淺析如何提高電子皮帶秤瞬時精度

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精度

徐文濤

(新疆卷煙廠，新疆 烏魯木齊 830000)

流量控制是車間工藝控制的基礎(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，對電子皮帶秤的計量精度提出了更高的要求，通過分析與改進，可實現(xiàn)電子皮帶秤計量精度水平的提升。

流量控制；電子皮帶秤；順時精度

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、傳動皮帶機、秤架、傳感器等部件組成。秤體上裝置有荷重傳感器、信號放大器、光電傳感器、速度傳感器、傳動主電機、掛碼機構(gòu)及調(diào)偏機構(gòu)等部件。

稱量原理：煙葉、煙梗、煙絲或梗絲等物料通過限量管下落至電子皮帶秤的稱量皮帶上，隨皮帶向前運轉(zhuǎn)，當(dāng)其通過電子皮帶秤有效稱量段時，其重量通過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，經(jīng)放大器處理送入PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過檢測稱量段上的單位長度重量q(kg/m)，同時測速裝置檢測出皮帶運行速度v(m/s)，經(jīng)過PLC運算得出瞬時流量和累積量并進行顯示。瞬時流量為：Q=3600×q×v(kg/h)；累積量為：G=∫q×v×dt(kg)

流量控制原理：平時所說的流量控制為瞬時流量控制，由上述公式可以看出，瞬時流量主要由單位長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，皮帶秤會通過調(diào)整皮帶速度來調(diào)整流量；同時，下料口進料情況(主要由高低位光電開關(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 存在的問題

以每十分鐘為單位進行流量超標(biāo)統(tǒng)計，每批次統(tǒng)計3次(30分鐘)，對部分工序、部分牌號的平均偏差進行統(tǒng)計(見表1、表2)，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：(1)部分電子皮帶秤所有牌號瞬時流量波動相對較大。(2)部分電子皮帶秤部分牌號瞬時流量波動相對較大。(3)電子皮帶秤瞬時流量波動，會導(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

表2 烘絲前數(shù)據(jù)統(tǒng)計

3 原因分析

通過數(shù)據(jù)采集分析及現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)主要以葉片加料及烘絲前電子皮帶秤波動頻率及波動幅度相對較大，且葉片加料工序帶有薄片的牌號比不加薄片的牌號波動頻率及波動幅度較大，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)動不暢。

4 制定措施

針對以上原因，通過實踐，以下措施可有效解決問題：(1)根據(jù)產(chǎn)品牌號的不同，總結(jié)出生產(chǎn)不同牌號時各自牌號適合的喂料機提升帶電機的運行頻率。(2)調(diào)整葉片加料前及烘絲前落料器高低探料光電開關(guān)位置，并在程序中取消供料的間隔時間采用高頻次供料來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算程序，提高流量控制精度。在原來簡單的取單位時間內(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發(fā)，專門用于對波動較大的數(shù)據(jù)處理。其原理是將一連串的輸出數(shù)據(jù)先進行壓棧，計算出前后數(shù)據(jù)的變化速率，乘以一個經(jīng)驗系數(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，再加上下一個出棧數(shù)據(jù)計算出平滑數(shù)據(jù)。計算公式為：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，并編寫接口程序。(4)檢查保養(yǎng)所有電子皮帶秤托輥，加強日常保養(yǎng)及衛(wèi)生清潔工作。

5 效果檢驗

改進后，對所有電子皮帶秤進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，部分表格如下：

部分工序活動前后對比表

部分工序活動前后對比柱狀圖

通過對活動前后的各工序電子皮帶秤瞬時流量的對比分析，可以看出，無論是波動頻率還是波動幅度，比之前都有很大提高，電子皮帶秤瞬時流量偏差超值的問題基本得到解決。

徐文濤(1985-)，男，漢族，天津人，本科，新疆卷煙廠，自動化。

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1671-1602(2016)20-0015-01