如图所示，例如一台十个称重单元的电脑组合秤，称量时每个称重单元都进行称量，并将每个称量斗中的重量数据读入电脑，由电脑进行优选组合，根据组合数字，十个称量单元共能实现1023种组合，电脑从这1023种组合中选出最接近目标重量值的组合。这样上述人工反复搭配、且很难实现定量值的工作迎刃而解。
二、电脑组合秤的技术特点
1.计量精度高
电脑组合秤从以下三个方面保证称量准确度：
a、二次采样
如上述一台十个称量单元的电脑组合秤，在称量过程中从十个称量单元的数据中一次读取为第一次采样，电脑获得数据后进行优选组合；假如3个称量单元的被称物，而是再次对这3个称量单元的被称物进行一次重量数据的采样，此为第二次采样；如两次采样的数据不一致，则电脑会重新进行组合，如两次采样的数据一致，电脑组合秤出料；这样就保证了排出物料的重量与预定的重量完全一致。
b、自动置零功能
由于在称量过程中一些被称物的粉尘会粘在称量斗壁上不掉下来，影响下一次称量的准确度。电脑组合秤解决这一问题的方案是：①释放物料时称量斗一般要开启4－5次，减少被称物的粉尘的残留量。②电脑组合秤还会将进行称量斗的重量自动归零，即将粘在称量斗上的粉尘视为零重量，不影响下次称量的准确度。
c、防地面振动
一般电脑组合秤是在车间内工作，而车间内经常会有动力马达设备运转对地面产生振动，人体对这种振动一般感受不到，但对于高灵敏度电脑组合秤会感应到，使称量数据不稳定为此电脑组合秤在称重传感器之外再增加一个感应振动传感器，把感应到的振动成份从称量传感器数据中去除，从而获取可靠的数据。
2.称量速度快
a、数字信号处理技术
电脑组合秤的数字处理由专门的电脑芯片完成，它保证了重量模拟信号经过快速数字滤波后转换成数字信号，进而保证有时间来完成前面所述的“二次数据采样”功能。
b、步进马达控制料斗开闭
由于步进马达的可控性使称量料斗的开闭速度、大小均可调整，并且在小称量时可以将称量料斗的开闭调至较小，以达到高速。
c、供料振槽可调
振槽的振幅和振动时间均可调，且调整细微，可满足准确度和速度的要求。电脑组合秤的另一重要特点是根据不同的物料有相应的应用技术，如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合称量、个数称量等等，能适用各方面的需要。
三.结束语
自1972年世界上第一台电脑组合秤诞生就开创了世界定量包装的新时代，由于其称量速度快、动态精度好、自动化程度高等性能，被广泛应用到包装薯片、糖果、膨化食品、饼干、冷冻蔬菜食品等行业的定量包装。
电子汽车衡的正确使用与维护
一、电子衡型号介绍：
S C S系列电子衡，第一个S指衡器的类别为地上衡，C指传力机构为电阻应变式传感器，第二个S指示值形式为数字显示。
二、电子衡系统组成：
系统标准配置由秤台、称重传感器、和称重显示部分三大基本单元组成；其中称重显示部分包括称重显示仪表、接线盒和信号电缆。根据用户的不同需要可选购其它外接设备以组成各种配置，包括：计算机、打印机、大屏幕显示器、电源浪涌保护器、稳压电源及多功能电源插座。
三、电子衡工作原理：
1、模拟式：货物进入秤台，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生弹性形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经称重仪表的放大器、A/D转换器等将模拟信号转换成数字信号，再经仪表的微处理器（CPU）对重量信号进行处理后直接显示出重量等数据。如果显示仪表与计算机、打印机连接，仪表可同时把重量信号输给计算机等设备，组成称重管理系统。
2、数字式：货物进入秤台，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经传感器内部的放大器、A/D转换器、微处理器等电子元器件进行相应的数据处理，输出数字信号，各传感器数字信号经接线盒进入称重显示仪表直接显示出重量等数据。如果显示仪表与计算机、打印机连接，仪表可同时把重量信号输给计算机等设备，组成称重管理系统。
四、系统安装：
1、基础施工要求
电子衡的基础结构形式一般有两种。一种是电子衡安装在地平面之上的无基坑；另一种时安装在地平面之下的浅基坑。用户可参考衡器厂家提供的基础图样，结合现场地质条件进行施工，施工中必须特别注意下列几个问题：
1）、基础下素土承载力（地耐力）要求不低于117.6kPa(12t/m2),如现场地质条件为湿陷性黄土、膨胀土、冻土层、回填土时，则基础必须另加措施处理。基础开挖必须挖至当地冻土线以下。
2）、对于浅基坑基础，必须设置排水管道，同时考虑基础四周盖板的放置，以便今后维护、维修人员的操作预留空间。无机坑基础也要考虑周围排水通道，保证电子衡不会因下雨而淹入水中。
3）、用于穿信号电缆的电缆管的要求：直径一般选用50mm的镀锌管：电缆管打弯处弯曲半径R大于6倍电缆管外径，如果弯点过多时应考虑设置一过渡井，否则会造成穿线困难。
4）、基础预埋件施工中必须采取施，保证准确位置，以便安装秤体。为此，建议采用二次浇灌侧向限位挡板，各承重底板之间的水平度和标高误差必须符合基础图样设计要求，偏差要小于3mm,,秤体两端平台空间应为长方形而不是平行四边形，因此施工完成后测量对角线应相等。混凝土基础施工完毕后，必须注意保护，一般基础养护期为28天。为缩短施工周期和养护时间，允许施工时在混凝土中加“早强剂”等措施，混凝土未达到设计强度时不得安装秤台。基坑的四周和支承座不应有裂纹、蜂窝等影响强的缺陷。
5）、电子衡磅房的设计由用户按实际需要自行确定；如果基础至磅房距离小于15m，穿线管在进磅房一端的固定接地夹，通过接地电缆与稳压电源的接地端子相连形成系统地，同时仪表也通过接地电缆连至穿线管的接地夹上。其余设备通过电源插座与该系统地相连。如果基础至磅房距离大于15m，在磅房附近设置一接地桩，同时在接地桩±固定接地夹，各设备接地方法同上。要求其接地电阻小于4。
电子衡信号电缆从接线盒引出，经金属电缆管进入磅房；电缆管的位置和走向根据基础图和用户现场布局由用户自行确定(敷设电缆管时须同时穿好接引信号电缆的引线)，应充分考虑便于穿线。穿信号电缆的金属穿线管必须与基础接地网相连，采用焊接固定的方法，金属穿线管在磅房内充当接地桩，要求其接地电阻小于4 。
6）、基础接地网的施工方法：在秤体附近设置一根接地桩，（接地电阻小于4）。安装电子衡时从秤体上接一根专用接地电缆到接地装上。
7）、对于配置防爆装置的复合型防爆电子衡，基础施工应增加下列几点要求：
a、用于有易爆气体区的电子衡，其基础施工设计由用户聘请有防爆建筑设计资格的单位进行，或请有关建筑工程设计人员从事技术服务。
b、基础施工设计前，请详细阅读厂商提供的基础设计图样要求和多传感器防爆电子衡使用说明书。安全栅的接地与系统地之间的接线阻抗不大于l。
2、秤台安装
1）、现场安装和调试所需设备和工具起重机，其吨位按单元秤台最大重量以及工作现场起重机的工作位置来确定。建议按单元秤台重量的2倍选择起重机型号规格(在调试时可用铲车搬运砝码)。千斤顶1只。千斤顶最大起升力大于5t，12”活络扳手2把、开口扳手2把、20m钢卷尺、组合工具一套、水准仪一架、黄油、万用表。 满量程一半以上的标准砝码，0.1e小砝码10个。大方木块若干块。
2）、安装前的准备工作，按基础设计图的技术要求，验收基础施工质量，复核传感器各支承重底板的位置尺寸、纵横向限位板的尺寸、水平度和相对标高尺寸。验收合格方可进行下述工作。
检查信号电缆的金属穿线管是否畅通。所有接地点是否可靠，并测定接地电阻是否满足要求(不大于4)
检查基坑排水通道是否畅通。清扫基坑内垃圾、杂物。
检查电源是否符合规定(不可使用动力电的相线和零线作为电源线，在不得回避的情况下须采取不得使仪表受干扰的保护措施)。
根据发货清单清点所有配件的数量。
3）、秤台安装
a、在基坑内秤台传感器支点位置附近垫上方木，用起重机将秤台平稳吊起落入基坑内；如果是多单元秤台，则应按秤台的搭按顺序逐节吊运到基坑内，连接处用螺栓固定。秤台所用螺栓、螺母都要涂一层黄油。
b、用千斤顶或起重设备顶起秤台，撤除垫在秤台下的方木，慢慢松开千斤顶，使秤台缓缓落下，并让传感器支承头插进传感器支承孔内，并与传感器连接起来。
c、秤台就位后，检查和校正秤台四周间隙是否均匀合理，调节限位螺栓，使之与限位挡板之间间隙在3mm左右。
无基坑秤的安装应注意采取防风措施。
五、系统接线与接地
电子衡系统接线包括称重传感器与接线盒的连接，接线盒与称重显示仪表的连接，称重显示仪表与打印机、大屏幕显示器、计算机等设备的连接。
1、称重传感器与接线盒的连接
将称重传感器的电缆线穿越秤台，经密封接头进入接线盒内，按照四芯或六芯电缆的不同色标，或经测量后按正负激励电源、正负反馈、正负信号接到接线盒内对应的接线柱上。将传感器剩余电缆用塑料扎带绑好。
2、接线盒与称重显示仪表连接
将专用屏蔽电缆线一端经密封接头进入接线盒内，各芯线接到接线盒内对应的接线柱上，另一端穿过金属管焊接到对应于称重显示仪表的专用插头上，以便插入称重显示仪表的插座上。
有三点需要注意：
a.接线盒内的输入、输出线接好后，要拧紧、拧牢并密封接头，放上干燥剂、做好防潮工作，然后才能固定接线盒盒板；
b.对不同的称重传感器，要根据不同的色标区分输入、反馈、输出，一定不要搞错；
c.对不同的称重显示仪表，使用的称重显示插座、插头形式不一样，接法更不一样，也不要搞错。
3、称重显示仪表出厂时已配置好专用连线，用于称重显示仪表与打印机、大屏幕显示器、计算机等设备的连接。用户需要配置大屏幕显示器、打印机、计算机时应在订货时说明。
4、电源线连接
显示仪表、打印机、计算机等仪器仪表的电源线插头插入多功能电源插座，电源插座插入外接电源插口。若选配稳压电源，多功能插座插头插入稳压电源，稳压电源插头插入外接电源插口。
5、系统接地
电子衡系统的接地是非常重要的，既保护人身安全，又保证系统工作稳定可靠，系统的接地措施切不可轻视。一般电子衡系统有两个接地点，一个是磅房内的接地桩，使仪器仪表外壳接地；另一个是秤台接地，用一根或数根接地电缆，将秤体与接地桩相连。
对于多雷地区，建议设置避雷针，更有效的保护电子衡系统，避雷针保护半径
六、电子衡的正确使用：
1、电子衡应由专职衡器操作人员使用和维护，衡器操作人员必须经专门培训，方可从事操作和维修。操作人员应熟悉电子衡的技术性能、操作方法和使用要领，对现场出现的问题应有较熟练的处置能力。
2、电子衡以当地计量部门检定合格后方可使用，不得破坏电子衡印封，不得对系统部件进行更换、调整，不得轻易改动系统设置。
3、使用前应检查各接线是否松动、折断，接地线是否牢靠。
4、使用前仪表开机预热一般30min左右，仪表通电后即进行自检或按动自检开关后进行自检，证明系统正常后方可进行称重。
5、秤台四周间隙内不得卡有石子、煤块等异物，秤台与四周限位螺栓不得发生碰撞和摩擦，各配套部件性能良好，秤台的限位装置要经常调节在规定位置。
6、秤台不得用于非“称量车辆”通道。车辆上秤台应直线行驶，车速低于5km/h，然后轻轻刹车，并尽可能停在秤台中心位置，车停稳后称量。
7、过衡车辆的整体重量之和不得大于电子衡的量大秤量，以免损坏部件。
8、称量后车辆驶下秤台，检验空秤，确认称重显示仪表回零后，才能认定称量结果有效。
9、称重结束后长时间不过衡时，必须切断称重显示仪表电源，以免烧损元件。
10、禁止在秤台上进行电弧焊作业。
11、秤台及四周应保持清洁干燥，防止积水和其它污染，特别是接线盒内应干燥清洁，盒内干燥剂要定期更换。
12、为延长使用寿命，对称重传感器采取必要的防腐措施。
13、电子衡出现故障时，应立即停止使用，报告有关部门配合专业维修人员进行检查修理，并经检验合格方可使用。
七、注意事项
仪表的使用受多种条件多种因素的限制，一般不在说明书中进行阐述，部分客户在仪表的选用、系统的配置、现场条件和环境的要求不明了，对系统的维护缺乏必要的了解，供需双方有时产生误解。为避免此类不愉快的现象发生，下面进行简单的介绍，与用户进行交流、沟通。
1、使用条件的影响：
仪表的使用受条件的影响和限制大致如下：
1）、场地因素
某些客户的使用场地有缺陷。衡器（主要指仪表、传感器）安装的位置不符合要求，现场有振动、粉尘、烟雾、腐蚀性气体等。例如部分衡器的秤台基础建立在废弃的垃圾场、河道、废水坑等，在空旷的公路边的秤台，甚至个别客户在靠近山顶处设置秤台的现象，均属场地不合理。
2）、环境因素
某些客户的使用环境大大超过衡器（主要指仪表、传感器）设计要求，仪表、传感器紧靠强电场、强磁场，附近有电台、变电所、大功率泵站，锅炉房、热交换站排放口、区域温度变化剧烈，有易燃易爆物品，均属环境不合理。
3）、客户理解因素
某些客户对相关功能的理解有误，提出不符合设计的要求，而施工者没有及时提出，导致用户不满意。例如用户认为既然有长线补偿功能，就要求秤台距仪表（控制室）为200米；个别用户提出RS232的通讯距离达150米；打印机与仪表的距离为50米等等，又例如用户要求衡器的精度为1/3000，系统（带控制功能）的控制区精度达不到，为什么不稳定、不回零就不能打印等，这些均属于理解未能沟通形成的误解。
2、使用环境的影响
1）、场地变化
部分衡器由于场地的环境发生变化，而用户习以为常，没有觉察。比如某台汽车衡的基础建筑在废弃的池塘边，由于地基沉降，引起称量变化。
2）、环境变化
比如某台汽车衡附近的氯气管道存在慢性微量泄漏，引起仪表与传感器的连接端口氧化，阻值不稳定，称量显示波动；某台汽车衡的传感器接线盒的电缆长期受潮，绝缘降低，称量不准；某些用户在进行电气线路改造后，接地点的位置选择不当，导致系统基准变化。
3）、设备变化
某些用户由于进行了设备改造，更换了部分部件，在此过程中不可能完全恢复标定时的状态，系统显示值产生变化，精度降低；又比如在掉换传感器时，由于传感器性能的差异导致称量变化；再比如掉换稳压器的响应速度、稳压方式、接地方式有变化，导致系统不能工作；控制设备（含电力变压器）的元件掉换后，由于参数的变化，有可能引起秤量的变化。
3、人为的影响
1）、某些用户由于对衡器的调试使用的原理不熟悉，出现不应有的故障。例如在标定中砝码很少甚至不加，大负荷的砝码长期放置在秤台上，秤台受冲击或撞击；将秤台当作工作平台进行电焊，在操作中随意插拔连线等等，均属人为因素。
2）、由于某些调试人员的误操作，使系统出现故障。 由于操作人员的变更，某些用户出现故障。比如对报表的打印输出，计算机管理系统的操作，控制系统的参数设置等等受人员的习惯影响较大。
3）、某些用户对系统出现的偏差进行修正时，输入的参数前后矛盾，以致系统的功能出现问题。比如将调零范围设置为0，以致系统的零位跟踪功能消失；又如将置零范围重新设置后，由于参数不合理的原因，手动置零范围缩小；再比如将打印参数修改后，打印格式、打印方法也随即变化。而用户对参数的变化导致系统功能的变化不理解，带来了一些不必要的麻烦、误解和损失。
4）、技能影响
a、部分调试(售后服务)人员应客户的建议，不恰当地提高秤量显示的精度，结果弄巧成绌。系统的精度取决于诸多因素，有时不是仪表和传感器所能够达到的。比如30吨的汽车衡，使用6个30吨的传感器，(客户提出需要增加传感器的保险系数)分度值取10kg，这样系统的分辨率远远高于传感器的分辨率，如何能正常工作呢？再比如某些调试人员将没有长线补偿的仪表的传感器连接线擅自加长到30米，RS232通讯连接线擅自加长到100米系统的秤量显示漂移波动明显，用户理所当然不能接受。
b、部分用户不熟悉仪表的连接方法，个别人不看说明书，凭想象、凭猜测、凭估计进行接线，结果将仪表损坏。比如将仪表的9、10引脚当作标定端口，进行短接，结果损坏大屏幕接口，随后又将大屏幕损坏：又比如将仪表的7、8引脚当作标定端口，进行短接，结果损坏通讯接口：再比如将原来与托利多8142—07仪表连接的插头与耀华的XK3190仪表连接，结果将仪表的模拟线路损坏，个别用户甚至将原来15芯的专用微型打印机插头插入3190的标准15芯插座，严重损坏系统的硬件结构，使系统无法工作，个别严重的导致将计算机通讯接口烧毁。
4、维护保养影响
任何设备都需要进行维护保养，衡器作为计量设备，它的维修保养显得
格外重要。由于维修保养不当或没有进行定期的保养的原因，某些用户的
系统出现不应有的故障。
1）、使用强溶剂(如：苯、硝基类油)清洗机壳。损坏薄膜开关。
2）、不慎将液体或其他导电颗粒注入仪表内，事后又没有及时清理或烘干，引起仪表内部短路或漂移。
3）、由于环境潮湿或腐蚀性气体侵入或细微粉尘集聚的原因，引发仪表模拟部分、高压部分漏电和短路，损坏了部分集成电路，仪表不能正常工作。
4）、传感器接线盒未能及时进行保养，接线松动或接点氧化，或由于小动物的撕咬，导致仪表输入回路故障。
5）、系统的连接线未能及时紧固，插头松动，损坏仪表、打印机、计算机、控制器的输入输出回路，损坏集成电路，使系统瘫痪。
6）、传感器须经常检查，防止由于各种原因导致力传递故障，比如超载、偏载限位的调整，限位螺丝的调整等等。
7）、系统(主要是指仪表、传感器)的接地系统的保养。由于振动、氧化、外力影响的因素，系统的接地系统可能受损，须及时作调整。不然由于接地
不良引发的故障很可能使仪表、传感器、打印机、计算机和控制器损坏。
在维修保养时切记：
a、在插拔传感器联接线前，必须先切断仪表电源!
b、在插打印机联接线前，必须先切断打印机和仪表电源!
c、在插拔大屏幕联接线前，必须先切断仪表和大屏幕电源!
d、在插拔通讯联接线前，必须先切断仪表和上位机电源!
e、在插拔控制输出接线前，必须先切断仪表和外接系统电源!
f、在插拔仪表与外部设备联接线前，必须切断仪表及相应设备电源!
g、为延长蓄电池的使用寿命，务必先充足电后使用。若仪表需长时间不使用存放，必须每隔2个月充电一次，每次充电8小时。
h、在搬运或安装时务必小心轻放，避免强烈振动，避免冲击或撞击，防止蓄电池内部电极短路，损坏蓄电池。
5、其它注意事项
衡器在使用中若能按以下方面注意，可延长系统使用寿命，减少故障：
1）、保持系统处于稳定的稳度、湿度，特别是对仪表、传感器的环境要稳定。
2）、在系统开始工作时，按说明书的要求，给予10—30分钟的预热时间。
3）、注意控制室(仪表房)的空气流通，保证元器件的散热条件。
4）、系统供电最好单独供电，远离变电所，减少电源波动，降低电源干扰。
5）、倘若电源波动较大，最好配置伺服式稳压设备、滤波设备。
6）、动力电缆远离系统的信号电缆，信号电缆采取屏蔽措施。（传感器、打印机、计算机、大屏幕等）
7）、系统必须可靠接地，传感器、秤台、仪表、打印机、计算机、大屏幕等全部都要考虑到，各个接地点的电位需相等，避免接地点的电位差影响系统。
8）、倘若由于条件的限制，系统不能远离强电场、强磁场，可使用金属板、金属控制屏进行屏蔽，也可以使用金属丝网对仪表、传感器、传输电缆进行屏蔽，降低于扰信号的强度，提高系统的抗干扰能力。
9）、倘若干扰信号超过系统的防御能力，单靠金属扳、金属丝网屏蔽措施不能保证系统运行时，应当请专业技术人员在传输电缆两端增加抗干扰磁环、抗干扰磁珠、抗干扰磁杯、抗干扰磁套，并且在供电电源系统采取措施，降低干扰信号强度。
10）、系统在室外的部分需进行必要的防护处理。传感器、接线盒、接线端要防水防潮；秤台、传感器、传输电缆、控制室要采取响应的避雷措施，比如在秤台周围多打若干根接地桩，根据现场条件安装避雷针、静电释放板，增加防静电工作台等。
1l）、倘若系统的使用环境存在强力的摩擦现象，如纤维摩擦、粉尘飞扬、颗粒摩擦、油料液体高速流动、并且湿度较低，系统极易产生静电干扰和静电损坏设备故障、静电损伤操作人员甚至引发爆炸、火灾等恶性事故。必须且一定要对系统采取静电消除处理，设置静电防范的设备和工序，不能因小失大，冒险蛮干。(如羊毛及其制品加工、丝绸及其制品加工、棉麻及其制品加工、化纤制品加工、羽绒制品加工、橡胶制品加工、纸张加工、塑料颗粒加工、玻璃纤维加工、油晶罐装、洗涤制品加工、油墨加工、胶水加工、油漆加工、石墨制品加工、面粉类粉制品加工等生产工艺衡器及贸易结算衡器等)
12）、系统应远离腐蚀性物品，远离易燃易爆物品，远离各种烟雾，远离振动源，远离锅炉房、变电所、高压线塔、热交换器，倘若条件不允许，一定要在采取可靠的防护条件的前提下，例如密闭隔离、安全栅隔离、加固隔离、水幕隔离、静电屏蔽隔离、强制通风、强制降温、等电位保护、软接触等安全措施后，投入使用。
使用称重传感器注意事项
电阻应变式称重传感器本身是一种坚固、耐用、可靠的机电产品。但为了保证测试精度，在使用中仍有许多要注意的问题：
称重传感器要轻拿轻放，尤其是用合金铝制作弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可造成极大损害。对于大容量的称重传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备。
称重传感器虽然有一定的过载能力，但在称重系统安装过程中，仍应防止传感器的超载。要注意的是，即使短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。在安装过程中，若却有必要，可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器，到最后，再把传感器换上去。
传感器使用中，必须避免强烈的热辐射，尤其是单侧的强烈热辐射。
传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜、胶膜等存在。安装底座本身要有足够的强度和刚性。单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平；多个传感器的安装底座的安装平面要用水准仪尽量调整到一个水平面上，其主要目的是为了使各个传感器承受的负载基本一致。
每种称重传感器的加载方向都是确定的，因此使用时，一定要在此方向上加负载。横向力、附加的弯距、扭距应尽量避免。
传感器使用前应作一些检查，一般检查其外观及输入阻抗、输出阻抗、零点输出，并和生产厂家给出的技术指标相比较。有些传感器的零点输出稍大，但它们并不影响实际使用，尤其是在开机置零及零点跟踪功能的称重系统中，它们不会产生什么影响，仍可正常使用。另外，传感器在使用前应做一下负载反应，即把传感器接上激励电源和读数仪表之后，在其上加适当法向负载，看其输出信号是否有变化。有变化，说明传感器能正常工作。
传感器的维修，一般不主张用户自己修理，有故障后希望能返送生产厂家，由厂家给予修理。因为在传感器的修理中，若处理不当，尽管看起来已经修“好”了,但可能会造成工作始终不稳定的后果。
S C S系列电子衡，第一个S指衡器的类别为地上衡，C指传力机构为电阻应变式传感器，第二个S指示值形式为数字显示。
二、电子衡系统组成：
系统标准配置由秤台、称重传感器、和称重显示部分三大基本单元组成；其中称重显示部分包括称重显示仪表、接线盒和信号电缆。根据用户的不同需要可选购其它外接设备以组成各种配置，包括：计算机、打印机、大屏幕显示器、电源浪涌保护器、稳压电源及多功能电源插座。
三、电子衡工作原理：
1、模拟式：货物进入秤台，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生弹性形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经称重仪表的放大器、A/D转换器等将模拟信号转换成数字信号，再经仪表的微处理器（CPU）对重量信号进行处理后直接显示出重量等数据。如果显示仪表与计算机、打印机连接，仪表可同时把重量信号输给计算机等设备，组成称重管理系统。
2、数字式：货物进入秤台，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经传感器内部的放大器、A/D转换器、微处理器等电子元器件进行相应的数据处理，输出数字信号，各传感器数字信号经接线盒进入称重显示仪表直接显示出重量等数据。如果显示仪表与计算机、打印机连接，仪表可同时把重量信号输给计算机等设备，组成称重管理系统。
四、系统安装：
1、基础施工要求
电子衡的基础结构形式一般有两种。一种是电子衡安装在地平面之上的无基坑；另一种时安装在地平面之下的浅基坑。用户可参考衡器厂家提供的基础图样，结合现场地质条件进行施工，施工中必须特别注意下列几个问题：
1）、基础下素土承载力（地耐力）要求不低于117.6kPa(12t/m2),如现场地质条件为湿陷性黄土、膨胀土、冻土层、回填土时，则基础必须另加措施处理。基础开挖必须挖至当地冻土线以下。
2）、对于浅基坑基础，必须设置排水管道，同时考虑基础四周盖板的放置，以便今后维护、维修人员的操作预留空间。无机坑基础也要考虑周围排水通道，保证电子衡不会因下雨而淹入水中。
3）、用于穿信号电缆的电缆管的要求：直径一般选用50mm的镀锌管：电缆管打弯处弯曲半径R大于6倍电缆管外径，如果弯点过多时应考虑设置一过渡井，否则会造成穿线困难。
4）、基础预埋件施工中必须采取施，保证准确位置，以便安装秤体。为此，建议采用二次浇灌侧向限位挡板，各承重底板之间的水平度和标高误差必须符合基础图样设计要求，偏差要小于3mm,,秤体两端平台空间应为长方形而不是平行四边形，因此施工完成后测量对角线应相等。混凝土基础施工完毕后，必须注意保护，一般基础养护期为28天。为缩短施工周期和养护时间，允许施工时在混凝土中加“早强剂”等措施，混凝土未达到设计强度时不得安装秤台。基坑的四周和支承座不应有裂纹、蜂窝等影响强的缺陷。
5）、电子衡磅房的设计由用户按实际需要自行确定；如果基础至磅房距离小于15m，穿线管在进磅房一端的固定接地夹，通过接地电缆与稳压电源的接地端子相连形成系统地，同时仪表也通过接地电缆连至穿线管的接地夹上。其余设备通过电源插座与该系统地相连。如果基础至磅房距离大于15m，在磅房附近设置一接地桩，同时在接地桩±固定接地夹，各设备接地方法同上。要求其接地电阻小于4。
电子衡信号电缆从接线盒引出，经金属电缆管进入磅房；电缆管的位置和走向根据基础图和用户现场布局由用户自行确定(敷设电缆管时须同时穿好接引信号电缆的引线)，应充分考虑便于穿线。穿信号电缆的金属穿线管必须与基础接地网相连，采用焊接固定的方法，金属穿线管在磅房内充当接地桩，要求其接地电阻小于4 。
6）、基础接地网的施工方法：在秤体附近设置一根接地桩，（接地电阻小于4）。安装电子衡时从秤体上接一根专用接地电缆到接地装上。
7）、对于配置防爆装置的复合型防爆电子衡，基础施工应增加下列几点要求：
a、用于有易爆气体区的电子衡，其基础施工设计由用户聘请有防爆建筑设计资格的单位进行，或请有关建筑工程设计人员从事技术服务。
b、基础施工设计前，请详细阅读厂商提供的基础设计图样要求和多传感器防爆电子衡使用说明书。安全栅的接地与系统地之间的接线阻抗不大于l。
2、秤台安装
1）、现场安装和调试所需设备和工具起重机，其吨位按单元秤台最大重量以及工作现场起重机的工作位置来确定。建议按单元秤台重量的2倍选择起重机型号规格(在调试时可用铲车搬运砝码)。千斤顶1只。千斤顶最大起升力大于5t，12”活络扳手2把、开口扳手2把、20m钢卷尺、组合工具一套、水准仪一架、黄油、万用表。 满量程一半以上的标准砝码，0.1e小砝码10个。大方木块若干块。
2）、安装前的准备工作，按基础设计图的技术要求，验收基础施工质量，复核传感器各支承重底板的位置尺寸、纵横向限位板的尺寸、水平度和相对标高尺寸。验收合格方可进行下述工作。
检查信号电缆的金属穿线管是否畅通。所有接地点是否可靠，并测定接地电阻是否满足要求(不大于4)
检查基坑排水通道是否畅通。清扫基坑内垃圾、杂物。
检查电源是否符合规定(不可使用动力电的相线和零线作为电源线，在不得回避的情况下须采取不得使仪表受干扰的保护措施)。
根据发货清单清点所有配件的数量。
3）、秤台安装
a、在基坑内秤台传感器支点位置附近垫上方木，用起重机将秤台平稳吊起落入基坑内；如果是多单元秤台，则应按秤台的搭按顺序逐节吊运到基坑内，连接处用螺栓固定。秤台所用螺栓、螺母都要涂一层黄油。
b、用千斤顶或起重设备顶起秤台，撤除垫在秤台下的方木，慢慢松开千斤顶，使秤台缓缓落下，并让传感器支承头插进传感器支承孔内，并与传感器连接起来。
c、秤台就位后，检查和校正秤台四周间隙是否均匀合理，调节限位螺栓，使之与限位挡板之间间隙在3mm左右。
无基坑秤的安装应注意采取防风措施。
五、系统接线与接地
电子衡系统接线包括称重传感器与接线盒的连接，接线盒与称重显示仪表的连接，称重显示仪表与打印机、大屏幕显示器、计算机等设备的连接。
1、称重传感器与接线盒的连接
将称重传感器的电缆线穿越秤台，经密封接头进入接线盒内，按照四芯或六芯电缆的不同色标，或经测量后按正负激励电源、正负反馈、正负信号接到接线盒内对应的接线柱上。将传感器剩余电缆用塑料扎带绑好。
2、接线盒与称重显示仪表连接
将专用屏蔽电缆线一端经密封接头进入接线盒内，各芯线接到接线盒内对应的接线柱上，另一端穿过金属管焊接到对应于称重显示仪表的专用插头上，以便插入称重显示仪表的插座上。
有三点需要注意：
a.接线盒内的输入、输出线接好后，要拧紧、拧牢并密封接头，放上干燥剂、做好防潮工作，然后才能固定接线盒盒板；
b.对不同的称重传感器，要根据不同的色标区分输入、反馈、输出，一定不要搞错；
c.对不同的称重显示仪表，使用的称重显示插座、插头形式不一样，接法更不一样，也不要搞错。
3、称重显示仪表出厂时已配置好专用连线，用于称重显示仪表与打印机、大屏幕显示器、计算机等设备的连接。用户需要配置大屏幕显示器、打印机、计算机时应在订货时说明。
4、电源线连接
显示仪表、打印机、计算机等仪器仪表的电源线插头插入多功能电源插座，电源插座插入外接电源插口。若选配稳压电源，多功能插座插头插入稳压电源，稳压电源插头插入外接电源插口。
5、系统接地
电子衡系统的接地是非常重要的，既保护人身安全，又保证系统工作稳定可靠，系统的接地措施切不可轻视。一般电子衡系统有两个接地点，一个是磅房内的接地桩，使仪器仪表外壳接地；另一个是秤台接地，用一根或数根接地电缆，将秤体与接地桩相连。
对于多雷地区，建议设置避雷针，更有效的保护电子衡系统，避雷针保护半径
六、电子衡的正确使用：
1、电子衡应由专职衡器操作人员使用和维护，衡器操作人员必须经专门培训，方可从事操作和维修。操作人员应熟悉电子衡的技术性能、操作方法和使用要领，对现场出现的问题应有较熟练的处置能力。
2、电子衡以当地计量部门检定合格后方可使用，不得破坏电子衡印封，不得对系统部件进行更换、调整，不得轻易改动系统设置。
3、使用前应检查各接线是否松动、折断，接地线是否牢靠。
4、使用前仪表开机预热一般30min左右，仪表通电后即进行自检或按动自检开关后进行自检，证明系统正常后方可进行称重。
5、秤台四周间隙内不得卡有石子、煤块等异物，秤台与四周限位螺栓不得发生碰撞和摩擦，各配套部件性能良好，秤台的限位装置要经常调节在规定位置。
6、秤台不得用于非“称量车辆”通道。车辆上秤台应直线行驶，车速低于5km/h，然后轻轻刹车，并尽可能停在秤台中心位置，车停稳后称量。
7、过衡车辆的整体重量之和不得大于电子衡的量大秤量，以免损坏部件。
8、称量后车辆驶下秤台，检验空秤，确认称重显示仪表回零后，才能认定称量结果有效。
9、称重结束后长时间不过衡时，必须切断称重显示仪表电源，以免烧损元件。
10、禁止在秤台上进行电弧焊作业。
11、秤台及四周应保持清洁干燥，防止积水和其它污染，特别是接线盒内应干燥清洁，盒内干燥剂要定期更换。
12、为延长使用寿命，对称重传感器采取必要的防腐措施。
13、电子衡出现故障时，应立即停止使用，报告有关部门配合专业维修人员进行检查修理，并经检验合格方可使用。
七、注意事项
仪表的使用受多种条件多种因素的限制，一般不在说明书中进行阐述，部分客户在仪表的选用、系统的配置、现场条件和环境的要求不明了，对系统的维护缺乏必要的了解，供需双方有时产生误解。为避免此类不愉快的现象发生，下面进行简单的介绍，与用户进行交流、沟通。
1、使用条件的影响：
仪表的使用受条件的影响和限制大致如下：
1）、场地因素
某些客户的使用场地有缺陷。衡器（主要指仪表、传感器）安装的位置不符合要求，现场有振动、粉尘、烟雾、腐蚀性气体等。例如部分衡器的秤台基础建立在废弃的垃圾场、河道、废水坑等，在空旷的公路边的秤台，甚至个别客户在靠近山顶处设置秤台的现象，均属场地不合理。
2）、环境因素
某些客户的使用环境大大超过衡器（主要指仪表、传感器）设计要求，仪表、传感器紧靠强电场、强磁场，附近有电台、变电所、大功率泵站，锅炉房、热交换站排放口、区域温度变化剧烈，有易燃易爆物品，均属环境不合理。
3）、客户理解因素
某些客户对相关功能的理解有误，提出不符合设计的要求，而施工者没有及时提出，导致用户不满意。例如用户认为既然有长线补偿功能，就要求秤台距仪表（控制室）为200米；个别用户提出RS232的通讯距离达150米；打印机与仪表的距离为50米等等，又例如用户要求衡器的精度为1/3000，系统（带控制功能）的控制区精度达不到，为什么不稳定、不回零就不能打印等，这些均属于理解未能沟通形成的误解。
2、使用环境的影响
1）、场地变化
部分衡器由于场地的环境发生变化，而用户习以为常，没有觉察。比如某台汽车衡的基础建筑在废弃的池塘边，由于地基沉降，引起称量变化。
2）、环境变化
比如某台汽车衡附近的氯气管道存在慢性微量泄漏，引起仪表与传感器的连接端口氧化，阻值不稳定，称量显示波动；某台汽车衡的传感器接线盒的电缆长期受潮，绝缘降低，称量不准；某些用户在进行电气线路改造后，接地点的位置选择不当，导致系统基准变化。
3）、设备变化
某些用户由于进行了设备改造，更换了部分部件，在此过程中不可能完全恢复标定时的状态，系统显示值产生变化，精度降低；又比如在掉换传感器时，由于传感器性能的差异导致称量变化；再比如掉换稳压器的响应速度、稳压方式、接地方式有变化，导致系统不能工作；控制设备（含电力变压器）的元件掉换后，由于参数的变化，有可能引起秤量的变化。
3、人为的影响
1）、某些用户由于对衡器的调试使用的原理不熟悉，出现不应有的故障。例如在标定中砝码很少甚至不加，大负荷的砝码长期放置在秤台上，秤台受冲击或撞击；将秤台当作工作平台进行电焊，在操作中随意插拔连线等等，均属人为因素。
2）、由于某些调试人员的误操作，使系统出现故障。 由于操作人员的变更，某些用户出现故障。比如对报表的打印输出，计算机管理系统的操作，控制系统的参数设置等等受人员的习惯影响较大。
3）、某些用户对系统出现的偏差进行修正时，输入的参数前后矛盾，以致系统的功能出现问题。比如将调零范围设置为0，以致系统的零位跟踪功能消失；又如将置零范围重新设置后，由于参数不合理的原因，手动置零范围缩小；再比如将打印参数修改后，打印格式、打印方法也随即变化。而用户对参数的变化导致系统功能的变化不理解，带来了一些不必要的麻烦、误解和损失。
4）、技能影响
a、部分调试(售后服务)人员应客户的建议，不恰当地提高秤量显示的精度，结果弄巧成绌。系统的精度取决于诸多因素，有时不是仪表和传感器所能够达到的。比如30吨的汽车衡，使用6个30吨的传感器，(客户提出需要增加传感器的保险系数)分度值取10kg，这样系统的分辨率远远高于传感器的分辨率，如何能正常工作呢？再比如某些调试人员将没有长线补偿的仪表的传感器连接线擅自加长到30米，RS232通讯连接线擅自加长到100米系统的秤量显示漂移波动明显，用户理所当然不能接受。
b、部分用户不熟悉仪表的连接方法，个别人不看说明书，凭想象、凭猜测、凭估计进行接线，结果将仪表损坏。比如将仪表的9、10引脚当作标定端口，进行短接，结果损坏大屏幕接口，随后又将大屏幕损坏：又比如将仪表的7、8引脚当作标定端口，进行短接，结果损坏通讯接口：再比如将原来与托利多8142—07仪表连接的插头与耀华的XK3190仪表连接，结果将仪表的模拟线路损坏，个别用户甚至将原来15芯的专用微型打印机插头插入3190的标准15芯插座，严重损坏系统的硬件结构，使系统无法工作，个别严重的导致将计算机通讯接口烧毁。
4、维护保养影响
任何设备都需要进行维护保养，衡器作为计量设备，它的维修保养显得
格外重要。由于维修保养不当或没有进行定期的保养的原因，某些用户的
系统出现不应有的故障。
1）、使用强溶剂(如：苯、硝基类油)清洗机壳。损坏薄膜开关。
2）、不慎将液体或其他导电颗粒注入仪表内，事后又没有及时清理或烘干，引起仪表内部短路或漂移。
3）、由于环境潮湿或腐蚀性气体侵入或细微粉尘集聚的原因，引发仪表模拟部分、高压部分漏电和短路，损坏了部分集成电路，仪表不能正常工作。
4）、传感器接线盒未能及时进行保养，接线松动或接点氧化，或由于小动物的撕咬，导致仪表输入回路故障。
5）、系统的连接线未能及时紧固，插头松动，损坏仪表、打印机、计算机、控制器的输入输出回路，损坏集成电路，使系统瘫痪。
6）、传感器须经常检查，防止由于各种原因导致力传递故障，比如超载、偏载限位的调整，限位螺丝的调整等等。
7）、系统(主要是指仪表、传感器)的接地系统的保养。由于振动、氧化、外力影响的因素，系统的接地系统可能受损，须及时作调整。不然由于接地
不良引发的故障很可能使仪表、传感器、打印机、计算机和控制器损坏。
在维修保养时切记：
a、在插拔传感器联接线前，必须先切断仪表电源!
b、在插打印机联接线前，必须先切断打印机和仪表电源!
c、在插拔大屏幕联接线前，必须先切断仪表和大屏幕电源!
d、在插拔通讯联接线前，必须先切断仪表和上位机电源!
e、在插拔控制输出接线前，必须先切断仪表和外接系统电源!
f、在插拔仪表与外部设备联接线前，必须切断仪表及相应设备电源!
g、为延长蓄电池的使用寿命，务必先充足电后使用。若仪表需长时间不使用存放，必须每隔2个月充电一次，每次充电8小时。
h、在搬运或安装时务必小心轻放，避免强烈振动，避免冲击或撞击，防止蓄电池内部电极短路，损坏蓄电池。
5、其它注意事项
衡器在使用中若能按以下方面注意，可延长系统使用寿命，减少故障：
1）、保持系统处于稳定的稳度、湿度，特别是对仪表、传感器的环境要稳定。
2）、在系统开始工作时，按说明书的要求，给予10—30分钟的预热时间。
3）、注意控制室(仪表房)的空气流通，保证元器件的散热条件。
4）、系统供电最好单独供电，远离变电所，减少电源波动，降低电源干扰。
5）、倘若电源波动较大，最好配置伺服式稳压设备、滤波设备。
6）、动力电缆远离系统的信号电缆，信号电缆采取屏蔽措施。（传感器、打印机、计算机、大屏幕等）
7）、系统必须可靠接地，传感器、秤台、仪表、打印机、计算机、大屏幕等全部都要考虑到，各个接地点的电位需相等，避免接地点的电位差影响系统。
8）、倘若由于条件的限制，系统不能远离强电场、强磁场，可使用金属板、金属控制屏进行屏蔽，也可以使用金属丝网对仪表、传感器、传输电缆进行屏蔽，降低于扰信号的强度，提高系统的抗干扰能力。
9）、倘若干扰信号超过系统的防御能力，单靠金属扳、金属丝网屏蔽措施不能保证系统运行时，应当请专业技术人员在传输电缆两端增加抗干扰磁环、抗干扰磁珠、抗干扰磁杯、抗干扰磁套，并且在供电电源系统采取措施，降低干扰信号强度。
10）、系统在室外的部分需进行必要的防护处理。传感器、接线盒、接线端要防水防潮；秤台、传感器、传输电缆、控制室要采取响应的避雷措施，比如在秤台周围多打若干根接地桩，根据现场条件安装避雷针、静电释放板，增加防静电工作台等。
1l）、倘若系统的使用环境存在强力的摩擦现象，如纤维摩擦、粉尘飞扬、颗粒摩擦、油料液体高速流动、并且湿度较低，系统极易产生静电干扰和静电损坏设备故障、静电损伤操作人员甚至引发爆炸、火灾等恶性事故。必须且一定要对系统采取静电消除处理，设置静电防范的设备和工序，不能因小失大，冒险蛮干。(如羊毛及其制品加工、丝绸及其制品加工、棉麻及其制品加工、化纤制品加工、羽绒制品加工、橡胶制品加工、纸张加工、塑料颗粒加工、玻璃纤维加工、油晶罐装、洗涤制品加工、油墨加工、胶水加工、油漆加工、石墨制品加工、面粉类粉制品加工等生产工艺衡器及贸易结算衡器等)
12）、系统应远离腐蚀性物品，远离易燃易爆物品，远离各种烟雾，远离振动源，远离锅炉房、变电所、高压线塔、热交换器，倘若条件不允许，一定要在采取可靠的防护条件的前提下，例如密闭隔离、安全栅隔离、加固隔离、水幕隔离、静电屏蔽隔离、强制通风、强制降温、等电位保护、软接触等安全措施后，投入使用。
使用称重传感器注意事项
电阻应变式称重传感器本身是一种坚固、耐用、可靠的机电产品。但为了保证测试精度，在使用中仍有许多要注意的问题：
称重传感器要轻拿轻放，尤其是用合金铝制作弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可造成极大损害。对于大容量的称重传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备。
称重传感器虽然有一定的过载能力，但在称重系统安装过程中，仍应防止传感器的超载。要注意的是，即使短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。在安装过程中，若却有必要，可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器，到最后，再把传感器换上去。
传感器使用中，必须避免强烈的热辐射，尤其是单侧的强烈热辐射。
传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜、胶膜等存在。安装底座本身要有足够的强度和刚性。单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平；多个传感器的安装底座的安装平面要用水准仪尽量调整到一个水平面上，其主要目的是为了使各个传感器承受的负载基本一致。
每种称重传感器的加载方向都是确定的，因此使用时，一定要在此方向上加负载。横向力、附加的弯距、扭距应尽量避免。
传感器使用前应作一些检查，一般检查其外观及输入阻抗、输出阻抗、零点输出，并和生产厂家给出的技术指标相比较。有些传感器的零点输出稍大，但它们并不影响实际使用，尤其是在开机置零及零点跟踪功能的称重系统中，它们不会产生什么影响，仍可正常使用。另外，传感器在使用前应做一下负载反应，即把传感器接上激励电源和读数仪表之后，在其上加适当法向负载，看其输出信号是否有变化。有变化，说明传感器能正常工作。
传感器的维修，一般不主张用户自己修理，有故障后希望能返送生产厂家，由厂家给予修理。因为在传感器的修理中，若处理不当，尽管看起来已经修“好”了,但可能会造成工作始终不稳定的后果。
非连续累计自动秤使用经验谈
大连北良有限公司 谭文立 陈广陆 宋东峰
【摘 要】 非连续累计自动秤，俗称料斗秤或散料秤，具有连续输送、静态计量等特点，能满足散状物料的称重要求，广泛应用于港口、粮油、冶金、化工、煤炭等行业
【关键词】 非连续累计自动秤（散料秤） 操作界面 数据管理 PROFIBUS通讯协议
前言
我港做为国家世行贷款的重点散粮中转储运码头，2000年引进国外某品牌六台散料秤（下文简称“国外散料秤”），其中四台2000t/h，两台1000t/h。使用至今已七年，中转散粮称重已达到五千多万吨。可以讲，散料秤为我港前期生产经营提供准确可靠的结算依据起到至关重要的作用。
2005年，随着生产经营的不断拓展，港区泊位流程增加，我港又引进了国内合资公司四台1000t/h散料秤（下文简称“国内散料秤”）。使用一年多来，尽管作业频率不如国外散料秤，但其更趋优化的设计、简捷实用、灵活直观的操作界面、稳定可靠的传感器系统给用户的操作维护管理提供了更为方便的管理空间。
两种散料秤，基本构造、工作原理、传感器特性、控制系统等方面大致相同，但是在具体操作、监控报警、砝码校验、数据管理、日常维护一些细微之处却不尽相同。下面，我就从用户的角度，就两种散料秤在使用维护过程中积累的一些经验及两种散料秤之间的各自特点做一下介绍。
一、操作界面
1．国外散料秤
（1）国外散料秤的操作控制集中在操作仪表。该仪表功能强大，集操作、监控、参数调整、打印、通讯等多功能于一身，各级界面设计严谨，层次分明。最大的优点是各种设计充分体现出计量秤的固有特点，从细微之处体现出国外计量理念，即一丝不苟、严谨、严肃、严格，尽最大可能避免误操作或作弊的发生。
（2）操作仪表有两个界面，即操作界面、控制界面。在操作界面，用户可以看到秤的各种状态，包括给料门、排料门、与秤有关的料位、流程、气压以及秤的状态（工作、故障、起秤、停秤、准备工作）。在控制界面，用户可以设置每批物料的流量、总量、单秤值、优化等各种称重参数。
（3）操作仪表设计了科学的动态密码系统，避免他人随意介入更改参数。各种报警设计特别细致，充分体现设计人员对计量秤尤其是用于贸易结算时严格细致要求。
图1 国外散料秤控制结构图
（4）缺点是一些常用参数需进行界面转换，用户参数设定受一定限制，比较烦琐。纯英文界面，对操作人员素质提出一定要求。
2．国内散料秤
图2 国内散料秤控制结构图
（1）国内散料秤的仪表采用的是七位荧光段码显示仪表，只用于现场校验、调整参数。秤工作操作可采用触摸屏、上位机两种方式。
（2）远程操作控制通过上位机、触摸屏均可独立完成，互不干扰。触摸屏操作系统采用中文界面、模块化操作系统，设计简练实用，可以存储生产记录、报警记录等，但容量有限；上位机连接打印机，并可以接服务器实时传输数据，最大缺点是上位机秤的程序一旦退出或电脑断电、重启，触摸屏无任何提示报警，最终导致实时数据丢失，同时影响实时打印。触摸屏操作系统有一个主界面，可以进入各级界面，包括监控界面、称重参数设置界面、手动操作界面、报表查询界面等。上位机系统具有称重参数设定、手动操作、报表查询、磅单补打等各种功能。在监控界面，用户可以看到秤的工作状态、给排料门的开关、秤斗物料的当前重量，但与秤有关的工作料位信号只是在起秤后才能看到。在称重参数界面，可以设定一批物料的单秤重量、空中物料值、空秤超差值、放料关门值。为防止某些特殊情况发生，软件人员专门设计了手动操作界面。例如，远程清零、清秤上斗功能、手动开关给料门/排料门等，为用户日常操作提供方便。
（3）操作界面都采用中文界面，简单、易懂。我港对培训操作人员培训时，只用了不到1小时，就可以熟练操作。与国外散料秤相比，国内散料秤的操作系统显得更灵活，更开放，给予用户的权力更大些。用户可以自己设计操作界面格式、各级密码及分配权限使用起来得心应手。
（4）在操作方面上的缺点是在未起秤时看不到料位情况，缺少声讯报警、同时缺少其它关键信号如压力低报警、上位机连接中断报警、打印机异常报警等关键报警，对用户的故障判断、实时数据安全造成较大影响。这一点，国外散料秤设计的更加细致、严谨。
二、使用维护
1．国内散料秤的触摸屏可以独立操作，使系统更趋稳定，一旦计算机死机或由于其他原因不能工作，在不需打印磅单的时候（如卸车、倒仓时），散料秤仍可正常工作。
2．在通讯方面，国外散料秤仪表采用422/485通讯协议传输控制信号及传感器数据，每台秤占用四路光纤，四台光端机，通讯线路多、杂，造成故障率较高，维护不太方便。国内合资散料秤仪表支持PROFIBUS总线通讯协议，数据传输中减少了通讯线路，通讯系统比较稳定，降低了通讯故障率，给用户使用维护带来方便。
3．在软连接设计上，国内散料秤采用的是用螺丝固定，对我港实际操作不太方便，因为我港料斗秤使用频率较高，每台秤每天都在工作，要求巡检、维修、维护、故障处理必须及时到位，如果维修维护人员想检查给料门情况或清理给料门杂物想打开软连接，每个侧面至少卸4～6个螺丝，很不方便。软连接材质韧性不够，容易划裂开口。国外散料秤采用尼龙撕拉扣显得更方便自如，即开即关，材质韧性较好，给用户维护处、巡检、处理故障带来方便。
4．秤斗内部：
国外散料秤采用平板拉筋固定起保护作用，实际使用情况不如V型拉筋效果好，拉筋未有耐磨保护，横梁上部V型白钢保护板寿命较短，安装不便，我们已经用V型耐磨衬板代替，效果良好。国内散料秤采用V型铁板代替平板拉筋，且V型分料横梁两侧镶有耐磨衬板，只需更换耐磨衬板即可完成维修，减少了秤斗内部焊接的次数，降低了维修任务量。但缺点是V型铁板上部未进行保护，工作不长时间粮食即可将两侧衬板冲击开口，造成秤斗内部磨损寿命降低，同时脱落的衬板极易对下一流程造成设备安全隐患。
详见下图：
图3 国外散料秤 图4 国内散料秤
5．校验砝码：
两种品牌散料秤出厂时都配备40％量程的自校验砝码。
国外散料秤设计上通过气囊提升砝码，校验结束时砝码自然下落到基座，拉杆做为秤体的一部分仍挂在秤上，工作时由于砝码摆放不整齐，极易造成拉杆与砝码之间的接触挤压，产生动态偏差，影响秤的工作精度。
国内散料秤砝码设计上避免了上述缺陷，校验砝码通过短气缸提升砝码，校验结束后砝码自然下落到地面，用户可以摘掉砝码与提升机构之间的挂钩，消除了砝码垛由于摆放不整齐或地面不平造成的整体倾斜对秤工作精度产生的影响。但不足是由于砝码出厂时参差不齐或摆放不正或地面不平造成砝码垛整体略微倾斜，上下两个挂钩点不能保证与地面垂直，用户在挂钩摘钩时经常出现砝码与钩产生较大挤压力，需人力扶正砝码后才可方便挂钩摘钩，极易造成操作人员的手被钩卡住受伤，给用户造成麻烦及安全隐患。
6．传感器
两种散料秤均采用了两套秤重传感器，用于秤工作中实时相互比较，最大程度保证了秤工作的准确、可靠、稳定。
国外散料秤双传感器比较报警在1d范围内，出厂就进行设定，用户无权更改。主传感器采集数值，从传感器辅助进行实时比较的方式，充分体现出国外厂家严谨的设计风格。缺点是产生误报警延误秤正常工作，主副传感器转换需现场调节，比较麻烦。同时A/D转换器的线路板在正常参数设定过程中出现过三次莫名损坏，至今无法修复，给用户带来损失。使用中发现，受外力影响（软连接结块、天气变化、秤体自重变化、称重横梁螺栓卡紧等原因）对传感器影响造成漂移时有发生。
国内产品可以由用户随意选择主或从传感器工作，报警范围设定在10kg以内，这样一旦一套传感器出现偏差，就可以通过自动校验系统找出正常的传感器采集数据，秤仍可以继续工作，用户可以在远程完成操作，不会影响到秤的准确度及正常生产，显得更加灵活自如。但偶尔出现两套秤重传感器显示差值超出2d，现场检查并无异常，手动归零正常，我们分析可能是主从传感器安装位置受力不够均衡或传感器局部卡紧所致。
三、数据管理
我港使用的散料秤均用针式连续进纸打印机进行实时磅单打印，实时数据存于上位机中，同时数据实时发送服务器，以便数据的安全储存及网络用户远程查询。
国外散料秤实时打印功能直接从仪表接入，称重数据无法更改，设计科学、公正、严谨。同样，二次开发的上位机软件具有接收存储的数据防更改、删除功能。仪表界面还为用户设计了总量统计、与设定值的实时差值，方便操作人员的流程控制。
上述方面国内散料秤设计上略显不足，但国内散料秤充分利用计算机优势，控制及数据管理功能在计算机上都能实现，采用上位机连接打印机，进行磅单的实时单秤重量打印。同时依托计算机强大的统计功能，进行各种统计、查询、补打磅单等功能，避免了磅单缺失及由于打印机故障引起的秤停止工作。为增强数据的安全可靠性，还配备有两台计算机，一主一备，提高了安全系数。
四、售后服务、技术支持
我港使用的国外品牌散料秤在国内一直没有固定、明确的售后技术服务支持，更没有咨询、培训等服务，只委托几家公司进行有偿服务，备件采购方面也不够方便，给用户带来不便。
我港使用的国内散料秤厂家在大连设有销售服务办事处，备件支持快捷方便，技服人员态度热情，基本上随叫随到，给我们留下深刻印象。值得一提的是，国内散料秤上位计算机安装了远程维护功能，通过上网即可做到远程维护服务。可以说，在售后服务、技术咨询、备件采购、定期培训、交流反馈等方面，国内公司显然为用户考虑的更加充足、充分。
五、散料秤应具备的性能要求（对衡器商的一些建议）
1．操作、数据、软件
（1）打印机用于实时磅单打印，我港对此要求很高，按照规范应接到仪表或触摸屏，如果接到上位机上，一旦计算机死机或程序退出，设计上又没用报警提示，实时数据中断打印，上位机也无法查询，会对用户实时称重数据造成较大影响。既使一主一备两台机器也无法完全保证数据的安全可靠。内行人都知道，严格意义讲贸易结算数据是不允许通过计算机出具，而应直接从现场仪表出具，确保数据的安全性、真实性，避免工作中传输数据中途丢失或被删改的可能性。
（2）操作系统既尽量遵循严肃、严谨的风格，但不失灵活便捷，不能太复杂烦琐，应提供中文界面，仪表信息储存容量要大，文件选择能延续使用前一次及前几次批次文件，给用户交替、复杂作业保留文件带来方便。秤的读取数据时间设定应给用户放开。双秤比较范围设定权限及应给用
户开放，必要时可以有第三方监控。
（3）操作监控软件设计应充分尊重用户要求，不应用标准的程式化软件直接让用户使用，安装调试中肯定要有所改动、增加功能。不管是PLC控制程序还是操作界面、工程师界面，不同用户要求各有不同，在软件设计调试前与用户沟通，做好充分准备。
（4）报警信号应充分考虑各种可能发生的意外，报警信息显示内容清晰，使用户判断故障快捷明了，第一时间做出判断处理，保证秤自动准确可靠运行；报警信息不宜太多，容易造成影响效率；不宜太少，但至少应具备影响秤正常工作状态的基本报警信息，如给排料门关动作异常、通讯中断、现场急停、断电、零点异常、传感器、过载、气压低、上位机连接、程序退出、打印机异常等报警，同时故障报警应有声音提示。
（5）操作监控界面应达到人机对话要求，应具有目标值、当前值、实时效率、剩余量（实际工作量与目标量的差值）动态显示，让操作人员一目了然，同时应具备总工作量累计，用户可以查询散料秤的累计量；秤上、秤斗、秤下料位信号及秤上秤下流程信号应在停秤及起秤状态下在监控界面都可看到。具备手动录入重量，工作中一旦发生故障时需现场手动排料，手动排下的重量需能计入总量中，否则手动排下的重量可能对公司或货主造成损失。
2．校验、维护
（1）校验砝码配置出厂应严格检查，砝码不但要求重量精度符合标准，而且单块砝码的尺寸、平面度也要符合要求；设计上尽量减少砝码堆垛对秤的影响，可以采用砝码及拉杆不用时脱离秤体，同时砝码垛整体无明显倾斜，垂直地面，否则会给用户校验砝码挂钩时带来很大影响。砝码挂钩设计上应有优化改造空间，中间改成可转动、偏移的活动钢丝或活动结点。
（2）秤斗、秤上斗分料器设计上V形分料两侧衬板上端交界处应加V形衬板保护，或直接用整体V形衬板安装到分料器上。秤斗分料横梁固定建议采取双重固定，即焊接加螺丝固定，保证横梁的抗冲击能力。软连接的配置方案应提前与用户沟通，让用户提前做好选择。秤上斗、秤斗、秤下斗的容积比例应设计在7：1：3左右，保证物料的连续性又不会料堵洒粮。给料门关门建议设计为门关到位时将固定挡板覆盖包容，尽最大可能避免漏粮。设计时注意气压平衡及泄压装置，注意封闭空间内运动部分不能有金属之间的碰撞摩擦，避免产生火花热量，满足散料秤的防爆特性。
（3）我们在实物动态检秤过程中，发现国内散料秤一个缺陷，物料排空后，空秤按暂停，秤计算出净重。此时检定人员加小砝码测感量过程中，秤将加载砝码及卸载砝码重量又计入一次毛重、皮重，即多计入一个分度值重量，不但给检定数据误差统计造成影响，计量总量也会出现误差，建议厂家给予重视。
（4）秤斗检修门大多设计为螺丝紧固，可否可以改为与气缸观察门一样的开门式或其它便于开关的形式？在保证密封及使用寿命的前提下，即开即关，方便用户检修。检修通道是否可以再宽敞些，便于维修。个别需经常检查的检修门是否可以设计为透明钢化玻璃形式，易于观察。
（5）秤极易磨损的机械运动部件如气缸、给排料门的轴承、驱动部位固定螺栓、驱动转轴应
增强使用寿命，且便于检查更换。控制气缸的电磁阀尽量设计简练实用，散料秤非定量秤，每秤无需严格达到预订值，重在累计称重，因此粗加料/细加料应设计为传感器响应与PLC控制指令配合完成单秤预订值、简化气路各级阀体换向控制的复杂程度，降低故障率及维护量。
（6）远程通讯应采取信号安全稳定、抗干扰强、便于维护的通讯协议，尽量减少光纤线路及光端机设备数量。
3、现场安装、服务
（1）生产厂家应重视现场安装环节，充分与用户配合沟通，让用户在安装阶段初步了解秤的各部位尤其是内部构造及原理，包括秤斗内、给料系统、排料系统、控制系统、接线盒位置，发现问题、缺陷可以及时处理整改。秤的辅助设施如检修平台、除尘管、砝码摆放、气路管线、托盘、料位限位控制信号等的制作安装调试应考虑用户的方便，严格按照设计要求，既使转包他人也应派人监督验收，否则秤的辅助设施质量差可能给用户带来维护维修上的不便，势必会对秤生产厂家的整体产品质量、安装质量、服务质量造成负面影响。
（2）目前大型衡器市场，知名品牌衡器公司已经占据大半壁江山。实际上，随着衡器市场群雄并起，更新换代周期逐渐缩短，衡器市场竞争更加激烈。笔者认为知名品牌衡器在产品价格、产品质量已无明显优势，主要优势就是品牌及服务。国内一些衡器商在服务方面已经做得很好，赢得了广大用户的认可和满意，但我还是要提出一点建议，应充分重视定期对用户进行产品使用意见的回访调查，反馈信息的收集，不断改进，不断适应变换的市场需求。
结束语：
综上所述，笔者认为，从非连续累计自动秤使用维护经验及遇到的问题看，无论是国外产品还是国内产品，各有所长，各有特点，且都有共同借鉴、需要改进的地方；但客观上讲，在售后服务、培训、技术咨询、备件采购等方面，国内厂家已经走到了前面。
【摘 要】 非连续累计自动秤，俗称料斗秤或散料秤，具有连续输送、静态计量等特点，能满足散状物料的称重要求，广泛应用于港口、粮油、冶金、化工、煤炭等行业
【关键词】 非连续累计自动秤（散料秤） 操作界面 数据管理 PROFIBUS通讯协议
前言
我港做为国家世行贷款的重点散粮中转储运码头，2000年引进国外某品牌六台散料秤（下文简称“国外散料秤”），其中四台2000t/h，两台1000t/h。使用至今已七年，中转散粮称重已达到五千多万吨。可以讲，散料秤为我港前期生产经营提供准确可靠的结算依据起到至关重要的作用。
2005年，随着生产经营的不断拓展，港区泊位流程增加，我港又引进了国内合资公司四台1000t/h散料秤（下文简称“国内散料秤”）。使用一年多来，尽管作业频率不如国外散料秤，但其更趋优化的设计、简捷实用、灵活直观的操作界面、稳定可靠的传感器系统给用户的操作维护管理提供了更为方便的管理空间。
两种散料秤，基本构造、工作原理、传感器特性、控制系统等方面大致相同，但是在具体操作、监控报警、砝码校验、数据管理、日常维护一些细微之处却不尽相同。下面，我就从用户的角度，就两种散料秤在使用维护过程中积累的一些经验及两种散料秤之间的各自特点做一下介绍。
一、操作界面
1．国外散料秤
（1）国外散料秤的操作控制集中在操作仪表。该仪表功能强大，集操作、监控、参数调整、打印、通讯等多功能于一身，各级界面设计严谨，层次分明。最大的优点是各种设计充分体现出计量秤的固有特点，从细微之处体现出国外计量理念，即一丝不苟、严谨、严肃、严格，尽最大可能避免误操作或作弊的发生。
（2）操作仪表有两个界面，即操作界面、控制界面。在操作界面，用户可以看到秤的各种状态，包括给料门、排料门、与秤有关的料位、流程、气压以及秤的状态（工作、故障、起秤、停秤、准备工作）。在控制界面，用户可以设置每批物料的流量、总量、单秤值、优化等各种称重参数。
（3）操作仪表设计了科学的动态密码系统，避免他人随意介入更改参数。各种报警设计特别细致，充分体现设计人员对计量秤尤其是用于贸易结算时严格细致要求。
图1 国外散料秤控制结构图
（4）缺点是一些常用参数需进行界面转换，用户参数设定受一定限制，比较烦琐。纯英文界面，对操作人员素质提出一定要求。
2．国内散料秤
图2 国内散料秤控制结构图
（1）国内散料秤的仪表采用的是七位荧光段码显示仪表，只用于现场校验、调整参数。秤工作操作可采用触摸屏、上位机两种方式。
（2）远程操作控制通过上位机、触摸屏均可独立完成，互不干扰。触摸屏操作系统采用中文界面、模块化操作系统，设计简练实用，可以存储生产记录、报警记录等，但容量有限；上位机连接打印机，并可以接服务器实时传输数据，最大缺点是上位机秤的程序一旦退出或电脑断电、重启，触摸屏无任何提示报警，最终导致实时数据丢失，同时影响实时打印。触摸屏操作系统有一个主界面，可以进入各级界面，包括监控界面、称重参数设置界面、手动操作界面、报表查询界面等。上位机系统具有称重参数设定、手动操作、报表查询、磅单补打等各种功能。在监控界面，用户可以看到秤的工作状态、给排料门的开关、秤斗物料的当前重量，但与秤有关的工作料位信号只是在起秤后才能看到。在称重参数界面，可以设定一批物料的单秤重量、空中物料值、空秤超差值、放料关门值。为防止某些特殊情况发生，软件人员专门设计了手动操作界面。例如，远程清零、清秤上斗功能、手动开关给料门/排料门等，为用户日常操作提供方便。
（3）操作界面都采用中文界面，简单、易懂。我港对培训操作人员培训时，只用了不到1小时，就可以熟练操作。与国外散料秤相比，国内散料秤的操作系统显得更灵活，更开放，给予用户的权力更大些。用户可以自己设计操作界面格式、各级密码及分配权限使用起来得心应手。
（4）在操作方面上的缺点是在未起秤时看不到料位情况，缺少声讯报警、同时缺少其它关键信号如压力低报警、上位机连接中断报警、打印机异常报警等关键报警，对用户的故障判断、实时数据安全造成较大影响。这一点，国外散料秤设计的更加细致、严谨。
二、使用维护
1．国内散料秤的触摸屏可以独立操作，使系统更趋稳定，一旦计算机死机或由于其他原因不能工作，在不需打印磅单的时候（如卸车、倒仓时），散料秤仍可正常工作。
2．在通讯方面，国外散料秤仪表采用422/485通讯协议传输控制信号及传感器数据，每台秤占用四路光纤，四台光端机，通讯线路多、杂，造成故障率较高，维护不太方便。国内合资散料秤仪表支持PROFIBUS总线通讯协议，数据传输中减少了通讯线路，通讯系统比较稳定，降低了通讯故障率，给用户使用维护带来方便。
3．在软连接设计上，国内散料秤采用的是用螺丝固定，对我港实际操作不太方便，因为我港料斗秤使用频率较高，每台秤每天都在工作，要求巡检、维修、维护、故障处理必须及时到位，如果维修维护人员想检查给料门情况或清理给料门杂物想打开软连接，每个侧面至少卸4～6个螺丝，很不方便。软连接材质韧性不够，容易划裂开口。国外散料秤采用尼龙撕拉扣显得更方便自如，即开即关，材质韧性较好，给用户维护处、巡检、处理故障带来方便。
4．秤斗内部：
国外散料秤采用平板拉筋固定起保护作用，实际使用情况不如V型拉筋效果好，拉筋未有耐磨保护，横梁上部V型白钢保护板寿命较短，安装不便，我们已经用V型耐磨衬板代替，效果良好。国内散料秤采用V型铁板代替平板拉筋，且V型分料横梁两侧镶有耐磨衬板，只需更换耐磨衬板即可完成维修，减少了秤斗内部焊接的次数，降低了维修任务量。但缺点是V型铁板上部未进行保护，工作不长时间粮食即可将两侧衬板冲击开口，造成秤斗内部磨损寿命降低，同时脱落的衬板极易对下一流程造成设备安全隐患。
详见下图：
图3 国外散料秤 图4 国内散料秤
5．校验砝码：
两种品牌散料秤出厂时都配备40％量程的自校验砝码。
国外散料秤设计上通过气囊提升砝码，校验结束时砝码自然下落到基座，拉杆做为秤体的一部分仍挂在秤上，工作时由于砝码摆放不整齐，极易造成拉杆与砝码之间的接触挤压，产生动态偏差，影响秤的工作精度。
国内散料秤砝码设计上避免了上述缺陷，校验砝码通过短气缸提升砝码，校验结束后砝码自然下落到地面，用户可以摘掉砝码与提升机构之间的挂钩，消除了砝码垛由于摆放不整齐或地面不平造成的整体倾斜对秤工作精度产生的影响。但不足是由于砝码出厂时参差不齐或摆放不正或地面不平造成砝码垛整体略微倾斜，上下两个挂钩点不能保证与地面垂直，用户在挂钩摘钩时经常出现砝码与钩产生较大挤压力，需人力扶正砝码后才可方便挂钩摘钩，极易造成操作人员的手被钩卡住受伤，给用户造成麻烦及安全隐患。
6．传感器
两种散料秤均采用了两套秤重传感器，用于秤工作中实时相互比较，最大程度保证了秤工作的准确、可靠、稳定。
国外散料秤双传感器比较报警在1d范围内，出厂就进行设定，用户无权更改。主传感器采集数值，从传感器辅助进行实时比较的方式，充分体现出国外厂家严谨的设计风格。缺点是产生误报警延误秤正常工作，主副传感器转换需现场调节，比较麻烦。同时A/D转换器的线路板在正常参数设定过程中出现过三次莫名损坏，至今无法修复，给用户带来损失。使用中发现，受外力影响（软连接结块、天气变化、秤体自重变化、称重横梁螺栓卡紧等原因）对传感器影响造成漂移时有发生。
国内产品可以由用户随意选择主或从传感器工作，报警范围设定在10kg以内，这样一旦一套传感器出现偏差，就可以通过自动校验系统找出正常的传感器采集数据，秤仍可以继续工作，用户可以在远程完成操作，不会影响到秤的准确度及正常生产，显得更加灵活自如。但偶尔出现两套秤重传感器显示差值超出2d，现场检查并无异常，手动归零正常，我们分析可能是主从传感器安装位置受力不够均衡或传感器局部卡紧所致。
三、数据管理
我港使用的散料秤均用针式连续进纸打印机进行实时磅单打印，实时数据存于上位机中，同时数据实时发送服务器，以便数据的安全储存及网络用户远程查询。
国外散料秤实时打印功能直接从仪表接入，称重数据无法更改，设计科学、公正、严谨。同样，二次开发的上位机软件具有接收存储的数据防更改、删除功能。仪表界面还为用户设计了总量统计、与设定值的实时差值，方便操作人员的流程控制。
上述方面国内散料秤设计上略显不足，但国内散料秤充分利用计算机优势，控制及数据管理功能在计算机上都能实现，采用上位机连接打印机，进行磅单的实时单秤重量打印。同时依托计算机强大的统计功能，进行各种统计、查询、补打磅单等功能，避免了磅单缺失及由于打印机故障引起的秤停止工作。为增强数据的安全可靠性，还配备有两台计算机，一主一备，提高了安全系数。
四、售后服务、技术支持
我港使用的国外品牌散料秤在国内一直没有固定、明确的售后技术服务支持，更没有咨询、培训等服务，只委托几家公司进行有偿服务，备件采购方面也不够方便，给用户带来不便。
我港使用的国内散料秤厂家在大连设有销售服务办事处，备件支持快捷方便，技服人员态度热情，基本上随叫随到，给我们留下深刻印象。值得一提的是，国内散料秤上位计算机安装了远程维护功能，通过上网即可做到远程维护服务。可以说，在售后服务、技术咨询、备件采购、定期培训、交流反馈等方面，国内公司显然为用户考虑的更加充足、充分。
五、散料秤应具备的性能要求（对衡器商的一些建议）
1．操作、数据、软件
（1）打印机用于实时磅单打印，我港对此要求很高，按照规范应接到仪表或触摸屏，如果接到上位机上，一旦计算机死机或程序退出，设计上又没用报警提示，实时数据中断打印，上位机也无法查询，会对用户实时称重数据造成较大影响。既使一主一备两台机器也无法完全保证数据的安全可靠。内行人都知道，严格意义讲贸易结算数据是不允许通过计算机出具，而应直接从现场仪表出具，确保数据的安全性、真实性，避免工作中传输数据中途丢失或被删改的可能性。
（2）操作系统既尽量遵循严肃、严谨的风格，但不失灵活便捷，不能太复杂烦琐，应提供中文界面，仪表信息储存容量要大，文件选择能延续使用前一次及前几次批次文件，给用户交替、复杂作业保留文件带来方便。秤的读取数据时间设定应给用户放开。双秤比较范围设定权限及应给用
户开放，必要时可以有第三方监控。
（3）操作监控软件设计应充分尊重用户要求，不应用标准的程式化软件直接让用户使用，安装调试中肯定要有所改动、增加功能。不管是PLC控制程序还是操作界面、工程师界面，不同用户要求各有不同，在软件设计调试前与用户沟通，做好充分准备。
（4）报警信号应充分考虑各种可能发生的意外，报警信息显示内容清晰，使用户判断故障快捷明了，第一时间做出判断处理，保证秤自动准确可靠运行；报警信息不宜太多，容易造成影响效率；不宜太少，但至少应具备影响秤正常工作状态的基本报警信息，如给排料门关动作异常、通讯中断、现场急停、断电、零点异常、传感器、过载、气压低、上位机连接、程序退出、打印机异常等报警，同时故障报警应有声音提示。
（5）操作监控界面应达到人机对话要求，应具有目标值、当前值、实时效率、剩余量（实际工作量与目标量的差值）动态显示，让操作人员一目了然，同时应具备总工作量累计，用户可以查询散料秤的累计量；秤上、秤斗、秤下料位信号及秤上秤下流程信号应在停秤及起秤状态下在监控界面都可看到。具备手动录入重量，工作中一旦发生故障时需现场手动排料，手动排下的重量需能计入总量中，否则手动排下的重量可能对公司或货主造成损失。
2．校验、维护
（1）校验砝码配置出厂应严格检查，砝码不但要求重量精度符合标准，而且单块砝码的尺寸、平面度也要符合要求；设计上尽量减少砝码堆垛对秤的影响，可以采用砝码及拉杆不用时脱离秤体，同时砝码垛整体无明显倾斜，垂直地面，否则会给用户校验砝码挂钩时带来很大影响。砝码挂钩设计上应有优化改造空间，中间改成可转动、偏移的活动钢丝或活动结点。
（2）秤斗、秤上斗分料器设计上V形分料两侧衬板上端交界处应加V形衬板保护，或直接用整体V形衬板安装到分料器上。秤斗分料横梁固定建议采取双重固定，即焊接加螺丝固定，保证横梁的抗冲击能力。软连接的配置方案应提前与用户沟通，让用户提前做好选择。秤上斗、秤斗、秤下斗的容积比例应设计在7：1：3左右，保证物料的连续性又不会料堵洒粮。给料门关门建议设计为门关到位时将固定挡板覆盖包容，尽最大可能避免漏粮。设计时注意气压平衡及泄压装置，注意封闭空间内运动部分不能有金属之间的碰撞摩擦，避免产生火花热量，满足散料秤的防爆特性。
（3）我们在实物动态检秤过程中，发现国内散料秤一个缺陷，物料排空后，空秤按暂停，秤计算出净重。此时检定人员加小砝码测感量过程中，秤将加载砝码及卸载砝码重量又计入一次毛重、皮重，即多计入一个分度值重量，不但给检定数据误差统计造成影响，计量总量也会出现误差，建议厂家给予重视。
（4）秤斗检修门大多设计为螺丝紧固，可否可以改为与气缸观察门一样的开门式或其它便于开关的形式？在保证密封及使用寿命的前提下，即开即关，方便用户检修。检修通道是否可以再宽敞些，便于维修。个别需经常检查的检修门是否可以设计为透明钢化玻璃形式，易于观察。
（5）秤极易磨损的机械运动部件如气缸、给排料门的轴承、驱动部位固定螺栓、驱动转轴应
增强使用寿命，且便于检查更换。控制气缸的电磁阀尽量设计简练实用，散料秤非定量秤，每秤无需严格达到预订值，重在累计称重，因此粗加料/细加料应设计为传感器响应与PLC控制指令配合完成单秤预订值、简化气路各级阀体换向控制的复杂程度，降低故障率及维护量。
（6）远程通讯应采取信号安全稳定、抗干扰强、便于维护的通讯协议，尽量减少光纤线路及光端机设备数量。
3、现场安装、服务
（1）生产厂家应重视现场安装环节，充分与用户配合沟通，让用户在安装阶段初步了解秤的各部位尤其是内部构造及原理，包括秤斗内、给料系统、排料系统、控制系统、接线盒位置，发现问题、缺陷可以及时处理整改。秤的辅助设施如检修平台、除尘管、砝码摆放、气路管线、托盘、料位限位控制信号等的制作安装调试应考虑用户的方便，严格按照设计要求，既使转包他人也应派人监督验收，否则秤的辅助设施质量差可能给用户带来维护维修上的不便，势必会对秤生产厂家的整体产品质量、安装质量、服务质量造成负面影响。
（2）目前大型衡器市场，知名品牌衡器公司已经占据大半壁江山。实际上，随着衡器市场群雄并起，更新换代周期逐渐缩短，衡器市场竞争更加激烈。笔者认为知名品牌衡器在产品价格、产品质量已无明显优势，主要优势就是品牌及服务。国内一些衡器商在服务方面已经做得很好，赢得了广大用户的认可和满意，但我还是要提出一点建议，应充分重视定期对用户进行产品使用意见的回访调查，反馈信息的收集，不断改进，不断适应变换的市场需求。
结束语：
综上所述，笔者认为，从非连续累计自动秤使用维护经验及遇到的问题看，无论是国外产品还是国内产品，各有所长，各有特点，且都有共同借鉴、需要改进的地方；但客观上讲，在售后服务、培训、技术咨询、备件采购等方面，国内厂家已经走到了前面。
2009年3月28日
PLC在饲料称重包装中的应用
1.前言
饲料重量计量包装是饲料工业的重要生产环节。饲料称量包装的准确与否将直接影响到企业的信誉和经济效益。过去采用机械称量、人工装袋，劳动强度大、速度慢、精度低。近几年，采用电子称量装置虽然可使其静态称量精度大大提高，但在饲料加工连续生产过程中，其动态精度仍不能保证。因此，在快速自动称量中如何提高动态称量精度，一直是饲料加工企业急需解决的难题。
本文是作者在研制饲料自动化生产设备中，为了与配料过程相协调，实现饲料生产的全部自动化，应用PLC作为动态称量包装测控设备，在硬件和软件设计中采用了一些措施和动态控制方法，较好地兼顾了称量速度与精度的矛盾，实现了饲料连续生产中动态称重计量的精度。
2.系统总体框图及工作原理
用称重传感器、放大器和PLC组成测控系统来完成饲料的称重、计量、包装的生产工艺过程，如图1所示。该系统以PLC为核心，配以称重传感器、放大器、各种电动执行器和机械装置，实现饲料的动态在线称重计量和包装工作。
称斗的上方是成品仓，该仓中的原料是来至饲料混合工序生产的饲料散状成品料。成品仓下是一台电动机驱动的螺旋进料装置，启动电动机，则该成品仓中的粉状饲料就随着传输绞笼的旋转而进入称斗中称量。称斗上装有三个S梁式应变式拉力传感器，称斗的重量信号直接由该传感器组转换成与之对应的电压信号，经放大器把该电压信号放大后送入PLC中进行数据处理，当达到预定值时，PLC控制停止下料，然后PLC控制开称斗门，并控制打包机自动装袋后由传送带送出。于是，就完成了饲料称量打包的自动化过程。
3．提高动态称重精度的硬件措施
影响称重静态精度来源于传感器和放大器组成的硬件系统，如图2所示。
该系统用三个拉力传感器将饲料重量W变换为成线性关系的电压信号Ux，并通过两级放大器进行放大。图中Un表示等效到放大器输入端的噪声和干扰电压，ΔUi表示等效到输入端的漂移电压。设两级放大器的放大倍数为A，则Uo=A(Ux+Un+ΔUi)=AUx+AUn+A·ΔUi式中的第2项主要影响灵敏度，第三项主要影响系统的精度。
(1)影响传感器的因素及解决办法
传感器输出信号的稳定性除决定传感器本身的性能外，还与供电电源和传感器的安装有密切关系。本系统采用UH61-100u型三只称重传感器，每只传感器单独供电，通过调节其桥路电压使三只传感器的输出灵敏度K相同，三只传感器串联输出的电压为Ux=K(E1+E2+E3)。为了提高每个传感器供桥电源的稳定性采用二次稳压，并对元器件进行老化、测试后进行选配，特别是对基准稳压管2DW233的老化处理和时漂测试，选择时漂小的通过调节其工作电流使其工作在接近零温度系数（<2ppm/℃）下，使整个传感器电源的温度稳定性优于10ppm/℃。三只拉力传感器安装在称斗和称架之间。如果传感器承受的重量与传感器轴线存有ɑ角，则将产生横向分力而引入误差ΔW=W-Wcosɑ.这对于每次称重25Kg，在称斗皮重为100Kg的情况下，即三只100Kg的传感器实际荷重为125Kg。当ɑ=4°时，称重误差就为0.43Kg。因此，安装传感器时应设法确保传感器都能垂直受力。
（2）影响系统灵敏度的因素及解决办法
影响系统灵敏度的主要因素是检测电路的内部噪声和外部干扰电压Un，它与放大器所工作的频带相关。在研制中，通过选择低噪声器件，在满足采集速度所需足够宽的频带的前提下，通过选配电阻来提高放大电路本身的共模抑制能力，整个检测系统采用双层屏蔽，采样时间选为工频周期整数倍等项措施，使整个系统获得了能分辨5g重量的灵敏度。
（3）影响准确度的主要因素及解决办法
影响准确度的主要因素是整个检测系统的非线性和漂移ΔUi。其中系统的非线性，在选配元器件校正的基础上，采用了软件修正；而对于随温度和时间产生的漂移电压ΔUi，主要采用元器件的老化、测试与分选工艺，筛选掉时漂大的，然后选配温度系数进行补偿，使整个系统的静态精度达到了0.07%，为实现动态称量精度奠定了基础。
4.提高动态称重精度的软件措施
影响动态称重精度的主要因素是被称物料的比重、流量和落差的大小，它是由成品料仓的压力和PLC所控制的进料驱动装置产生的。因此，改进控制思路，借鉴静态称量精度高的特点是提高动态计量精度的关键。为此，我们选用双速变径变距螺旋加料机，采用"先快后慢，最后点动"的控制下料方式，如图2所示。图中：Wx0为称量前PLC所采集的称斗皮重；由此PLC按照每包计量净重量的90%、95%和100%算出快速下料的终了值Wx1、慢速下料终了值Wx2和称量终了值Wx。其控制过程可以这样简单说明：在下料开始一段时间，PLC控制绞笼电动机快速下料，当检测达到快速下料的终了值Wx1时，PLC控制绞笼电动机开始慢速下料；当检测达到慢速下料的终了值Wx2时，PLC关闭绞笼电动机后采用"点动"下料，当达到或接近期望值Wx时为止。
图2 放料控制方式示意图
按照上述思路，通过编写全动态控制加料的快慢、速加料和点动下料的软件模块；以及为消除空中落料对称量精度的影响，所编写的自动寻找提前停机量的软件模块等软件措施。该系统使用一年来，经计量部门两次测试，整个系统动态计量准确度优于0.2%。
5.结论
采用PLC控制进行饲料称重包装，具有结构简单、计量准确、工作可靠，较好的兼顾了动态称重计量的精度和速度，满足了在线快速动态重量计量的要求，对水泥、食盐、面粉等的称重包装有借鉴作用和推广价值。
饲料重量计量包装是饲料工业的重要生产环节。饲料称量包装的准确与否将直接影响到企业的信誉和经济效益。过去采用机械称量、人工装袋，劳动强度大、速度慢、精度低。近几年，采用电子称量装置虽然可使其静态称量精度大大提高，但在饲料加工连续生产过程中，其动态精度仍不能保证。因此，在快速自动称量中如何提高动态称量精度，一直是饲料加工企业急需解决的难题。
本文是作者在研制饲料自动化生产设备中，为了与配料过程相协调，实现饲料生产的全部自动化，应用PLC作为动态称量包装测控设备，在硬件和软件设计中采用了一些措施和动态控制方法，较好地兼顾了称量速度与精度的矛盾，实现了饲料连续生产中动态称重计量的精度。
2.系统总体框图及工作原理
用称重传感器、放大器和PLC组成测控系统来完成饲料的称重、计量、包装的生产工艺过程，如图1所示。该系统以PLC为核心，配以称重传感器、放大器、各种电动执行器和机械装置，实现饲料的动态在线称重计量和包装工作。
称斗的上方是成品仓，该仓中的原料是来至饲料混合工序生产的饲料散状成品料。成品仓下是一台电动机驱动的螺旋进料装置，启动电动机，则该成品仓中的粉状饲料就随着传输绞笼的旋转而进入称斗中称量。称斗上装有三个S梁式应变式拉力传感器，称斗的重量信号直接由该传感器组转换成与之对应的电压信号，经放大器把该电压信号放大后送入PLC中进行数据处理，当达到预定值时，PLC控制停止下料，然后PLC控制开称斗门，并控制打包机自动装袋后由传送带送出。于是，就完成了饲料称量打包的自动化过程。
3．提高动态称重精度的硬件措施
影响称重静态精度来源于传感器和放大器组成的硬件系统，如图2所示。
该系统用三个拉力传感器将饲料重量W变换为成线性关系的电压信号Ux，并通过两级放大器进行放大。图中Un表示等效到放大器输入端的噪声和干扰电压，ΔUi表示等效到输入端的漂移电压。设两级放大器的放大倍数为A，则Uo=A(Ux+Un+ΔUi)=AUx+AUn+A·ΔUi式中的第2项主要影响灵敏度，第三项主要影响系统的精度。
(1)影响传感器的因素及解决办法
传感器输出信号的稳定性除决定传感器本身的性能外，还与供电电源和传感器的安装有密切关系。本系统采用UH61-100u型三只称重传感器，每只传感器单独供电，通过调节其桥路电压使三只传感器的输出灵敏度K相同，三只传感器串联输出的电压为Ux=K(E1+E2+E3)。为了提高每个传感器供桥电源的稳定性采用二次稳压，并对元器件进行老化、测试后进行选配，特别是对基准稳压管2DW233的老化处理和时漂测试，选择时漂小的通过调节其工作电流使其工作在接近零温度系数（<2ppm/℃）下，使整个传感器电源的温度稳定性优于10ppm/℃。三只拉力传感器安装在称斗和称架之间。如果传感器承受的重量与传感器轴线存有ɑ角，则将产生横向分力而引入误差ΔW=W-Wcosɑ.这对于每次称重25Kg，在称斗皮重为100Kg的情况下，即三只100Kg的传感器实际荷重为125Kg。当ɑ=4°时，称重误差就为0.43Kg。因此，安装传感器时应设法确保传感器都能垂直受力。
（2）影响系统灵敏度的因素及解决办法
影响系统灵敏度的主要因素是检测电路的内部噪声和外部干扰电压Un，它与放大器所工作的频带相关。在研制中，通过选择低噪声器件，在满足采集速度所需足够宽的频带的前提下，通过选配电阻来提高放大电路本身的共模抑制能力，整个检测系统采用双层屏蔽，采样时间选为工频周期整数倍等项措施，使整个系统获得了能分辨5g重量的灵敏度。
（3）影响准确度的主要因素及解决办法
影响准确度的主要因素是整个检测系统的非线性和漂移ΔUi。其中系统的非线性，在选配元器件校正的基础上，采用了软件修正；而对于随温度和时间产生的漂移电压ΔUi，主要采用元器件的老化、测试与分选工艺，筛选掉时漂大的，然后选配温度系数进行补偿，使整个系统的静态精度达到了0.07%，为实现动态称量精度奠定了基础。
4.提高动态称重精度的软件措施
影响动态称重精度的主要因素是被称物料的比重、流量和落差的大小，它是由成品料仓的压力和PLC所控制的进料驱动装置产生的。因此，改进控制思路，借鉴静态称量精度高的特点是提高动态计量精度的关键。为此，我们选用双速变径变距螺旋加料机，采用"先快后慢，最后点动"的控制下料方式，如图2所示。图中：Wx0为称量前PLC所采集的称斗皮重；由此PLC按照每包计量净重量的90%、95%和100%算出快速下料的终了值Wx1、慢速下料终了值Wx2和称量终了值Wx。其控制过程可以这样简单说明：在下料开始一段时间，PLC控制绞笼电动机快速下料，当检测达到快速下料的终了值Wx1时，PLC控制绞笼电动机开始慢速下料；当检测达到慢速下料的终了值Wx2时，PLC关闭绞笼电动机后采用"点动"下料，当达到或接近期望值Wx时为止。
图2 放料控制方式示意图
按照上述思路，通过编写全动态控制加料的快慢、速加料和点动下料的软件模块；以及为消除空中落料对称量精度的影响，所编写的自动寻找提前停机量的软件模块等软件措施。该系统使用一年来，经计量部门两次测试，整个系统动态计量准确度优于0.2%。
5.结论
采用PLC控制进行饲料称重包装，具有结构简单、计量准确、工作可靠，较好的兼顾了动态称重计量的精度和速度，满足了在线快速动态重量计量的要求，对水泥、食盐、面粉等的称重包装有借鉴作用和推广价值。
电子汽车衡接地小知识
近年来，每到雷雨季节都有一些电子汽车衡遇到雷击，不仅损失惨重还影响正常使用，原因何在？那就是电子汽车衡的接地。
电子汽车衡是涉及多种设备的精密仪器，虽然各种部件在制造时都采取了必要的技术措施，但整个装置属弱电系统，为了保证计量性能、技术性能和安全性能，接地和接地装置是必须的一种安全技术措施。
下面简单介绍一下电子汽车衡常见的接地法：
一、基础接地：电子汽车衡可利用焊接或捆扎基础中的接地网，并与地脚螺栓电气连接，形成埋设在基础中的接地网，用于秤台、传感器及管线的保护接地，接地电阻小于4欧姆。
二、地磅房接地：由磅房地基的封闭环形接地装置和磅房横竖梁内两根以上主钢筋共同组成，将磅房内的地桩与磅房接地网焊接连通。磅房内电源必须保证有地线，使用三相插头，同时在电源线路中加设电源避雷器、漏电保护器和空气开关，起到安全保护作用。称重仪表外壳必须与接地桩有效连通，有利于抑制或消除各种电磁干扰。
三、防雷接地网：由避雷带、接闪器、避雷器、避雷针等避雷装置与接地体呈辐射形或环形相互连通组成。接闪器采用雷电流引下线，材料采用（40）毫米的镀锌扁钢或截面积不小于95平方毫米的多股铜导线，与接地体连通。
在日常检测中，我们发现不少用户缺乏对电子汽车衡接地重要性的认识，简单接地甚至没有接地，结果是经常受到电磁干扰影响甚至雷击造成损坏。因此，正确合理的接地，可加强电子汽车衡的安全性和可靠性，确保电子汽车衡的安全使用和量值的准确可靠。
电子汽车衡是涉及多种设备的精密仪器，虽然各种部件在制造时都采取了必要的技术措施，但整个装置属弱电系统，为了保证计量性能、技术性能和安全性能，接地和接地装置是必须的一种安全技术措施。
下面简单介绍一下电子汽车衡常见的接地法：
一、基础接地：电子汽车衡可利用焊接或捆扎基础中的接地网，并与地脚螺栓电气连接，形成埋设在基础中的接地网，用于秤台、传感器及管线的保护接地，接地电阻小于4欧姆。
二、地磅房接地：由磅房地基的封闭环形接地装置和磅房横竖梁内两根以上主钢筋共同组成，将磅房内的地桩与磅房接地网焊接连通。磅房内电源必须保证有地线，使用三相插头，同时在电源线路中加设电源避雷器、漏电保护器和空气开关，起到安全保护作用。称重仪表外壳必须与接地桩有效连通，有利于抑制或消除各种电磁干扰。
三、防雷接地网：由避雷带、接闪器、避雷器、避雷针等避雷装置与接地体呈辐射形或环形相互连通组成。接闪器采用雷电流引下线，材料采用（40）毫米的镀锌扁钢或截面积不小于95平方毫米的多股铜导线，与接地体连通。
在日常检测中，我们发现不少用户缺乏对电子汽车衡接地重要性的认识，简单接地甚至没有接地，结果是经常受到电磁干扰影响甚至雷击造成损坏。因此，正确合理的接地，可加强电子汽车衡的安全性和可靠性，确保电子汽车衡的安全使用和量值的准确可靠。
转子秤在煤粉计量中的应用
回转窑和分解炉的喂煤对于水泥厂的烧成系统至关重要。喂煤量不稳定，可造成预热器结皮、堵塞，甚至造成停窑事故，直接影响窑的运转率和台时产量，进而影响工厂的经济效益。
煤粉流动性好，尤其在充气的情况下，具有流态化性能，但若水分含量高，或积压存放时间较长，又可能出现粘结，因而煤粉不仅会涌料而且会棚仓，十分难于控制。另外，煤粉容重小，在相同体积下重量轻，因而在小流量的情况下，可检测到的重量信号往往较小，给准确计量带来困难。
鉴于以上特性，一个好的煤粉计量控制系统必须具备以下功能：
1. 喂煤均匀，密封性好，可靠，既能防止冲煤，又能防止煤粉棚仓，受控性能好。
2. 计量装置灵敏度要高，抗干扰性能强，既能检测小流量时信号的变化，又能不易受外界干扰的影响，使短期精度和长期精度都较高，长期稳定性要好。
3. 计量控制范围要宽，既能满足开窑时用煤量较少的要求，又能满足正常时和大煤量时的需要，可方便地大范围改变喂煤量，而不降低计量精度。
4. 自动化程度要高，功能强，适应现代化大中型水泥厂的自动控制要求。
针对煤粉的特性和喂煤的要求，合肥院金山科技实业公司在消化吸收国外同类产品先进技术的基础上，结合自己在煤粉流量控制应用方面的多年实践经验，研制开发了新一代稳定可靠的“SPF转子秤煤粉计量控制系统”。该系统2002年12月通过安徽省科技厅主持的专家技术鉴定，鉴定结论为：转子秤煤粉计量控制系统采用多层多分格式结构，密封性能好，可有效地防止煤粉冲料、喂煤稳定。设计的刀口支撑结构，具有灵敏度高，适应高粉尘环境的特点。系统软件采用双回路前馈调节、有效地抑制了系统的扰动，增强了系统的鲁棒性。结构合理、技术先进、系统运行稳定、操作简便，对计量倾泻性细粉物料有良好的适应性。经国内外多家水泥厂实际使用证明，转子秤的计量精度为±0.5％，系统控制精度优于±1.0％，能长期稳定地运行。经安徽省科技情报研究所国际联机检索和专家讨论认为，系统的主要技术指标达到国内领先水平，并与国际同类系统的先进水平相当。转子秤煤粉计量控制系统的研制成功，为我国建材、冶金、电力系统提供了一种性能价格比高的粉体物料定量喂料和计量装置，具有明显的经济效益，可作为定型产品推广应用。
到目前为止，SPF转子秤煤粉计量控制系统已在黑龙江、辽宁、甘肃、宁夏、内蒙、山西、北京、天津、陕西、河南、山东、安徽、江苏、浙江、福建、广东、云南、贵州、泰国、越南、缅甸等国内外几十家水泥厂得到应用。由于应用效果好，其中浙江虎山集团江山水泥厂，陕西歧星水泥厂先后各采用6套，兰州窑街水泥厂先后共采用4套，取得了较好的应用效果。现将该系统的性能、原理及应用效果介绍如下：
１、SPF煤粉计量控制系统
1.1 SPF系统组成
SPF煤粉计量控制系统由煤粉称重仓、仓重传感器、螺旋闸门、FR粉体喂料机、金属补偿器、RWF转子称重喂料机、均压仓、螺旋输送泵和SPF-PLC控制系统组成，如图。
1.2 SPF系统工作原理
称重仓中的煤粉由FR喂料机均匀稳定地喂入RWF转子称重喂料机。进入RWF转子称重喂料机的煤粉由转子从进料口带至出料口并喂入螺旋输送泵。特殊设计的机构使得荷重传感器能准确的测出RWF圆盘体中煤粉的重量，并输出重量信号，该信号与转子的转速信号经控制系统处理运算得到煤粉的实际流量，通过调节转子的转速，实现煤粉的定量给料。FR喂料机的转速跟踪RWF转子的转速同步调节，保证系统稳定、准确运行。
上述过程中信号测量、运算处理、控制调节等，均由SPF-PLC控制系统完成。
1.3 SPF系统主要功能
a. 实现对煤粉连续输送与均匀稳定的喂料。
b. 实现对煤粉流量的计量――准确测出瞬时流量、累计流量。
c. 实现对煤粉的流量控制――定量给料。
1.4 SPF系统主要技术指标
a. 转子秤计量精度：±0.5％
b. 系统控制精度：±1.0％
c. 喂料能力：1-30m3/h，5-70 m3/h
1.5 SPF系统的特点
a. 系统设预给料和计量装置，流程密闭，并考虑了气流的排出通道。预给料机采用回转型、多分格、带搅拌、多层式结构，可有效地消除仓压的影响，防止冲料；搅拌装置可防止物料架桥、堵塞，使物料始终处于松散状态，保持一定密度；多分格结构保证喂料均匀，受控性好。喂料量的大小，可通过主变频调速改变电机转速来实现，并与转子秤同步调节。
b. 煤粉转子秤采用刀口支承、轮辐式转子，灵敏度高，物料自由下落工作方式，变频调速，脉冲测速，密封性能好，喂料均匀，不冲料，计量精度为±0.5％。
c. 转子秤是直接测量转子内物料的质量，它实际上是一个称重喂料装置，而不像粉体物料流量计间接地测量其所产生的反作用力。因而在转子旋转过程中即可测出物料的波动或填充率的变化，并能在喂入工艺线之前加以校正，所以短期精度和长期精度都较高。
d. 出料口采用柔性连接并与转子秤的转动轴在同以轴线上，因而进出料和正压气流所产生的力都垂直的导向转轴，不会对转动轴产生转矩，保持力的测量不受影响，所以抗干扰能力强，受外界因素影响小，有利于提高计量精度。
e. 流量可以通过调速在1:10的范围内变化，流量调节范围宽。在流量变化的情况下称重传感器输出的信号是稳定的，有利于提高计量精度，因而在小流量的情况下仍能达到较高的计量精度。
f. 系统的安装形式可选用直接在料仓底悬挂安装，也可采用地脚安装，方便灵活。
g. 该系统不仅适于计量煤粉，也适于计量粉煤灰等其它粉状物料。
h. PLC控制，可实现自动计量，定量喂料，自动去皮重，自动校正，故障报警，瞬时流量和累计流量显示并具有完善的信号传输与通讯功能。
２、SPF-PLC控制系统
采用现代测量技术、控制技术与微处理器技术相结合的新一代高可靠的PLC测控系统，在用于SPF粉体定量喂料控制系统时，它负责完成了对整个系统的信号采集、状态判断、误差校正、运算处理、数据显示、系统调节、系统通讯、调试标定等各种任务，实现整个系统的连续计量和定量给料。它可以作为高度自动化集成系统下的无人现场操作站，成为未来自动化的重要组成部分。
2.1 系统组成
SPF-PLC控制系统由系统主机，SPF信号处理单元，速度调节单元，系统执行单元及系统应用软件等部分组成。其主要部分被集成在控制盘（柜）内。
2.2 系统功能
a. 系统设定与修改
可在线设定给定流量、产量。亦可在线修改皮重、量程、补偿系数、调节参数、报警限值及系统的机械参数等。
b. 动态显示窗口
可切换显示瞬时流量、给定流量、累计量、荷重、转速、皮重、瞬时AD转换值、瞬时DA转换值及报警状态等几乎所有的过程参数。还可以通过菜单动态显示瞬时流量、荷重、转速的趋势图及历史趋势图
c. 在线标定及自动校正
系统本身有称重仓可进行在线标定。对于长期运行后系统中的一些参数的变化，系统可自动进行校正。
d. 通讯接口
SIMATIC S7具有很强的通讯功能。它不仅具有PPI方式、MPI方式和自由通讯口方式，而且通过 PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持DP网络协议。
2.3 系统特点
a. 人机界面可操作性强
由于系统运行于工业现场，粉尘大，我们采用西门子公司触摸屏面板TP27作为人机界面；
TP27采用中文环境，显示参数多、操作直观简便，“一触即发”。
b. 系统可靠性高
转子秤煤粉计量控制系统是工艺流程中关键设备，为保证系统的可靠性，我们选用德国西门子公司SIMATIC S7作为系统主机，从而简化了系统的硬件结构，该机功能强大，可靠性高，能够在恶劣环境下稳定运行。
c. 抗干扰能力强
传感器信号、控制信号等采用电流传输方式。
３、 应用效果
3.1 经实际应用和标定，转子秤计量精度可达±0.5％。
3.2 经实际应用表明维修费用少，现场除更换部分密封件外，主要零部件两年内未见更换。
3.3 性能价格比高，可节约工厂投资，与国外指标相同的同类系统比，其设备价格每套约低50万元左右。
3.4 喂煤稳定，计量准确，对稳定窑的热工制度，降低煤耗，提高工厂的经济效益具有重要作用。
煤粉流动性好，尤其在充气的情况下，具有流态化性能，但若水分含量高，或积压存放时间较长，又可能出现粘结，因而煤粉不仅会涌料而且会棚仓，十分难于控制。另外，煤粉容重小，在相同体积下重量轻，因而在小流量的情况下，可检测到的重量信号往往较小，给准确计量带来困难。
鉴于以上特性，一个好的煤粉计量控制系统必须具备以下功能：
1. 喂煤均匀，密封性好，可靠，既能防止冲煤，又能防止煤粉棚仓，受控性能好。
2. 计量装置灵敏度要高，抗干扰性能强，既能检测小流量时信号的变化，又能不易受外界干扰的影响，使短期精度和长期精度都较高，长期稳定性要好。
3. 计量控制范围要宽，既能满足开窑时用煤量较少的要求，又能满足正常时和大煤量时的需要，可方便地大范围改变喂煤量，而不降低计量精度。
4. 自动化程度要高，功能强，适应现代化大中型水泥厂的自动控制要求。
针对煤粉的特性和喂煤的要求，合肥院金山科技实业公司在消化吸收国外同类产品先进技术的基础上，结合自己在煤粉流量控制应用方面的多年实践经验，研制开发了新一代稳定可靠的“SPF转子秤煤粉计量控制系统”。该系统2002年12月通过安徽省科技厅主持的专家技术鉴定，鉴定结论为：转子秤煤粉计量控制系统采用多层多分格式结构，密封性能好，可有效地防止煤粉冲料、喂煤稳定。设计的刀口支撑结构，具有灵敏度高，适应高粉尘环境的特点。系统软件采用双回路前馈调节、有效地抑制了系统的扰动，增强了系统的鲁棒性。结构合理、技术先进、系统运行稳定、操作简便，对计量倾泻性细粉物料有良好的适应性。经国内外多家水泥厂实际使用证明，转子秤的计量精度为±0.5％，系统控制精度优于±1.0％，能长期稳定地运行。经安徽省科技情报研究所国际联机检索和专家讨论认为，系统的主要技术指标达到国内领先水平，并与国际同类系统的先进水平相当。转子秤煤粉计量控制系统的研制成功，为我国建材、冶金、电力系统提供了一种性能价格比高的粉体物料定量喂料和计量装置，具有明显的经济效益，可作为定型产品推广应用。
到目前为止，SPF转子秤煤粉计量控制系统已在黑龙江、辽宁、甘肃、宁夏、内蒙、山西、北京、天津、陕西、河南、山东、安徽、江苏、浙江、福建、广东、云南、贵州、泰国、越南、缅甸等国内外几十家水泥厂得到应用。由于应用效果好，其中浙江虎山集团江山水泥厂，陕西歧星水泥厂先后各采用6套，兰州窑街水泥厂先后共采用4套，取得了较好的应用效果。现将该系统的性能、原理及应用效果介绍如下：
１、SPF煤粉计量控制系统
1.1 SPF系统组成
SPF煤粉计量控制系统由煤粉称重仓、仓重传感器、螺旋闸门、FR粉体喂料机、金属补偿器、RWF转子称重喂料机、均压仓、螺旋输送泵和SPF-PLC控制系统组成，如图。
1.2 SPF系统工作原理
称重仓中的煤粉由FR喂料机均匀稳定地喂入RWF转子称重喂料机。进入RWF转子称重喂料机的煤粉由转子从进料口带至出料口并喂入螺旋输送泵。特殊设计的机构使得荷重传感器能准确的测出RWF圆盘体中煤粉的重量，并输出重量信号，该信号与转子的转速信号经控制系统处理运算得到煤粉的实际流量，通过调节转子的转速，实现煤粉的定量给料。FR喂料机的转速跟踪RWF转子的转速同步调节，保证系统稳定、准确运行。
上述过程中信号测量、运算处理、控制调节等，均由SPF-PLC控制系统完成。
1.3 SPF系统主要功能
a. 实现对煤粉连续输送与均匀稳定的喂料。
b. 实现对煤粉流量的计量――准确测出瞬时流量、累计流量。
c. 实现对煤粉的流量控制――定量给料。
1.4 SPF系统主要技术指标
a. 转子秤计量精度：±0.5％
b. 系统控制精度：±1.0％
c. 喂料能力：1-30m3/h，5-70 m3/h
1.5 SPF系统的特点
a. 系统设预给料和计量装置，流程密闭，并考虑了气流的排出通道。预给料机采用回转型、多分格、带搅拌、多层式结构，可有效地消除仓压的影响，防止冲料；搅拌装置可防止物料架桥、堵塞，使物料始终处于松散状态，保持一定密度；多分格结构保证喂料均匀，受控性好。喂料量的大小，可通过主变频调速改变电机转速来实现，并与转子秤同步调节。
b. 煤粉转子秤采用刀口支承、轮辐式转子，灵敏度高，物料自由下落工作方式，变频调速，脉冲测速，密封性能好，喂料均匀，不冲料，计量精度为±0.5％。
c. 转子秤是直接测量转子内物料的质量，它实际上是一个称重喂料装置，而不像粉体物料流量计间接地测量其所产生的反作用力。因而在转子旋转过程中即可测出物料的波动或填充率的变化，并能在喂入工艺线之前加以校正，所以短期精度和长期精度都较高。
d. 出料口采用柔性连接并与转子秤的转动轴在同以轴线上，因而进出料和正压气流所产生的力都垂直的导向转轴，不会对转动轴产生转矩，保持力的测量不受影响，所以抗干扰能力强，受外界因素影响小，有利于提高计量精度。
e. 流量可以通过调速在1:10的范围内变化，流量调节范围宽。在流量变化的情况下称重传感器输出的信号是稳定的，有利于提高计量精度，因而在小流量的情况下仍能达到较高的计量精度。
f. 系统的安装形式可选用直接在料仓底悬挂安装，也可采用地脚安装，方便灵活。
g. 该系统不仅适于计量煤粉，也适于计量粉煤灰等其它粉状物料。
h. PLC控制，可实现自动计量，定量喂料，自动去皮重，自动校正，故障报警，瞬时流量和累计流量显示并具有完善的信号传输与通讯功能。
２、SPF-PLC控制系统
采用现代测量技术、控制技术与微处理器技术相结合的新一代高可靠的PLC测控系统，在用于SPF粉体定量喂料控制系统时，它负责完成了对整个系统的信号采集、状态判断、误差校正、运算处理、数据显示、系统调节、系统通讯、调试标定等各种任务，实现整个系统的连续计量和定量给料。它可以作为高度自动化集成系统下的无人现场操作站，成为未来自动化的重要组成部分。
2.1 系统组成
SPF-PLC控制系统由系统主机，SPF信号处理单元，速度调节单元，系统执行单元及系统应用软件等部分组成。其主要部分被集成在控制盘（柜）内。
2.2 系统功能
a. 系统设定与修改
可在线设定给定流量、产量。亦可在线修改皮重、量程、补偿系数、调节参数、报警限值及系统的机械参数等。
b. 动态显示窗口
可切换显示瞬时流量、给定流量、累计量、荷重、转速、皮重、瞬时AD转换值、瞬时DA转换值及报警状态等几乎所有的过程参数。还可以通过菜单动态显示瞬时流量、荷重、转速的趋势图及历史趋势图
c. 在线标定及自动校正
系统本身有称重仓可进行在线标定。对于长期运行后系统中的一些参数的变化，系统可自动进行校正。
d. 通讯接口
SIMATIC S7具有很强的通讯功能。它不仅具有PPI方式、MPI方式和自由通讯口方式，而且通过 PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持DP网络协议。
2.3 系统特点
a. 人机界面可操作性强
由于系统运行于工业现场，粉尘大，我们采用西门子公司触摸屏面板TP27作为人机界面；
TP27采用中文环境，显示参数多、操作直观简便，“一触即发”。
b. 系统可靠性高
转子秤煤粉计量控制系统是工艺流程中关键设备，为保证系统的可靠性，我们选用德国西门子公司SIMATIC S7作为系统主机，从而简化了系统的硬件结构，该机功能强大，可靠性高，能够在恶劣环境下稳定运行。
c. 抗干扰能力强
传感器信号、控制信号等采用电流传输方式。
３、 应用效果
3.1 经实际应用和标定，转子秤计量精度可达±0.5％。
3.2 经实际应用表明维修费用少，现场除更换部分密封件外，主要零部件两年内未见更换。
3.3 性能价格比高，可节约工厂投资，与国外指标相同的同类系统比，其设备价格每套约低50万元左右。
3.4 喂煤稳定，计量准确，对稳定窑的热工制度，降低煤耗，提高工厂的经济效益具有重要作用。
怎样合理选用电子衡器和称重仪
电子衡器的使用已遍及各个行业，并已得到了广泛的使用。它不但具有高精度的计量，而且实现了多功能、多用途。目前国内生产电子衡器的厂家已发展到了数百家，主要以非自动衡器和自动衡器为主。
电子衡器已从过去的引进技术进入了自行开发和设计的时期，尤其是用于非自动衡器方面的称重显示控制器的开发突飞猛进。
衡器发分自动衡器和非自动衡器两大类，而市场上普遍使用的是非自动衡器。它主要用于贸易结算方面，也是群众接触最多的电子衡器，例如其中普遍使用的电子计价秤、电子台秤和电子汽车衡；自动衡器一般较常见于工矿企业的配料秤、定量包装秤等。
电子衡器主要是由称重显示控制器、称重传感器和电器控制等部分组成，合理选用称重显示控制器和称重传感器是决定该厂品质量的关键，它决定了秤的精度、可靠性以及故障因数等参数。
怎样合理选购电子衡器和称重显示控制器这是用户最关心的问题。
一、电子衡器的选购
目前市场上销售的衡器其精度等级为（III）级秤，显示分度一般为3000分度，其最小分度值根据秤量的大小从1g至50 kg不等，（例如15 kg的电子计价秤其最小分度分度值为5g）。
在选购时：如以15 kg的电子计价秤为例；1、在空秤状态下和最大秤量状态下数字均显示稳定（不眨眼）；2、用三分之一最大秤量的砝码（或接近此值的重物）放于秤台面1/4（将秤台面均分4份）的范围内测试各点数字是否一致；3、如有条件取最大秤量的标准砝码放于秤台面上测试其准确度；4、取接近最大秤量的标准砝码（或接近此值的重物）重复加载3次，测试各次数字是否一致；5、按各功能键，测试各功能键是否接触良好，是否达到目的；
二、称重显示控制器的选购
1、 仪表种类
就其功能来分：有单功能、多功能和专用仪表。如上海寺冈、耀华、三积分；常州托利多；杭州科利等几个称重显示控制器生产厂的产品质量经国家监督抽查表明连续两年合格、品质较为稳定；新产品的诞生标志着国内生产称重显示控制器的能力日趋雄厚，起点高、功能强。
根据传感器输出信号特点，可配接模拟量输出信号的传感器、也可配接数字量输出信号的传感器，另外尚有计价功能，具有一表多用。其系列中的单功能仪表有A1---计量式，A2---计数式等。
2、多功能仪表和单功能仪表的利弊
多功能仪表：它的适应性较强，可广泛配用于各种非自动电子衡器和自动电子衡器。但软件开发周期长和硬件的支持费用高，所以它的制造成本较高。
单功能仪表：软件开发周期短，硬件也少，所以它的制造成本较低。
专用仪表；制造成本在单功能和多功能之间。就使用故障率而言，相比之下多功能要高些。
电子衡器已从过去的引进技术进入了自行开发和设计的时期，尤其是用于非自动衡器方面的称重显示控制器的开发突飞猛进。
衡器发分自动衡器和非自动衡器两大类，而市场上普遍使用的是非自动衡器。它主要用于贸易结算方面，也是群众接触最多的电子衡器，例如其中普遍使用的电子计价秤、电子台秤和电子汽车衡；自动衡器一般较常见于工矿企业的配料秤、定量包装秤等。
电子衡器主要是由称重显示控制器、称重传感器和电器控制等部分组成，合理选用称重显示控制器和称重传感器是决定该厂品质量的关键，它决定了秤的精度、可靠性以及故障因数等参数。
怎样合理选购电子衡器和称重显示控制器这是用户最关心的问题。
一、电子衡器的选购
目前市场上销售的衡器其精度等级为（III）级秤，显示分度一般为3000分度，其最小分度值根据秤量的大小从1g至50 kg不等，（例如15 kg的电子计价秤其最小分度分度值为5g）。
在选购时：如以15 kg的电子计价秤为例；1、在空秤状态下和最大秤量状态下数字均显示稳定（不眨眼）；2、用三分之一最大秤量的砝码（或接近此值的重物）放于秤台面1/4（将秤台面均分4份）的范围内测试各点数字是否一致；3、如有条件取最大秤量的标准砝码放于秤台面上测试其准确度；4、取接近最大秤量的标准砝码（或接近此值的重物）重复加载3次，测试各次数字是否一致；5、按各功能键，测试各功能键是否接触良好，是否达到目的；
二、称重显示控制器的选购
1、 仪表种类
就其功能来分：有单功能、多功能和专用仪表。如上海寺冈、耀华、三积分；常州托利多；杭州科利等几个称重显示控制器生产厂的产品质量经国家监督抽查表明连续两年合格、品质较为稳定；新产品的诞生标志着国内生产称重显示控制器的能力日趋雄厚，起点高、功能强。
根据传感器输出信号特点，可配接模拟量输出信号的传感器、也可配接数字量输出信号的传感器，另外尚有计价功能，具有一表多用。其系列中的单功能仪表有A1---计量式，A2---计数式等。
2、多功能仪表和单功能仪表的利弊
多功能仪表：它的适应性较强，可广泛配用于各种非自动电子衡器和自动电子衡器。但软件开发周期长和硬件的支持费用高，所以它的制造成本较高。
单功能仪表：软件开发周期短，硬件也少，所以它的制造成本较低。
专用仪表；制造成本在单功能和多功能之间。就使用故障率而言，相比之下多功能要高些。
德国包装机械的设计
德国与美国、日本、意大利均为世界包装机械大国。德国包装机械在设计、制造、技术性能等方面居于领先地位。
2002年德国包装机械产值达34亿欧元，欧洲包装机械的70%为德国生产。其产量的77%出口，占世界包装机械出口市场的29%，名列世界第一位。中国是德国包装机械的重要出口国，尤其是食品加工及包装机械。
德国包装机械设计依据市场调研及市场分析，努力为客户尤其是大型企业服务。随着科学技术的发展及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高，这种需求体现在以下几个方面：
提高生产效率，以满足交货期和降低工艺流通成本的需要，对一些产品，还要求包装机械和生产机械相衔接。
为适应产品更新变化的需要，包装机械要具有高的柔性和灵活性。
设备出现故障要求能进行远程诊断服务。
环境污染（包括噪声、粉尘和废弃物）少。
购置设备投资尽可能少，价格要尽可能低。
为满足客户要求，德国包装机械制造厂商和设计部门采取了如下措施：
工艺流程自动化程度越来越高
几年前，自动化技术还只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，包装机械大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。包装机械自动化程度不断提高，一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是因为包装机械需要完成的动作复杂，多采用机械手来完成。如巧克力糖就用机械手替代了原来的手工动作，使包装保持了原来的风格。
包装机械自动化设计有以下两个特点：
（1）每个机械手均由单独电脑控制
一台包装机械为完成复杂的包装动作，需由多个机械手完成。操作时，在由电脑控制的摄像机录取信息和监控下，机械手按电脑指令完成规定动作，确保包装的质量。
（2）具有对材质及厚度的高分辨能力
在包装过程中，包装材料的厚度及材质变化不易为人眼所辨别，所以在包装机械上常采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨。摄像机现已发展到能自行检查和辨别摄像的图片，并在显示屏上显示。当前机器在加工的转速是不能变的，今后应根据分辨后材料的变化改变转速，控制在最优化状态下工作，并且实现自动清理，自动消毒和自动清洁。
提高生产效率，降低工艺流程成本最大限度地满足生产要求；
德国包装机械以饮料、啤酒灌装机械和食品包装机械见长，具有高速、成套、自动化程度高和可靠性好等特点。其饮料灌装速度高达1200瓶／小时，香烟包装12000支／分。
提高机器转速是一个复杂问题，速度越高，单件生产成本越低，但厂房使用面积随之增高，故障率也随之提高，反会使效率降低，因此应寻找两曲线的结合点。
另外，电动机速度也是有限度的。一般而言，转速提高15－20%，就将带来一系列复杂问题。
提高生产效率除提高转速外，还可从另外的渠道设法解决：
（1）采用连续工作或多头工作方式
包装机械工作方式有间歇式和连续式，能连续工作，也就提高了生产效率；一台设备内也可有多条生产线生产，生产同一产品或几种不同产品，但必须提高可靠性。
德国包装机械的设计（下）
（2）降低废品率，提供故障分析系统
废品造成的生产损失是惊人的，包括产品损失和材料损失，因此要尽量减少废品损失；包装机械出售时还应提供故障分析系统，既进行模态分析寻找故障，或通过InTEr网进行远程诊断。今后要使包装机械进一步智能化，即设备自己寻找故障、自己解决故障，以降低废品率及故障率，使生产效率得以提高。
（3）使产品机械和包装机械一体化
许多产品要求生产之后接着就进行包装，以提高生产效率。如德国生产的巧克力生产设备及包装设备就是由一个系统控制完成的。两者一体化，关键是要解决好在生产能力上相互匹配的问题。
适应产品变化设计要具有好的柔性和灵活性
为适应市场激烈竞争，产品更新换代的周期已越来越短。如化妆品生产，三年一变，甚至一个季度一变，生产量又都很大，因而要求包装机械具有好的柔性和灵活性，使包装机械的寿命远大于产品的寿命周期，这样才能符合经济性要求。
包装机械设备的柔性和灵活性常表现在以下三个方面：
（1）量的灵活性
既能包装单个产品，也能包装不同批量产品。
（2）构造的灵活性
整台设备采用单元组成，换用一个或几个单元，即可适应产品的变化。
（3）供货的灵活性
采用单元组合，将各单元组合在一起供货，如糖果包装机在一个共同基础上，组合不同的单元：三个进料口，四种不同的折叠包装形式，这样一台机器就可同时包装8－10种不同的糖果，由多个机械手操作，在一台摄像机的监控下，指挥其动作，要包装哪种糖果就可取哪种进行包装。产品改变了，只要改变摄像机内的程序即可，从而使设备具有好的柔性和灵活性。
提供成套设备
德国的包装机械设计尤其重视根据用户需求，为生产企业提供全面考虑结构性及经济性的完整系统方案，并用计算机仿真技术演示操作给用户看，征求意见后进行修改。在为用户提供生产自动线或生产流水线设备时尤其注重成套完整性，无论是高技术附加值还是较简单的设备门类，都按配套性要求提供。
德国包装机械厂家也将提供成套设备作为自己的努力目标。如一条饮料灌装线，有200多个微电脑件，有许多管线、显示屏，有100多种控制各种包装动作的软件程序，为满足1200瓶／小时的生产能力还需两条线工作，因此整个饮料灌装线的生产需占半个足球场的面积，他们都要求所有这些设备均能在一个厂家内完成。而我国当前包装机械生产一大弱势就是生产单机多，而成套流水线少，主机多、辅机少，配套性差。德国的这种作法很值得我们借鉴。
普遍使用计算机仿真设计技术
随着新产品开发速度不断加快，德国包装机械设计普遍采用了计算机仿真技术，即将各种机器元素以数据库存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，计算机即可自动合成为三维模型。再把实际生产时的数据和指标输进去，把各种可能发生的故障输进去，计算机三维模型即可仿照真实工作情况进行操作，演示出能达到的生产能力是多少，废品有多少，生产线各环节是否能匹配生产，瓶颈在何处等等，使客户根据显示屏上显示的曲线一目了然，并可根据客户的意见修改模型。计算机合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客户或设计者满意。采用计算机仿真设计技术，大大缩短了包装机械的开发设计周期。
包装机械设计不仅要重视其功能和效率，也要注重其经济性。所谓经济性不完全是机械设备本身的成本，更重要的是运转成本，因为设备折旧费只占成本的6～8%，其它的就是运转成本。
2002年德国包装机械产值达34亿欧元，欧洲包装机械的70%为德国生产。其产量的77%出口，占世界包装机械出口市场的29%，名列世界第一位。中国是德国包装机械的重要出口国，尤其是食品加工及包装机械。
德国包装机械设计依据市场调研及市场分析，努力为客户尤其是大型企业服务。随着科学技术的发展及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高，这种需求体现在以下几个方面：
提高生产效率，以满足交货期和降低工艺流通成本的需要，对一些产品，还要求包装机械和生产机械相衔接。
为适应产品更新变化的需要，包装机械要具有高的柔性和灵活性。
设备出现故障要求能进行远程诊断服务。
环境污染（包括噪声、粉尘和废弃物）少。
购置设备投资尽可能少，价格要尽可能低。
为满足客户要求，德国包装机械制造厂商和设计部门采取了如下措施：
工艺流程自动化程度越来越高
几年前，自动化技术还只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，包装机械大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。包装机械自动化程度不断提高，一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是因为包装机械需要完成的动作复杂，多采用机械手来完成。如巧克力糖就用机械手替代了原来的手工动作，使包装保持了原来的风格。
包装机械自动化设计有以下两个特点：
（1）每个机械手均由单独电脑控制
一台包装机械为完成复杂的包装动作，需由多个机械手完成。操作时，在由电脑控制的摄像机录取信息和监控下，机械手按电脑指令完成规定动作，确保包装的质量。
（2）具有对材质及厚度的高分辨能力
在包装过程中，包装材料的厚度及材质变化不易为人眼所辨别，所以在包装机械上常采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨。摄像机现已发展到能自行检查和辨别摄像的图片，并在显示屏上显示。当前机器在加工的转速是不能变的，今后应根据分辨后材料的变化改变转速，控制在最优化状态下工作，并且实现自动清理，自动消毒和自动清洁。
提高生产效率，降低工艺流程成本最大限度地满足生产要求；
德国包装机械以饮料、啤酒灌装机械和食品包装机械见长，具有高速、成套、自动化程度高和可靠性好等特点。其饮料灌装速度高达1200瓶／小时，香烟包装12000支／分。
提高机器转速是一个复杂问题，速度越高，单件生产成本越低，但厂房使用面积随之增高，故障率也随之提高，反会使效率降低，因此应寻找两曲线的结合点。
另外，电动机速度也是有限度的。一般而言，转速提高15－20%，就将带来一系列复杂问题。
提高生产效率除提高转速外，还可从另外的渠道设法解决：
（1）采用连续工作或多头工作方式
包装机械工作方式有间歇式和连续式，能连续工作，也就提高了生产效率；一台设备内也可有多条生产线生产，生产同一产品或几种不同产品，但必须提高可靠性。
德国包装机械的设计（下）
（2）降低废品率，提供故障分析系统
废品造成的生产损失是惊人的，包括产品损失和材料损失，因此要尽量减少废品损失；包装机械出售时还应提供故障分析系统，既进行模态分析寻找故障，或通过InTEr网进行远程诊断。今后要使包装机械进一步智能化，即设备自己寻找故障、自己解决故障，以降低废品率及故障率，使生产效率得以提高。
（3）使产品机械和包装机械一体化
许多产品要求生产之后接着就进行包装，以提高生产效率。如德国生产的巧克力生产设备及包装设备就是由一个系统控制完成的。两者一体化，关键是要解决好在生产能力上相互匹配的问题。
适应产品变化设计要具有好的柔性和灵活性
为适应市场激烈竞争，产品更新换代的周期已越来越短。如化妆品生产，三年一变，甚至一个季度一变，生产量又都很大，因而要求包装机械具有好的柔性和灵活性，使包装机械的寿命远大于产品的寿命周期，这样才能符合经济性要求。
包装机械设备的柔性和灵活性常表现在以下三个方面：
（1）量的灵活性
既能包装单个产品，也能包装不同批量产品。
（2）构造的灵活性
整台设备采用单元组成，换用一个或几个单元，即可适应产品的变化。
（3）供货的灵活性
采用单元组合，将各单元组合在一起供货，如糖果包装机在一个共同基础上，组合不同的单元：三个进料口，四种不同的折叠包装形式，这样一台机器就可同时包装8－10种不同的糖果，由多个机械手操作，在一台摄像机的监控下，指挥其动作，要包装哪种糖果就可取哪种进行包装。产品改变了，只要改变摄像机内的程序即可，从而使设备具有好的柔性和灵活性。
提供成套设备
德国的包装机械设计尤其重视根据用户需求，为生产企业提供全面考虑结构性及经济性的完整系统方案，并用计算机仿真技术演示操作给用户看，征求意见后进行修改。在为用户提供生产自动线或生产流水线设备时尤其注重成套完整性，无论是高技术附加值还是较简单的设备门类，都按配套性要求提供。
德国包装机械厂家也将提供成套设备作为自己的努力目标。如一条饮料灌装线，有200多个微电脑件，有许多管线、显示屏，有100多种控制各种包装动作的软件程序，为满足1200瓶／小时的生产能力还需两条线工作，因此整个饮料灌装线的生产需占半个足球场的面积，他们都要求所有这些设备均能在一个厂家内完成。而我国当前包装机械生产一大弱势就是生产单机多，而成套流水线少，主机多、辅机少，配套性差。德国的这种作法很值得我们借鉴。
普遍使用计算机仿真设计技术
随着新产品开发速度不断加快，德国包装机械设计普遍采用了计算机仿真技术，即将各种机器元素以数据库存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，计算机即可自动合成为三维模型。再把实际生产时的数据和指标输进去，把各种可能发生的故障输进去，计算机三维模型即可仿照真实工作情况进行操作，演示出能达到的生产能力是多少，废品有多少，生产线各环节是否能匹配生产，瓶颈在何处等等，使客户根据显示屏上显示的曲线一目了然，并可根据客户的意见修改模型。计算机合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客户或设计者满意。采用计算机仿真设计技术，大大缩短了包装机械的开发设计周期。
包装机械设计不仅要重视其功能和效率，也要注重其经济性。所谓经济性不完全是机械设备本身的成本，更重要的是运转成本，因为设备折旧费只占成本的6～8%，其它的就是运转成本。
自动包装机的工作原理
自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。
一、自动包装的作用
具有革命意义的自动化改变着包装的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。
机器人学(Robotics)已经改变了人机的共存方式。自动包装的关键在于依据生产加工或包装过程，设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然，自动装置(机械手或机器人)的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义，一个自动装置即是能通过自动控制或遥控方法完成任务的一台机器或一个机构。它可以是简单的，例如，从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置；也可以是复杂的，例如，具有六轴结构的能动外科手术的机器人。包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构，可以在一个具体工作场所的空间范围内，使每一个设计方案完成一项任务。
目前，自动装置的结构型式是多种多样的。例如，可以满足某一项具体操作的需求。工业机械手的结构特点都处在单轴与六轴之间。根据这种轴结构的性能，机械手“臂”的设计在运动可控程序下，操作一个端部操作器或臂端工具。轴的数量代表了机械手臂的“自由度”。另外，还有辅助臂。例如，传送带的轴等，但它们通常不是以机械方式与机械手主臂相联结的。对于不同机械手形式，一般都是根据其“x”、“y”、“z”三个主轴组成的坐标系来分类的。大多数机械属于下述五种基本类型之～：笛卡尔或直角坐标系、圆柱面坐标系、旋转式或铰链式坐标系、球面或极坐标系和柔选工组合型机械手(SCARA)。
二、自动功能的外部设备
一个完整的自动化结构方案由很多部件组成，其中，端臂操作工具、材料运送装置和识别／验证系统是主要组成部分。
1、臂端操作工具
机械手就是利用与其端部联接的装置从一个位置移到另一位置的一种工具。臂端操作工具，即端部操作器，是用来抓取产品、定向移动和感受性能参数的一个部件。在包装应用中，端部操作器通常设计成能直接使用的真空套、夹紧爪或两者结合的型式。它们的结构方案可以从单一型的真空套到系列型真空套或夹紧爪的排列式结构等。
2、材料输送装置
材料运送及处理装置是在传动和制造过程中，为产品的输送、储运和控制时自动移动所需要的某些类型的设备。其中包括动力传送带、单轨吊车、自动导向车和机械手等。在包装过程中，需要考虑材料运送处理的因素有：产品形状、重量及材料性质；在运输、包裹及装载期间产品的运速、距离和方向；与其他装置进行联接时所需控制水平以及如果需要时允许重新形成构件的机动灵活性。一种典型的材料运送及处理系统包括：带型输入传送器、贴标机、条码阅读器、自动装置和输出传送器。一个用户图形界面提供了描绘出托盘堆码形式的容易操作的平台。根据控制生产的工件数量，机械手抓取、定向移动和安放(堆码)每个包装容器(箱、盒、桶和罐等)在正确的托盘位置上。
3、识别及验证系统
识别、验证和精确跟踪产品的能力已经成为整个包装系统不可缺少的环节。识别方法可以使用传统的条码到无线电射频(RF)传感器，它们能够跟踪托盘或全部产品。联机的条码印刷及验证也是必要的。能够提供有效可靠手段，确保产品质量的可视技术(Vision technology)可用于包装的很多场合，例如，产品的检测和定向、充填水平及计数、光学贴标、文字识别、贴标文案验证、标贴记录以及全部文字和图形的验证(离开生产线)等。条码系统通过产品型式、日期／区码和制造厂名为印前或联机的印刷工序识别产品。条码扫描仪和视频识别系统记录并验证产品标贴以确保识别的完整性。一种典型的可视条码检测能力可以确认每个条码对应于每种产品。
三、自动包装的过程
实现包装自动化，首要和最重要的一步就是定义过程。一项优质的工作项目是根据过程的特点，而不是根据自动化设备来确定最终设计方案。在定义这一过程时，需要考虑的三项关键因素是产品及包装结构形式、生产总量和劳力人力因素。
1、产品／包装结构形式
产品／包装的结构设计直接影响到所需自动操作器和材料运送处理的形式。产品／包装的结构尺寸、形状、材料和重量将决定端部操作器的结构设计方案和自动器有效载荷的需求。具有复杂形状特征的包装件结构设计，如椭圆形包装容器比标准的圆形或方形包装件具有更困难的定向问题。增加系统复杂性的定向需求，应在加工实施以前进行仔细研究和分析。在进行充填箱盒的情况下，机械手端部自动操作器一般都提供一种工序，即能够抓住足量的产品，一次性充填一个完整的箱盒。这样，使得自动操作器的移动距离尽可能减少并保持传送带或生产线上的产品连续行进。
2、产品生产通过量
促进包装自动化设计的主要动力在于产品生产总的通过量。生产线的速度越快，应用自动抓手和分类装置有助于降低自动器的工作负荷，而跟随包装件的标准自动器可能会越少。生产线速度不但影响到处理产品的自动化装置，对贴标操作和可视检验也有影响。为了达到有效可视检测技术，必须表明几项相关问题。其中包括：零件图形一致性、检测可重复性、传递速度一致性(例如生产线的波动情况)、需要完成检测的数量和合适的软件程序等。这些因素突出地影响到一个可视系统的形式和成本。按一般规则，如需检测的数量越多，视频运转速度就越快，这样就会导致更复杂更昂贵的结构方案。当视频装置与自动机构组合成一体后，整个自动器就能连续一致地并以可重复方式实现包装件的定向和展现。
3、劳力或人力因素
自动化包装设备的运行是管理、工程和生产各部门之间不断有效的合作、交流、互动创造的成果。所有相关人员及技术部门必须集合在一个紧密团结的集体中——这个集体按照制订的工作过程共同行动一一以同一目标为动力、以战略方式体现出一种凝聚力。
四、自动系统的项目管理
如前所述，最佳的自动化结构方案总是基于良好设计的完整过程。这就需要一个具有一定管理水平的项目，此项目确保所有相关问题均已进入最终设计中。在研制一个自动化方案时，首先要建立好队伍。这支队伍应包括包装过程中各个部门的代表——采购、投资、质保、工程、生产、后勤、保健、安全、管理以及与卖方的系统协调。内部和外部用户必须形成伙伴关系。例如，系统的协调管理者必须成为集体中的一分子。卖方应成为包装质量管理过程中的组成部分。这样，每个人都制订有明确的要求，都能遵循这些要求，并且能评价并纠正不规范之处。其次是制订包装系统的规范和要求。这些构成发展为一个详细系统设计的主要框架。最好的办法是同卖方协同工作，创造出一个“功能性设计规范”，使其同时满足公司和卖方两者的要求。规范应该详细确定诸如运行速度和检测方法等项目的指标，但还不是能达到的具体硬件或软件模型。没有专家或协调者参与的输入信息，有可能造成过度性规范，会限制设计创新和技术发展。一项优良的规范将使一个过程和项目在目标上有清晰明确的表达和理解，并且可以作为有效的包装过程的开始。
系统规范提供了一个方案性研制的系统框架。方案设计，或称初步设计或预备方案，是用来说明包装过程或系统将如何解决项目规范中具体的规定和要求。方案设计时常是制造厂方和自动线卖方之间的联合工作，其内容是多方面的，可以从简单的二维图形直至主体的三维图形等。
对于自动化技术的理论必须有深刻的理解，而自动控制包装的规范及准则仍然是以实施过程为基础。成功的自动化可以归结为以下几个方面：
1、管理方面
通过管理形成一个具有凝聚力的集体，其中包括被卖方所确认的项目运行是稳定的和可行的。必须认识到，人员素质的影响程度将超过技术因素。在制订工作计划时，要以每周而不是每日进行预测，以便及时修正失误之处并加以完善。
2、主动性方面
过程是每个人员获得成功工作的最终结果。技术人员和生产工人必须要了解所生产的机器，而他们本身就是操作和维护机器并使其处于正常生产的关键。
3、培训方面
来自生产线组织的教育和评估将会减小过程运行中的阻力。关键岗位上的工程师和技术人员，在机械产品交货装运之前，应利用一段时间与包装系统协调管理人员一起进行培训。
4、协调性方面
像所有人际关系问题那样，与卖方关系达到充分协调需要时间和耐心。卖方受到满足客户要求的挑战。所以，精心确定的规范要求将有助于保证项目的成功。一个制造商肯定会小心谨慎，项目的变更必须由双方批准并用书面文件加以确认.
一、自动包装的作用
具有革命意义的自动化改变着包装的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。
机器人学(Robotics)已经改变了人机的共存方式。自动包装的关键在于依据生产加工或包装过程，设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然，自动装置(机械手或机器人)的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义，一个自动装置即是能通过自动控制或遥控方法完成任务的一台机器或一个机构。它可以是简单的，例如，从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置；也可以是复杂的，例如，具有六轴结构的能动外科手术的机器人。包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构，可以在一个具体工作场所的空间范围内，使每一个设计方案完成一项任务。
目前，自动装置的结构型式是多种多样的。例如，可以满足某一项具体操作的需求。工业机械手的结构特点都处在单轴与六轴之间。根据这种轴结构的性能，机械手“臂”的设计在运动可控程序下，操作一个端部操作器或臂端工具。轴的数量代表了机械手臂的“自由度”。另外，还有辅助臂。例如，传送带的轴等，但它们通常不是以机械方式与机械手主臂相联结的。对于不同机械手形式，一般都是根据其“x”、“y”、“z”三个主轴组成的坐标系来分类的。大多数机械属于下述五种基本类型之～：笛卡尔或直角坐标系、圆柱面坐标系、旋转式或铰链式坐标系、球面或极坐标系和柔选工组合型机械手(SCARA)。
二、自动功能的外部设备
一个完整的自动化结构方案由很多部件组成，其中，端臂操作工具、材料运送装置和识别／验证系统是主要组成部分。
1、臂端操作工具
机械手就是利用与其端部联接的装置从一个位置移到另一位置的一种工具。臂端操作工具，即端部操作器，是用来抓取产品、定向移动和感受性能参数的一个部件。在包装应用中，端部操作器通常设计成能直接使用的真空套、夹紧爪或两者结合的型式。它们的结构方案可以从单一型的真空套到系列型真空套或夹紧爪的排列式结构等。
2、材料输送装置
材料运送及处理装置是在传动和制造过程中，为产品的输送、储运和控制时自动移动所需要的某些类型的设备。其中包括动力传送带、单轨吊车、自动导向车和机械手等。在包装过程中，需要考虑材料运送处理的因素有：产品形状、重量及材料性质；在运输、包裹及装载期间产品的运速、距离和方向；与其他装置进行联接时所需控制水平以及如果需要时允许重新形成构件的机动灵活性。一种典型的材料运送及处理系统包括：带型输入传送器、贴标机、条码阅读器、自动装置和输出传送器。一个用户图形界面提供了描绘出托盘堆码形式的容易操作的平台。根据控制生产的工件数量，机械手抓取、定向移动和安放(堆码)每个包装容器(箱、盒、桶和罐等)在正确的托盘位置上。
3、识别及验证系统
识别、验证和精确跟踪产品的能力已经成为整个包装系统不可缺少的环节。识别方法可以使用传统的条码到无线电射频(RF)传感器，它们能够跟踪托盘或全部产品。联机的条码印刷及验证也是必要的。能够提供有效可靠手段，确保产品质量的可视技术(Vision technology)可用于包装的很多场合，例如，产品的检测和定向、充填水平及计数、光学贴标、文字识别、贴标文案验证、标贴记录以及全部文字和图形的验证(离开生产线)等。条码系统通过产品型式、日期／区码和制造厂名为印前或联机的印刷工序识别产品。条码扫描仪和视频识别系统记录并验证产品标贴以确保识别的完整性。一种典型的可视条码检测能力可以确认每个条码对应于每种产品。
三、自动包装的过程
实现包装自动化，首要和最重要的一步就是定义过程。一项优质的工作项目是根据过程的特点，而不是根据自动化设备来确定最终设计方案。在定义这一过程时，需要考虑的三项关键因素是产品及包装结构形式、生产总量和劳力人力因素。
1、产品／包装结构形式
产品／包装的结构设计直接影响到所需自动操作器和材料运送处理的形式。产品／包装的结构尺寸、形状、材料和重量将决定端部操作器的结构设计方案和自动器有效载荷的需求。具有复杂形状特征的包装件结构设计，如椭圆形包装容器比标准的圆形或方形包装件具有更困难的定向问题。增加系统复杂性的定向需求，应在加工实施以前进行仔细研究和分析。在进行充填箱盒的情况下，机械手端部自动操作器一般都提供一种工序，即能够抓住足量的产品，一次性充填一个完整的箱盒。这样，使得自动操作器的移动距离尽可能减少并保持传送带或生产线上的产品连续行进。
2、产品生产通过量
促进包装自动化设计的主要动力在于产品生产总的通过量。生产线的速度越快，应用自动抓手和分类装置有助于降低自动器的工作负荷，而跟随包装件的标准自动器可能会越少。生产线速度不但影响到处理产品的自动化装置，对贴标操作和可视检验也有影响。为了达到有效可视检测技术，必须表明几项相关问题。其中包括：零件图形一致性、检测可重复性、传递速度一致性(例如生产线的波动情况)、需要完成检测的数量和合适的软件程序等。这些因素突出地影响到一个可视系统的形式和成本。按一般规则，如需检测的数量越多，视频运转速度就越快，这样就会导致更复杂更昂贵的结构方案。当视频装置与自动机构组合成一体后，整个自动器就能连续一致地并以可重复方式实现包装件的定向和展现。
3、劳力或人力因素
自动化包装设备的运行是管理、工程和生产各部门之间不断有效的合作、交流、互动创造的成果。所有相关人员及技术部门必须集合在一个紧密团结的集体中——这个集体按照制订的工作过程共同行动一一以同一目标为动力、以战略方式体现出一种凝聚力。
四、自动系统的项目管理
如前所述，最佳的自动化结构方案总是基于良好设计的完整过程。这就需要一个具有一定管理水平的项目，此项目确保所有相关问题均已进入最终设计中。在研制一个自动化方案时，首先要建立好队伍。这支队伍应包括包装过程中各个部门的代表——采购、投资、质保、工程、生产、后勤、保健、安全、管理以及与卖方的系统协调。内部和外部用户必须形成伙伴关系。例如，系统的协调管理者必须成为集体中的一分子。卖方应成为包装质量管理过程中的组成部分。这样，每个人都制订有明确的要求，都能遵循这些要求，并且能评价并纠正不规范之处。其次是制订包装系统的规范和要求。这些构成发展为一个详细系统设计的主要框架。最好的办法是同卖方协同工作，创造出一个“功能性设计规范”，使其同时满足公司和卖方两者的要求。规范应该详细确定诸如运行速度和检测方法等项目的指标，但还不是能达到的具体硬件或软件模型。没有专家或协调者参与的输入信息，有可能造成过度性规范，会限制设计创新和技术发展。一项优良的规范将使一个过程和项目在目标上有清晰明确的表达和理解，并且可以作为有效的包装过程的开始。
系统规范提供了一个方案性研制的系统框架。方案设计，或称初步设计或预备方案，是用来说明包装过程或系统将如何解决项目规范中具体的规定和要求。方案设计时常是制造厂方和自动线卖方之间的联合工作，其内容是多方面的，可以从简单的二维图形直至主体的三维图形等。
对于自动化技术的理论必须有深刻的理解，而自动控制包装的规范及准则仍然是以实施过程为基础。成功的自动化可以归结为以下几个方面：
1、管理方面
通过管理形成一个具有凝聚力的集体，其中包括被卖方所确认的项目运行是稳定的和可行的。必须认识到，人员素质的影响程度将超过技术因素。在制订工作计划时，要以每周而不是每日进行预测，以便及时修正失误之处并加以完善。
2、主动性方面
过程是每个人员获得成功工作的最终结果。技术人员和生产工人必须要了解所生产的机器，而他们本身就是操作和维护机器并使其处于正常生产的关键。
3、培训方面
来自生产线组织的教育和评估将会减小过程运行中的阻力。关键岗位上的工程师和技术人员，在机械产品交货装运之前，应利用一段时间与包装系统协调管理人员一起进行培训。
4、协调性方面
像所有人际关系问题那样，与卖方关系达到充分协调需要时间和耐心。卖方受到满足客户要求的挑战。所以，精心确定的规范要求将有助于保证项目的成功。一个制造商肯定会小心谨慎，项目的变更必须由双方批准并用书面文件加以确认.
2009年3月27日
为何电脑组合秤称重精确度高
随着现代化工业迅猛发展，包装行业在包装准确度、包装速度、包装范围等诸方面亦有更高的要求，传统的定量自动包装秤已很难满足这些要求，而电脑组合秤正是在此要求下发展起来的，它与传统定量自动包装秤存在以下区别：
一、 称量原理不同所产生的秤量准确度的区别：
1、称量原理不同
定量自动包装秤是一边加料一边称量，在到达目标重量数据之前持续供料，当与目标重量相差少许时必须追加一个被称物，即粗计量之后再进行精计量，如被称物个体较大或较重时就有较大误差，此为影响其秤量准确度所在。而电脑组合秤是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成，一般电脑组合秤由8～32个称重单元组成。电脑利用排列组合原理将各称重单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近定量值的组合进行包装。例如一台十个称重单元的电脑组合秤，称量时每个称重单元都进行称量，并将每个称量斗重的重量数据读入电脑，由电脑进行优选组合，根据组合数学，十个称量单元共能实现1023种组合，电脑从这1023种组合中选出最接近目标重量值的组合。这样上述精计量称量时被称物单重较大，且很难实现定量值的工作迎刃而解。电脑组合秤是以最接近目标重量的组合作为最终结果。
2、检测数据的可靠性不同
由于传统定量自动包装秤是一边加料一边称量，故对传感器来说是在动态情况下称量，如果被称物受到冲击或跳动，都会使传感器感应不稳定的重量数据而引起误差，而电脑组合秤的振动供料是对缓冲料斗进行的，称重料斗的称量是在安定的情况下进行的，因此取得的重量数据准确度较高。
3、落差误差
这种误差对于定量自动包装秤来说是非常显著的误差，称量斗中重量值达到设定值时，虽然电磁振动供料器已停止，但停止的一瞬间，称量斗到振动器的一段被称物的存在会最终掉入斗内产生所谓的落差误差，虽然有些定量自动包装秤利用缩短给料时间来减小落差误差，但由于受流速、给料均匀度等系统不确定因素的影响，依然存在着不同程度的误差。而电脑组合秤是由缓冲料斗向称重料斗供料，称重料斗完全安定后发出指令要求进行称重，因此不存在落差误差。
二、 称量速度的区别
传统定量自动包装秤一般要经过粗计量、精计量这一称量过程，特别是精计量的过程需要一点一点的追加，耗时较长，影响了称量速度。例如1公斤以下的定量自动包装秤其称量速度一般在20～30包/分钟，而电脑组合秤在电脑的快速优选组合运算中一般14个称重单元的秤可达到100～120包/分钟，比定量自动包装秤的称量速度快4～6倍，且易与各种包装机相配合。大大提高了包装效率，更加适合现代生产管理的需求。
三、 称量范围的区别
准确度相同的情况下，电脑组合秤的秤量范围较定量自动包装秤更大些，一般情况下定量自动包装秤在同一准确度下的秤量范围控制在4倍以内，而电脑组合秤在小秤量段的秤量范围可达十几倍。从大量的试验结果亦可看出二者存在着秤量范围的差别。比如在十几克至1公斤的秤量范围内，电脑组合秤可达到X（1）级的准确度等级的要求，尤其在小秤量段内更是难得。若想保持准确度等级不变，定量自动包装秤只有缩小秤量范围，形成多段秤量，只能靠生产多台系列产品，才能实现厂家某一方面的要求。一般的厂家都几乎不会接受这种现象。这就为其实际应用带来了局限性，达不到某些生产领域不同包装规格（10-1000g）但要求精度差不多的使用要求。
一、 称量原理不同所产生的秤量准确度的区别：
1、称量原理不同
定量自动包装秤是一边加料一边称量，在到达目标重量数据之前持续供料，当与目标重量相差少许时必须追加一个被称物，即粗计量之后再进行精计量，如被称物个体较大或较重时就有较大误差，此为影响其秤量准确度所在。而电脑组合秤是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成，一般电脑组合秤由8～32个称重单元组成。电脑利用排列组合原理将各称重单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近定量值的组合进行包装。例如一台十个称重单元的电脑组合秤，称量时每个称重单元都进行称量，并将每个称量斗重的重量数据读入电脑，由电脑进行优选组合，根据组合数学，十个称量单元共能实现1023种组合，电脑从这1023种组合中选出最接近目标重量值的组合。这样上述精计量称量时被称物单重较大，且很难实现定量值的工作迎刃而解。电脑组合秤是以最接近目标重量的组合作为最终结果。
2、检测数据的可靠性不同
由于传统定量自动包装秤是一边加料一边称量，故对传感器来说是在动态情况下称量，如果被称物受到冲击或跳动，都会使传感器感应不稳定的重量数据而引起误差，而电脑组合秤的振动供料是对缓冲料斗进行的，称重料斗的称量是在安定的情况下进行的，因此取得的重量数据准确度较高。
3、落差误差
这种误差对于定量自动包装秤来说是非常显著的误差，称量斗中重量值达到设定值时，虽然电磁振动供料器已停止，但停止的一瞬间，称量斗到振动器的一段被称物的存在会最终掉入斗内产生所谓的落差误差，虽然有些定量自动包装秤利用缩短给料时间来减小落差误差，但由于受流速、给料均匀度等系统不确定因素的影响，依然存在着不同程度的误差。而电脑组合秤是由缓冲料斗向称重料斗供料，称重料斗完全安定后发出指令要求进行称重，因此不存在落差误差。
二、 称量速度的区别
传统定量自动包装秤一般要经过粗计量、精计量这一称量过程，特别是精计量的过程需要一点一点的追加，耗时较长，影响了称量速度。例如1公斤以下的定量自动包装秤其称量速度一般在20～30包/分钟，而电脑组合秤在电脑的快速优选组合运算中一般14个称重单元的秤可达到100～120包/分钟，比定量自动包装秤的称量速度快4～6倍，且易与各种包装机相配合。大大提高了包装效率，更加适合现代生产管理的需求。
三、 称量范围的区别
准确度相同的情况下，电脑组合秤的秤量范围较定量自动包装秤更大些，一般情况下定量自动包装秤在同一准确度下的秤量范围控制在4倍以内，而电脑组合秤在小秤量段的秤量范围可达十几倍。从大量的试验结果亦可看出二者存在着秤量范围的差别。比如在十几克至1公斤的秤量范围内，电脑组合秤可达到X（1）级的准确度等级的要求，尤其在小秤量段内更是难得。若想保持准确度等级不变，定量自动包装秤只有缩小秤量范围，形成多段秤量，只能靠生产多台系列产品，才能实现厂家某一方面的要求。一般的厂家都几乎不会接受这种现象。这就为其实际应用带来了局限性，达不到某些生产领域不同包装规格（10-1000g）但要求精度差不多的使用要求。
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