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專利名稱：雙恒定給料皮帶秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型雙恒定給料皮帶秤給料方法涉及的是一種基于重力稱量原理的動態(tài)連續(xù)輸送、動態(tài)計量、定量給料皮帶秤，適用于建材、化工、冶金、煤碳、糧食等行業(yè)，實現(xiàn)稱重計量、多組分配料等工業(yè)過程控制。
目前的懸臂式恒速皮帶秤為杠桿式秤架，無緩沖裝置，物料到達帶面時，對秤架的運轉(zhuǎn)和荷重傳感器受力干擾嚴重。配套電磁振動給料機調(diào)節(jié)物料的輸送量、控制對象是電振機的振幅，工作線性范圍窄、受電網(wǎng)電壓、頻率、機械振動等干擾嚴重、控制回路復(fù)雜、可靠性低。而目前使用的調(diào)速式皮帶秤配套各種調(diào)速電機實現(xiàn)對物料輸出量的調(diào)節(jié)，控制對象是調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時，其控制特性受物料粒度、倉壓、電網(wǎng)電壓、頻率、秤架轉(zhuǎn)矩變化等多種參數(shù)的影響，運行中易出現(xiàn)振蕩，超調(diào)滯后等不穩(wěn)定特性，參數(shù)難以穩(wěn)定到最佳狀態(tài)。調(diào)速電機的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜、元件數(shù)量多、可靠性低，尤其是采用直流電機控制和變頻調(diào)速控制時，上述缺點更為嚴重，直流電機在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用時本身也存在適應(yīng)性差、維護復(fù)雜的缺點。變頻調(diào)速控制目前仍受到進口器件的制約，特別是主回路大功率模塊。國內(nèi)尚無替代產(chǎn)品。當(dāng)采用滑差調(diào)速電機時，雖可采用較簡易的可控硅半橋控制，但為了獲得高品質(zhì)的控制特性，仍需采用多重環(huán)路的控制方案，從而降低可靠性指標，另外滑差電機能耗高抗粉塵能力差、調(diào)節(jié)范圍窄等都給調(diào)速式皮帶秤帶來固有的缺陷。
本發(fā)明的目的是針對上述皮帶秤存在的不足之處提供一種雙恒定給料皮帶秤，采用動態(tài)連續(xù)稱量、定量給料的時間控制方式，通過物料重量的檢測與給定量的比較，其誤差用增減運行周期的方式來消除，從而實現(xiàn)了準確計量、定量給料、穩(wěn)定運行。
雙恒定給料皮帶秤給料方法是通過以下方式實現(xiàn)的雙恒定給料皮帶秤主要結(jié)構(gòu)由秤體、荷重傳感器、磁感應(yīng)測速傳感器、控制柜以及配套裝置料倉構(gòu)成。控制柜內(nèi)裝有電氣執(zhí)行元件部分、電氣保護元件部分、微機控制器。秤體主要結(jié)構(gòu)由機架、主動滾筒、從動滾筒、跑偏調(diào)整器、環(huán)形傳送皮帶、傳送皮帶松緊托輥、掛碼架、中心稱量托輥及稱量機構(gòu)、荷重傳感器、十字簧片、配重鐵、異步交流電機、磁感應(yīng)測速傳感器、減速機、傳動鏈構(gòu)成。電氣執(zhí)行元件部分裝在皮帶秤異步交流電機的主回路上可采用固態(tài)繼電器或雙向可控硅、電氣保護元件部分包括熱継電器、空氣開關(guān)。微機控制器主要由CPU、存貯器、鍵盤、顯示器、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、荷重信號放大器、通訊部分、速度信號輸入、看門狗電路、光電隔離部分、電源部分組成。磁感應(yīng)測速傳感器裝在異步交流電機輸出軸上，電機的轉(zhuǎn)速信號在電機輸出軸上由磁感應(yīng)測速傳感器檢測并送給微機控制器處理，由荷重傳感器測得的荷重信號及磁感應(yīng)測速傳感器測得的速度信號可以計算出流量及累積量，在微機控制器上可以設(shè)定物料的輸送量。配套裝置料倉裝在傳送皮帶緩沖輸送段上部，靠在從動滾筒一端。料倉由料倉、閘門、下料口、下料口料層調(diào)節(jié)板構(gòu)成。
雙恒定給料皮帶秤以完全不同的控制方式提供高品質(zhì)的連續(xù)稱量、定量給料設(shè)備，該設(shè)備運行過程中不需另外任何給料設(shè)備調(diào)節(jié)皮帶秤的料層厚度，也就是料層厚度不需調(diào)節(jié)，電機轉(zhuǎn)速固定不需調(diào)節(jié)，控制對象是時間，通過物料重量的檢測與給定量的比較，其誤差用增減運行周期的方式來消除，從而實現(xiàn)定量給料和物料輸出量的調(diào)節(jié)。由于該皮帶秤采用時間控制方式，不受工業(yè)現(xiàn)場各種惡劣環(huán)境及各種影響量干擾。這種控制方式定量給料秤的出現(xiàn)，使電子皮帶秤的工業(yè)應(yīng)用達到更高水平。由于該秤具有時間調(diào)節(jié)快速準確、電機為開環(huán)控制，控制回路環(huán)節(jié)少、元件數(shù)量少、簡捷明了易于操作維護，設(shè)備現(xiàn)場適應(yīng)能力強，準確計量運行穩(wěn)定。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是雙恒定給料皮帶秤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是雙恒定給料皮帶秤微機控制器原理圖。
圖3是雙恒定給料皮帶秤電氣執(zhí)行部分、保護元件部分示意圖。
參照附圖1雙恒定給料皮帶秤主要結(jié)構(gòu)具有機架(21)，機架一端裝有主動滾筒(1)，另一端裝有從動滾筒(7)、環(huán)形傳輸皮帶(2)裝在主、從動滾筒上，從動滾筒(7)上裝有跑偏調(diào)整器(8)，機架(21)上部裝有托輥(22)，以支托環(huán)形傳送皮帶(2)，機架下部裝有皮帶松緊托輥(9)以調(diào)節(jié)傳送皮帶松緊，還裝有皮帶跑偏自動調(diào)整裝置(10)。中心稱量托輥及稱量機構(gòu)(4)裝在機架上部稱量敏感部分(傳送皮帶稱量敏感段)，裝有掛碼架(5)、十字簧片(15)、配重鐵(16)；荷重傳感器(3)裝在稱量機構(gòu)(4)下部。通過傳輸線與控制柜(20)相連，控制柜(20)內(nèi)裝有電氣執(zhí)行元件部分，保護元件部分、微機控制器、異步交流電機(13)輸出軸與減速機(12)相連；減速機可采用單級減速裝置，通過傳動鏈(11)帶動主滾筒(1)、磁感應(yīng)測速傳感器(14)裝在異步交流電機(13)輸出軸上，通過傳輸線與控制柜(20)相連。配套裝置料倉裝在皮帶秤緩沖輸送段上部，由料倉(19)、閘門(18)、下料口(17)、下料口料層調(diào)節(jié)板構(gòu)成。閘門(18)裝在料倉(19)下部與下料口(17)之間，下料口出口裝有下料口料層調(diào)節(jié)板(6)。
參照附圖3，電氣執(zhí)行元件部分裝在皮帶秤、異步交流電機D1的主回路上，采用固態(tài)繼電器或雙向可控硅，SD11、SD12、SD13，并與微機控制器相連接。保護元件部分包括熱繼電器RJ1裝在電機D1的三相電源線上，空氣開關(guān)ZK1為三相電源開關(guān)。
參照附圖2，微機控制器原理圖。微機控制器主要由CPU、存貯器、鍵盤、顯示器、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、荷重信號放大器、通訊部分、速度信號輸入、看門狗電路、光電隔離部分、電源部分組成。CPU微機控制器采用MCS-51系列高檔8位單片機為中央處理器，該系列單片機具有集成度高、功能強、工作溫度寬、工作可靠等優(yōu)點。
存貯器控制電路中擴展了一片6264隨機存貯器，一片27128只讀存貯器，6264是一片8KBX8的隨機存貯器，用于存放由鍵盤輸入的各項參數(shù)及運行過程中計算機得到的一些參量。6264由一可靠的掉電保護電路供電，關(guān)機或停電數(shù)據(jù)不會丟失，27128為一16KBX8只讀存貯器，存放控制器的全部程序。
鍵盤、顯示器；控制器具有16只LED顯示器16只輕觸薄膜按鍵，16只顯示器分為左、右兩個顯示區(qū)，各用于顯示A、B兩臺秤的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中前6位顯示參數(shù)值，第七位顯示參數(shù)代碼，最低位用于報警顯示，控制器的16只按鍵用對控器的各種操作，其中一鍵是轉(zhuǎn)換鍵，用于轉(zhuǎn)換鍵盤對A路秤或B路秤操作。鍵盤和顯示器由一片8279模塊管理。
I/O接口控制器擴展了兩片8255，其中8255(1)PA口用于輸出數(shù)字量給4片0832(DAC)，由其輸出A、B兩臺秤平均流量和積量模擬量信號、PB口接收模數(shù)換器AD574的轉(zhuǎn)換結(jié)果，PC口用于DAC0832及AD574的通道選擇。8255(2)的PC口的一部分用于輸出開關(guān)量控制信號，該信號經(jīng)74LS245緩沖送出給固態(tài)繼電器或雙向可控硅控制電機。8255(2)PA口接收外部給定開關(guān)信號，以決定當(dāng)前流量由外還是內(nèi)部設(shè)定。PB口及PC口的一部分構(gòu)成一個打印機接口。
A/D轉(zhuǎn)換控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換由AD574完成，它將經(jīng)放大器放大的荷重信號轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字量，再通過8255(1)的PB口送給CPU進行處理，由于控制器要控制兩臺秤，因此AD574要分別對兩路荷重信號進行轉(zhuǎn)換，該工作由多路開關(guān)MC4051及8255(1)部分PC口完成。
荷重信號放大器、荷重傳感器送出電壓信號是毫伏級，必須經(jīng)放大后才能送AD574進行轉(zhuǎn)換，MC1558和OP07組成了儀器放大器，可將毫伏電壓放大到滿量程的10V。
通訊部分該部分由1488和1489完成與上位機RS232接口通訊，利用該功能可構(gòu)成主從式多機通訊系統(tǒng)，一臺上位管理機控制數(shù)臺控制器，而無需直接模擬量輸入/輸出，通過此口可以完成上、下位機的數(shù)據(jù)交換。
速度信號輸入磁感應(yīng)測速器將測得的脈沖信號通過8253送給CPU處理。
看門狗看門狗電路由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123構(gòu)成，它始終監(jiān)視著控制器的工作狀態(tài)，一旦發(fā)生死機，該電路可迅速使控制器回到正常控制狀態(tài)。
光電隔離該部分由多片TLP521-4光電耦合器組成，它使控制器控制部分與外圍電路電氣完全分離，可有效的防止干擾信號串入，提高了系統(tǒng)的可靠性。
電源共有七組電源，其中控制部分有+5V、±12V三組，模擬部分有+5V、±12V、+10V四組，其中±12V、+10V采用了兩片可調(diào)式電路，使電壓的穩(wěn)定性得到提高，從而保證了稱重的精度。
權(quán)利要求1.一種雙恒定給料皮帶秤，由秤體、荷重傳感器、測速傳感器、控制柜、配套裝置料倉構(gòu)成；秤體結(jié)構(gòu)由機架、主動滾筒、從動滾筒、跑偏調(diào)整器、環(huán)形傳送皮帶、傳送皮帶松緊托輥、掛碼架、中心秤量托輥及稱量機構(gòu)、荷重傳感器、十字簧片、配重鐵、異步交流電機、減速機、傳動鏈構(gòu)成；控制柜內(nèi)裝有電氣執(zhí)行元件部分、電氣保護元件部分、微機控制器；配套裝置料倉由料倉、閘門、下料口、下料口料層調(diào)節(jié)板構(gòu)成，其特征是電氣執(zhí)行元件部分裝在皮帶秤異步交流電機的主回路上，采用固態(tài)繼電器或雙向可控硅；測速傳感器采磁感應(yīng)測速傳感器，裝在異步交流電機輸出軸上；微機控制器由CPU、存貯器、鍵盤、顯示器、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、荷重信號放大器、通訊部分、速度信號輸入、看門狗電路、光電隔離部分、電源部分組成。
專利摘要本實用新型雙恒定給料皮帶秤是一種基于重力稱量原理的動態(tài)連續(xù)輸送、動態(tài)計量、定量給料皮帶秤，結(jié)構(gòu)由秤體、荷重傳感器、測速傳感器、控制柜、配套裝置料倉構(gòu)成；其特征是電氣執(zhí)行元件部分裝在皮帶秤異步交流電機的主回路上，采用固態(tài)繼電器或雙向可控硅，測速傳感器采用磁感應(yīng)測速傳感器裝在異步交流電機輸出軸上；微機控制器由CPU、存貯器、鍵盤、顯示器、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、荷重信號放大器、通訊部分、速度信號輸入、看門狗電路、光電隔離部分、電源部分組成。
文檔編號G01G11/00GK2239020SQ9523984
公開日1996年10月30日 申請日期1995年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月31日
發(fā)明者宋成法, 寧競, 朱小襄 申請人:宋成法, 寧競