【導(dǎo)讀】皮帶傳輸機(jī)又稱(chēng)帶式輸送機(jī)，是一種連續(xù)輸送機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。被廣泛的應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)，水泥、食品以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過(guò)程中噪聲較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，皮帶輸送機(jī)可用于水平。位距離的重量累計(jì)起來(lái)就是這段時(shí)間皮帶所運(yùn)輸?shù)呢浳锏目偭?。皮帶秤正以其?dú)特的優(yōu)勢(shì)，作為一種新。自動(dòng)定量包裝秤價(jià)格從200萬(wàn)到2020萬(wàn)日元；全球衡器出口貿(mào)易額約18億美元。貿(mào)易中，德國(guó)占31%，日本占18%，美國(guó)占18%，法國(guó)占7%。些國(guó)家早就把皮帶秤做為散料進(jìn)出口貿(mào)易結(jié)算的公證秤，使用中的計(jì)量準(zhǔn)確度為%。隨著皮帶秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的發(fā)布，使皮帶秤產(chǎn)品規(guī)范化有了依據(jù)，皮帶秤的檢測(cè)技術(shù)受到廣泛的重視。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)共向世界六大洲?，F(xiàn)如今，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，處于全國(guó)各種企業(yè)大力。皮帶秤組成大致可分為秤架、稱(chēng)重傳感器、速度傳感器和顯示控制器等幾個(gè)部分。皮帶秤是對(duì)散狀物料自動(dòng)連續(xù)、累計(jì)稱(chēng)量的計(jì)量器具。

　　

【正文】 的噪聲濾波器。 變頻器輸出端子（ U、 V、 W） 絕對(duì)禁止交流電源輸入與變頻器的輸出端子 U、 V、W 相連 接；也絕對(duì)禁止交流電源輸入與變頻器的 P (+)、 N ()、 DB 端子相連接。 變頻器的輸出端子 U、 V、 W，要按正確的相序連接至三相交流電動(dòng)機(jī)的接線端子 U、 V、 W；如果電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤，則交換任意兩相的接線即可。 直流電抗器連接端子（ P P(+)），為了改善功率因數(shù)可以連接直流電抗器。出廠時(shí)，P1， P(+) 之間連接有短路塊。如果要使用直流電抗器，則應(yīng)先取下該短路塊，然后再接入直流電抗器。 不使用直流電抗器時(shí)，請(qǐng)勿取下短路塊，并要擰緊螺釘，否則變頻器不能正常工作。 外部制動(dòng)電阻連接端子（ P(+) 、 DB）， LB60G 變頻器 以上根據(jù)用戶需要內(nèi)置制動(dòng)單元。一般情況下，電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，由于電機(jī)內(nèi)部存在損耗可產(chǎn)生約 20%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。若損耗轉(zhuǎn)矩不夠使用，則需要在 P(+) 、 DB 端外接制動(dòng)電阻。 該自動(dòng)配料系統(tǒng)由 2 臺(tái)電子皮帶秤配料線組成，編號(hào)分別為 2，其中 1為主料秤， 2為輔料秤。系統(tǒng)具有恒流量和配比控制兩種功能。對(duì)于恒流量控制時(shí)，電子皮帶秤根據(jù)皮帶上物料的多少自動(dòng)調(diào)節(jié)皮帶速度，以達(dá)到所設(shè)定流量要求。以主秤（ 1）系統(tǒng)工藝流程來(lái)分析，工藝流程如圖 7 所示。 自動(dòng) 配料系統(tǒng)加電后，皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，微處理機(jī)根據(jù)當(dāng)前操作控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。料斗中的物料落在落料區(qū)，經(jīng)皮帶運(yùn)送到達(dá)稱(chēng)重區(qū)，由電子皮帶秤對(duì)皮帶上的物料進(jìn)行稱(chēng)重。稱(chēng)重傳感器根據(jù)所受力的大小輸出一個(gè)電壓信號(hào)，經(jīng)變送器放大，輸出一個(gè)正比于物料重量的計(jì)量電平信號(hào)。該信號(hào)送至上位機(jī)的接口，經(jīng)采樣后并轉(zhuǎn)換成一個(gè)流量信號(hào)，在上位機(jī)上顯示當(dāng)前流量值。同時(shí)將此流量信號(hào)送至 PLC 接口，與上位機(jī)設(shè)定的各種配料給定值進(jìn)行比較，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)算，其控制量送至變頻器，以此來(lái)改變變頻器的輸出值，從而改變驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)整給定量，使之與設(shè)定 值相等，完成自動(dòng)配料過(guò)程。 16 系統(tǒng)工藝流程 流量就是一定時(shí)間內(nèi)皮帶上走過(guò)的物料量。電子皮帶秤稱(chēng)量的是瞬時(shí)流量，上位機(jī)給出的是設(shè)定流量，二者在實(shí)時(shí)計(jì)量中有所偏差。在流量實(shí)際控制中采用工業(yè)控制中應(yīng)用最為廣泛的 PID 調(diào)節(jié)，根據(jù)流量偏差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制，控制量輸入和輸出（誤差）之 間的關(guān)系在時(shí)域中可用公式表示如下： 公式中 e（ t）表示誤差、控制器輸入， u（ t）是控制器的輸出， kp 為比例系數(shù)， Ti 為積分時(shí)間常數(shù)， Td 為微分時(shí)間常數(shù)。圖 2 為系統(tǒng)流量 PID 閉環(huán)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)圖。在生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，以主料成分的流量計(jì)量為依據(jù)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求通過(guò)上位機(jī)設(shè)定出總流量及主、輔料配比參數(shù)， 按配方比例摻雜其余輔料。流量計(jì)量控制是計(jì)量偏差與變頻調(diào)速的結(jié)合，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠和調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。 圖 8 流量 PID 閉環(huán)調(diào)節(jié) 17 當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，啟動(dòng)配料生產(chǎn)線。首先系統(tǒng)程序進(jìn)行初始化，通過(guò)上位機(jī)或觸摸屏設(shè)置配料配比，檢查料斗有無(wú)物料。若無(wú)物料，向料斗送料，啟動(dòng)配 料生產(chǎn)線，由電子皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)重并實(shí)時(shí)計(jì)量， CPU 計(jì)算得實(shí)時(shí)流量及累計(jì)流量。若設(shè)定流量與實(shí)際流量有偏差，調(diào)節(jié)器根據(jù)系統(tǒng)控制要求比較設(shè)定值與實(shí)際流量的偏差，經(jīng) PID 調(diào)節(jié)改變輸出信號(hào)以控制變頻器對(duì)輸送電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)恒流量控制。根據(jù)配比各輔料同時(shí)混合計(jì)量，并按配方工藝要求添加。系統(tǒng)主程序控制流程如圖 9。 圖 9 系統(tǒng)主程序控制流程 控制系統(tǒng)硬件設(shè)置 系統(tǒng)中主、輔料秤由可編程控制器（ PLC）和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制?，F(xiàn)以 1～ 2兩 臺(tái)電子皮帶秤的 PLC 控 制分析為例，每一電子皮帶秤有一臺(tái)皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)料位傳感器，個(gè)速度傳感器， 1 個(gè)稱(chēng)重傳感器， 1 臺(tái)變頻器，它們構(gòu)成了被控對(duì)象。電動(dòng)機(jī)的啟、停由開(kāi)關(guān)量控制， PLC 數(shù)字量輸出信號(hào)作為變頻器的控制端輸入信號(hào)，經(jīng)變頻器調(diào)制輸出高頻脈沖給皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)。料位傳感器檢測(cè)料斗有無(wú)物料，速度傳感器測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,稱(chēng)重傳感器測(cè)量質(zhì)量 。系統(tǒng)需 4 個(gè) 輸入量 2 個(gè)輸出量 ,具體如下圖 輸入 按鍵 輸出 輸出量 啟動(dòng) 1啟動(dòng) 停止 18 1檢查是否有料 2檢查是否有料 6 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 分析 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，過(guò)去沿用的機(jī)械杠桿秤已不能適應(yīng)生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的要求，衡器的技術(shù)水平需要不斷的提高 。 伴隨著傳感器、電子技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的崛起，稱(chēng)重技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，稱(chēng)重裝置在數(shù)字化、智能化等方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步?？焖?、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱(chēng)重技術(shù)的主要特點(diǎn)。在物 料輸送稱(chēng)重過(guò)程中，各種連續(xù)輸送大宗散狀物料的皮帶輸送機(jī)，都廣泛采用了電子皮帶秤，以作計(jì)量和控制之用，起到了縮短作業(yè)時(shí)間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營(yíng)等多方面的作用。在全球化的今天，電子皮帶秤將會(huì)得到更為廣闊的市場(chǎng)。 本設(shè)計(jì)中電子皮帶秤采用的是采用電阻式傳感器的單托輥式皮帶秤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，價(jià)格相對(duì)比較大眾化。 雖然設(shè)計(jì)上還存在不足，但基于以上的優(yōu)點(diǎn)，我相信會(huì)有一定的市場(chǎng)。 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的資料，使我對(duì)設(shè)計(jì)中涉及的所有器件有了一個(gè)充分的了解 ，掌握了傳感器以及一些稱(chēng)重器件的工作原理，熟悉了對(duì)電子皮帶秤中各個(gè)部分的硬件設(shè)計(jì)，并成功設(shè)計(jì)和制作出了使用電路，達(dá)到了預(yù)期效果。同時(shí)對(duì)電子皮帶秤的抗干擾方面提出了一些見(jiàn)解，并提出了一些簡(jiǎn)單的可靠性設(shè)計(jì) 方案 。 本設(shè)計(jì)中電子皮帶秤采用的是采用電阻式傳感器的單托輥式皮帶秤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，價(jià)格相對(duì)比較大眾化。稱(chēng)重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件 ,設(shè)計(jì)中采用 S型 剪切梁式 稱(chēng)重 傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接方式采用關(guān)節(jié)軸承，處于受拉狀態(tài)，可安裝于封閉的梁內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工制作，同時(shí)應(yīng)變輸出大，線形好。 在電子稱(chēng)重 技術(shù)和工業(yè)、商業(yè)、家用電子秤快速發(fā)展的強(qiáng)力牽引下，稱(chēng)重傳感器的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)和工藝技術(shù)都有很大提高，取得了許多令人矚目的成果，在全球化的今天，電子皮帶秤將會(huì)得到更為廣闊的市場(chǎng)。 ！ 主要 參考文獻(xiàn) [1] 孫 平；可編程控制器原理及應(yīng)用（第 2版）；高等教育出版社； 2020年 4月版 19 [2] 林小峰；可編程控制器原理及應(yīng)用 北京：高等教育出版社； 1994 [3] 蒲玉興、李廣兵 。 可編程控制器（ PLC）教學(xué)實(shí)踐 。 長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 。 2020年 01期 [4] 于慶廣；可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：清華大學(xué)出版社； 2020 [5] 施漢謙 ,宋文敏 .電子秤技術(shù) [M].中國(guó)計(jì)量出版社， 1990,(1)： 160 [6] 方原柏 .電子皮帶秤的原理及應(yīng)用 [M].中國(guó)計(jì)量出版社， 1994（ 3） 30