1 電子皮帶秤在國內(nèi)煙草行業(yè)的應(yīng)用概況
除了在鍋爐房使用的電子皮帶秤用于燃料煤計量外，煙草行業(yè)還大量使用以葉片和在葉片基礎(chǔ)上加工的葉絲、梗絲、膨脹絲、薄片絲為稱量對象的電子皮帶秤。燃料煤計量與其它行業(yè)使用的電子皮帶秤是一樣的，而以葉片、葉絲、梗絲、膨脹絲、薄片絲為稱量對象的電子皮帶秤則與其它行業(yè)使用的電子皮帶秤相差較大。
煙草行業(yè)電子皮帶秤一般多使用在制絲、打葉復(fù)烤生產(chǎn)線上，傳統(tǒng)上按功能分類可分為計量秤、控制秤、配比秤。
計量秤只是對所輸送的物料進(jìn)行累計計量，同時提供流量輸出信號，計量秤的主要指標(biāo)為計量精確度。
控制秤除具有計量秤的功能外，還可通過與前級來料緩沖設(shè)備如喂料機(jī)或計量管配合，控制喂料的快慢，使所輸送的物料流量保持恒定，控制秤的主要指標(biāo)為計量精確度、控制精確度。
在卷煙廠制絲車間進(jìn)行的葉絲、梗絲、膨脹絲、薄片絲摻兌配比中，稱量葉絲的電子皮帶秤作為主秤（一般是一臺計量秤），稱量梗絲、膨脹絲、薄片絲的電子皮帶秤作為配比秤。主秤提供瞬時流量信號作為配比秤給定信號，配比秤可看作是設(shè)定流量隨主秤流量變化的控制秤。主秤的主要指標(biāo)為計量精確度，配比秤的主要指標(biāo)為計量精確度外、配比精度。
上世紀(jì)八十年代，隨著煙草制絲線的引進(jìn)，進(jìn)口電子皮帶秤才開始成規(guī)模地在國內(nèi)使用，其中包括德國Hauni公司的刀口支承式皮帶秤、意大利Comas公司的十字簧片式皮帶秤、Garbuio公司的平行簧板式皮帶秤和Leeg公司的內(nèi)十字簧片式皮帶秤。這些皮帶秤代表了當(dāng)時國外的最高水平，其中Hauni公司的秤和Comas公司的秤在國內(nèi)用量較大。最近，Hauni公司的秤作了許多改進(jìn)，其中一項改進(jìn)是把刀口支承的杠杠式結(jié)構(gòu)變成無杠桿的直接承重式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是減少稱重環(huán)節(jié)，相應(yīng)提高秤的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。
國內(nèi)有自主知識產(chǎn)權(quán)的煙草行業(yè)專用電子皮帶秤直到上世紀(jì)九十年代未才出現(xiàn)。其中有代表性的是在當(dāng)今煙草行業(yè)廣泛使用的具有X型簧片支點和雙托輥承載器結(jié)構(gòu)的電子皮帶秤，它在輸送機(jī)部分、電控部分和承載器結(jié)構(gòu)等方面都有創(chuàng)新。
2 煙草用電子皮帶秤的特點
2.1物料特性
在煙草行業(yè)的動態(tài)連續(xù)計量和配料系統(tǒng)中，由于被檢測的物料為輕質(zhì)物料，物料形狀非粉狀、非顆粒狀、非塊狀，而呈纖維狀、片狀，堆比重很小，體積大，因此，對皮帶秤的計量提出了更高的要求。
常見的幾種被稱量物料的比重見表7-1，由于這些物料的比重與水分含量關(guān)系很大，所以同時列出了相應(yīng)的水分含量。
表7-1 常見的幾種被稱量物料的水分含量和比重
被稱量物料名稱 葉片 葉絲 梗絲 膨脹絲 薄片絲 煙梗
水份含量 % 18~20 12~20 12~35 12 12 10~30
比重 kg/m3 80~100 70~100 60~130 40 80 150~180
2.2皮帶輸送機(jī)特性
與其它行業(yè)相比，作為輸送煙葉類物料的皮帶輸送機(jī)具有以下一些特點：
物料輸送量很?。ㄍǔ?.02 ~ 18 t/h）；
皮帶負(fù)荷低（通常為0.2 ~17 kg/m）；
皮帶速度慢（通常為0.02 ~ 0.6m/s）；
皮帶厚度很?。ㄉ踔林挥?~3mm），皮帶柔性好；
皮帶輸送機(jī)長度較短（通常主從動滾筒中心距為 2.5 ~5.2 m）；
不采用槽形托輥，而采用平托輥；
多采用專門用于稱量物料的整機(jī)式產(chǎn)品。
2.3 累計器特點
由于煙草行業(yè)資金充裕，自動化、信息化程度要求高，對設(shè)備的可靠性和通訊功能也要求高，所以除了直接引進(jìn)國外產(chǎn)品外，在煙草行業(yè)使用的國產(chǎn)電子皮帶秤累計器中，多年以前就開始采用由PLC（可編程序控制器）+HMI（人機(jī)接口）構(gòu)成皮帶秤累計器的方式。PLC有A-B公司的SLC500系列、西門子公司的S7-200、S7-300等系列產(chǎn)品，HMI有A-B公司的PanelView 550單色觸摸屏、西門子公司的彩色觸摸屏、富士公司的UG330H-SC4彩色觸摸屏等產(chǎn)品?？蛇x用TCP/IP、ControlNet、 Profibus-DP、 DeviceNet等通訊方式。這種方式組成的累計器可靠性好，顯示內(nèi)容豐富，通訊手段先進(jìn)。
引進(jìn)的國外皮帶秤累計器一直采用專業(yè)電子板卡，但近來也有采用PLC組成累計器，甚至還直接選用PLC的稱重模塊插卡（這種插卡可向稱重傳感器供電，可直接接收稱重傳感器輸出的mV信號），如Hauni公司最新的BWE-D\BWE-R型皮帶秤。
3煙草行業(yè)電子皮帶秤主要指標(biāo)
現(xiàn)行煙草行業(yè)的電子皮帶秤相關(guān)指標(biāo)主要依據(jù)煙草機(jī)械電子皮帶秤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 78-1996》[11] 和《卷煙工藝規(guī)范》[12]，兩者對指標(biāo)的定義和要求有所不同，以煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 78-1996》為準(zhǔn)介紹。
3.1 動態(tài)累計誤差（計量精確度）
皮帶秤動態(tài)累計誤差的測試方法：
用已知重量的實物（或砝碼）通過電子皮帶秤，記錄電子皮帶秤的顯示值，測試進(jìn)行3次。計算公式如下：
d =|C — P|/ P ( 100% ) （7-1）
式中 d ——電子皮帶秤動態(tài)累計誤差；
P ——電子皮帶秤累計顯示值（kg）；
C ——已知物料（或砝碼）重量值（kg）；
指標(biāo)要求：
對測試結(jié)果所得3次動態(tài)累計誤差值d取算術(shù)平均值，應(yīng)≦0.5% 。
3.2 控制精確度
皮帶秤控制精確度的測試方法：
觀察累計量顯示值，測量通過相同給定重量物料所需的時間，給定重量值應(yīng)大于該流量下3 min所得到的累加量，連續(xù)進(jìn)行n次同樣試驗，得到n次時間值G1、G2、Gi、…、Gn。計算控制精度d ：
d = S/ Gc ´ 100% （7-2）
式中 Gc ——設(shè)定流量下通過重量的理論時間，s；
S ——相對偏差，s。
S按式7-3計算
S ={ [ （Gi — Gc）2 ]/ n }1/2 （7-3）
式中 Gi ——每次試驗的計時，s；
i ——1、2、…、n ；n=11(取定)。
3.3 配比精度
電子皮帶秤在實際運行30min后，每15min同時記下主、從秤的顯示值，共進(jìn)行三次。
配比精度按7-4式計算：
δp = (λ-K) / K ´100(%) （7-4）
式中 δp——配比精度；
K——按生產(chǎn)要求人為設(shè)定的配比(主：從)比例；
λ——在相同時間，分別通過主、從電子秤物料的實際配比(主：從)比例。
取3次配比精度(δp1、δp2、δp3)的算術(shù)平均值。要求不得大于5% 。
4 煙草專用電子皮帶秤產(chǎn)品
基于上述煙草行業(yè)物料的特點，其它行業(yè)的電子皮帶秤很難應(yīng)用于煙草行業(yè)。一些生產(chǎn)廠商也就為煙草行業(yè)開發(fā)了一些專用電子皮帶秤。
4.1昆船CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤
昆明船舶公司CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤是該公司推出的第五代產(chǎn)品（第六代直接承重式結(jié)構(gòu)已出樣機(jī)），已經(jīng)廣泛用于煙草制絲、打葉復(fù)烤自動化生產(chǎn)線（見圖7-1）。 
圖7-1 昆船CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤
圖源：昆船公司
4.1.1主要用途
精確計量——計量物料的累計重量，將瞬時流量信號輸送至下一道相關(guān)設(shè)備；
恒流量控制——均衡地控制物料流量，使物料按設(shè)定流量均勻輸送；
批料定量控制——實現(xiàn)對物料批料量的定量給料控制，使物料按設(shè)定量的要求一批批送入下一道工序；
精確摻兌配比——實現(xiàn)制絲線上葉絲、梗絲、薄片、回用煙絲等設(shè)定攙兌配比；
加香加料控制——實現(xiàn)對物料一定比例的加香加料控制。
4.1.2 電子皮帶秤組成
嚴(yán)格的說，昆船CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤是一臺整機(jī)式電子皮帶秤，雖然有的時候僅僅作為計量秤使用，但更多的時候是一臺配料皮帶秤。它由一整條皮帶輸送機(jī)和單機(jī)獨立控制柜組成，輸送機(jī)主要由機(jī)架、支架、輸送帶、校偏機(jī)構(gòu)、電動推桿、電機(jī)減速機(jī)組、稱重傳感器、皮帶自動拉緊裝置、卸料罩、防護(hù)架、防護(hù)罩、承載器、支承框架等組成。獨立控制柜主要由PLC控制器、觸摸屏人機(jī)界面、變頻器、柜體等組成。
4.1.3 產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點
4.1.3.1承載器結(jié)構(gòu)
CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤采用了對稱組裝式承載器結(jié)構(gòu)，有兩組稱重托輥，有效稱量長度長，支點結(jié)構(gòu)選用X型簧片，杠桿系統(tǒng)的支點高度選擇合理。
X型簧片材料為進(jìn)口特種鋼材3J21，其延伸率為5.0，抗拉強(qiáng)度為1780N/mm2。與原國產(chǎn)簧片材料65Mn等相比，在材料性能方面有很大提高。
改進(jìn)了稱重傳感器的安裝位置，由原來位于承載器的一側(cè)改為裝在承載器的中部，消除了承載器不均勻變形，也減少了物料偏載對測量的影響。
力傳遞件由傳統(tǒng)的剛性連接件改為柔性鏈1（見圖7-2），即采用很細(xì)的鋼絲將稱重托輥3上的力傳遞給稱重傳感器2，經(jīng)實際應(yīng)用效果較好。 
圖7-2 稱重托輥上的力傳遞給稱重傳感器采用柔性鏈
1-柔性鏈；2-稱重傳感器；3-稱重托輥
4.1.3.2 輸送機(jī)結(jié)構(gòu)
（1）皮帶自動張緊裝置
CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤在開發(fā)時對自動張緊機(jī)構(gòu)作了特別設(shè)計（見圖7-3），圖中的鏈條在左上部鏈條固定點1處固定，繞過尾部滾筒鏈輪2后，由張緊環(huán)3張緊，再固定在重力式滑塊4上，重力式滑塊4可沿垂直滑道5上下移動，通過鏈條使尾部滾筒沿水平滑道左右移動，從而實現(xiàn)皮帶自動張緊。采用這種張緊方式，讓重力直接壓在皮帶上，而且作用力左右對稱，完全保證皮帶張緊時在動態(tài)、靜態(tài)下的均衡和穩(wěn)定，消除因溫度、濕度、環(huán)境含塵、帶速引起的皮帶張力變化，可保證稱量系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。 
圖7-3 皮帶自動張緊裝置
1- 鏈條固定點；2-尾部滾筒鏈輪；3-張緊環(huán)；4-重力式滑塊；5-垂直滑道
圖源：昆船公司
（2）增加減振裝置
通常電子秤的機(jī)械部分為全剛性結(jié)構(gòu)，為克服周圍環(huán)境振動對稱重系統(tǒng)的影響，在機(jī)身和支座間增加了緩沖墊，可減輕從支座傳來的振動，也可緩沖電子秤機(jī)械部分自身的振動。 
（3）寬范圍的配比調(diào)節(jié)
通過對喂料方式的特別設(shè)計，改變皮帶秤的來料厚度，結(jié)合皮帶秤在極限速度上控制特性的改進(jìn)增強(qiáng)，昆船公司目前已有流量設(shè)定最大范圍可達(dá)25：1的寬流量范圍控制型、配比型皮帶秤，但喂料方式與窄流量范圍控制型、配比型皮帶秤稍有不同。
（4）托輥制作
托輥采用鋁合金材料制作，輕便光潔，靈敏度高，而且對托輥作靜態(tài)平衡試驗，使托輥的幾何中心和質(zhì)量中心重合，消除轉(zhuǎn)動不平衡現(xiàn)象，提高稱量信號的準(zhǔn)確度。
（5）框架
框架采用加工件經(jīng)螺栓連接而成，加工件較國內(nèi)型材尺寸更精確；盡量少用焊接件，少量的焊接件要經(jīng)過時效處理，變形?。辉黾佣嗵幹С屑庸蹋岣邉傂?。
4.1.3.3 稱量及控制系統(tǒng)
稱量及控制系統(tǒng)由PLC控制器、觸摸屏人機(jī)界面、變頻器等組成。
（1）PLC控制器
由于不具備大規(guī)模集成電路的開發(fā)能力，如果采用單片機(jī)系統(tǒng)，其分離元件的可靠性無法完全保證，其硬件電路設(shè)計不可能完美無缺，導(dǎo)致整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性不理想。而PLC性能的擴(kuò)展、提高（普遍具備了浮點運算、中斷、PID等多種功能），已經(jīng)在實時控制的領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，國內(nèi)煙草系統(tǒng)的用戶已經(jīng)很熟悉它們。所以采用PLC控制器不僅很容易實現(xiàn)各種運算功能和控制功能，而且其穩(wěn)定性、可靠性非常好。CA型雙托輥雙杠桿式電子皮帶秤采用了西門子的S7-200、S7-300等類型的PLC。
（2）人機(jī)界面
電子秤人機(jī)界面選用帶觸摸屏的彩色顯示器，如富士公司7.7的UG330H-SC4顯示器。除具有視覺大方、美觀的特點外，還有電子秤故障自診斷（元器件級）、參數(shù)設(shè)置修改、實時自動調(diào)零和校秤觸控界面、授權(quán)操作系統(tǒng)保護(hù)、自動幫助等功能。
（3）變頻器
目前昆船皮帶秤通常采用丹佛斯公司、富士公司的兩種變頻器，干擾小、可靠性高。
（4）多種網(wǎng)絡(luò)通訊方式
除傳統(tǒng)的模擬傳輸方式（0—10V、4—20mA）外，還有多種網(wǎng)絡(luò)通訊方式：
自行開發(fā)的數(shù)字編碼通訊方式；
TCP/IP（以太網(wǎng)）通訊方式；
ControlNet方式；
Profibus-DP、DeviceNet方式。
4.1.4 主要元器件選型
控制柜體：德國威圖公司產(chǎn)品；
稱重傳感器：德國HBM公司產(chǎn)品；
位移傳感器：以P+F公司非接觸式光電脈沖編碼器為主要元件；
變頻器：丹佛斯、富士公司產(chǎn)品；
驅(qū)動電機(jī)、減速機(jī)：天津SEW公司產(chǎn)品；
軸承：瑞典SKF公司產(chǎn)品；
皮帶：荷蘭AA（食品級）皮帶；
低壓電器：德國西門子公司產(chǎn)品。
4.1.5基本功能
（1）在線自動調(diào)零功能
在確認(rèn)皮帶空載后，可由人工或由上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)給出指令，自動進(jìn)行零點調(diào)整。自動調(diào)零采用絕對值調(diào)零方式。即將一圈皮帶等分成n段，在皮帶上粘入一金屬片，當(dāng)它通過固定在皮帶上方安裝感應(yīng)接近開關(guān)時作為段同步點，隨后把每段皮帶的皮重按順序分別放入PLC中對應(yīng)的各段內(nèi)存單元，這樣皮帶實際走到某一段位置，就減去該段位置對應(yīng)的皮重。
（2）自動量程調(diào)校功能
按照國家檢定規(guī)程的要求配置專用檢定裝置，方便用戶或計量檢定部門采用精確度等級為0.125級標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行電子皮帶秤綜合性能指標(biāo)的周期檢定。
量程調(diào)校：通過自動校秤裝置加載額定砝碼，求得校準(zhǔn)系數(shù)感應(yīng)式作為量程的修正系數(shù)。
調(diào)校操作：按觸摸操作屏上校秤鍵進(jìn)入自動校秤狀態(tài)，第一步為自動放碼階段；第二步為校秤狀態(tài)（有畫面實時反映校秤取值狀態(tài)）；第三步為存儲階段：第四步為自動抬碼階段；第五步為調(diào)校結(jié)束返回階段。
通常由廠家安裝調(diào)試人員完成首次量程調(diào)校后，如果沒有更換稱重傳感器、更換放大板或改動傳力環(huán)節(jié)中的任何一環(huán)，建議用戶不要頻繁使用自動量程調(diào)校，更不能以此完全取代旨在消除皮帶秤綜合誤差的實物試驗或基本模擬實物的過砝碼試驗。
而實物試驗或過砝碼試驗操作需要定期進(jìn)行，操作時以實物或砝碼通過皮帶秤稱重部位，得到累計重量的顯示值，再輸入實際所過實物或砝碼的重量，確認(rèn)后即可自動生成修正系數(shù)。需要注意的是如果采用過砝碼的方式，則最好通過調(diào)整砝碼的個重或控制過砝碼的間距方法盡可能使稱量長度上的荷重保持為該臺秤的常用荷重。
4.1.6新增主要功能
故障記錄：可記錄故障發(fā)生的次數(shù)，故障發(fā)生的時間及內(nèi)容；
模塊故障自診斷：顯示模塊錯誤信息，包括：配制錯誤、范圍錯誤、用戶電源故障；
重量信號（位移信號）故障自診斷：可顯示無重量信號（位移信號）檢查步驟，用戶可根據(jù)其提示進(jìn)行檢查、維修；
變頻器故障自診斷：根據(jù)提示，檢查變頻器故障；
電動推桿位置顯示：可進(jìn)行電動推桿的手動檢查，當(dāng)皮帶嚴(yán)重跑偏時，可按顯示提供的方法檢查電動推桿，方便維修；
超載、皮帶跑偏報警功能；
掉電保護(hù)和手動/自動切換功能；
密碼設(shè)置：可更改密碼，對操作功能提供分級密碼保護(hù)功能；
報表功能：對于未設(shè)中心控制室的煙廠，為了便于車間管理工作，在皮帶秤的累計器上增設(shè)班、日、周、月、年累計流量的記錄功能。
4.1.7 主要技術(shù)參數(shù)
額定流量： 60~15000kg/h；
精確度：計量≤0.5 %，控制≤1 %；
輸送機(jī)帶寬：600 mm、800 mm、1000 mm、1200 mm、1400 mm、1600 mm、1800mm；
主從動滾筒中心距：2500~3500mm；
有效稱量長度長度：500mm。
4.2 Hauni公司新型直接承重式電子皮帶秤
4.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)特點
德國Hauni公司電子皮帶秤長期沿用以刀口刀承為支點的杠桿式承載器結(jié)構(gòu)，但新近推出的直接承重式結(jié)構(gòu)的BWE-D\BWE-R型電子皮帶秤(見圖7-4)，稱重托輥直接由稱重傳感器支承(見圖7-5)，最根本的變化在于從有支點的杠桿結(jié)構(gòu)變化到無支點的直接承重。減少了支點、杠桿、拉桿等諸多中間傳力環(huán)節(jié)，物料荷重不經(jīng)任何轉(zhuǎn)換直接作用于稱重傳感器，簡單可靠易維護(hù)。 
圖7-4 Hauni公司BWE-D\BWE-R型電子皮帶秤
圖源：作者 
圖7-5 Hauni公司稱重托輥直接承重結(jié)構(gòu)
圖源：作者
4.2.1.1 皮帶張緊裝置
目前皮帶秤的張緊裝置主要有：重力式、懸臂式、彈簧張力式和螺旋式幾種。重力式張緊裝置能自動保證皮帶秤皮帶張力始終恒定，懸臂式張緊裝置由于力臂位置不同、彈簧張力式張緊裝置由于彈簧壓縮量不同都可能導(dǎo)致皮帶張力變化。
Hauni公司新型皮帶秤采用螺旋式張緊裝置（如圖7-6），由于是靠人工調(diào)節(jié)固定在機(jī)身側(cè)板1上張緊螺桿3的松緊來調(diào)整從動滾筒5的位置從而調(diào)節(jié)皮帶張力的，因此當(dāng)皮帶受溫度變化或者物料壓力而產(chǎn)生形變時，皮帶張力將會改變，從而影響計量精確度。 
圖7-6 Hauni公司螺旋式張緊機(jī)構(gòu)
1-機(jī)身側(cè)板；2-托輥；3-張緊螺桿；4-皮帶；5-從動滾筒
圖源：作者
4.2.2 電氣特點
和機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)類似，此次在電氣方面也作了根本的改變，不再采用專業(yè)控制儀表或電子板卡，而是直接應(yīng)用西門子PLC，配其稱重模塊（插卡）。主要模塊型號為CPU：315-2AF03-0AB0；U稱重模塊：7MH4601-1AA01；稱重傳感器選用德國賽多利斯公司MP40（原PHILIPS公司產(chǎn)品）的超扁平單體式傳感器。
4.3 西門子公司MLC 電子皮帶秤
德國西門子公司MLC小容量電子皮帶秤對輕的皮帶負(fù)荷提供高精度連續(xù)在線的稱重，它是專門為輕物料負(fù)荷而設(shè)計的，適用于煙草、動物球粒狀飼料、糖或某些化肥的稱量。圖7-7是產(chǎn)品外形圖，與輕物料皮帶輸送機(jī)的特點一致，稱重托輥為平托輥4，它的兩端通過連接座3與2個平行四邊形式電阻應(yīng)變式稱重傳感器6相連，稱重傳感器又支承在基座1上，基座則與皮帶輸送機(jī)的縱梁用螺絲連接，連接座3上有檢定棒插孔2，當(dāng)需要進(jìn)行砝碼檢定時，將檢定棒插入插孔2即可。 
圖7-7 西門子公司MLC 皮帶秤
圖源：西門子公司
1-基座；2-檢定棒插孔；3-連接座；4-稱量平托輥；5-接線盒；6-稱重傳感器
MLC小容量電子皮帶秤承載器結(jié)構(gòu)輕巧、緊湊，所用平托輥由廠家配套，2個平行四邊形式電阻應(yīng)變式稱重傳感器對垂直力有快速的反應(yīng)，確保在很小的負(fù)荷下皮帶秤也有高精確度和高穩(wěn)定性，機(jī)械部件材質(zhì)可選不銹鋼。技術(shù)特性如下：
皮帶寬度：450~1200mm；
皮帶速度：最大2.0m/s；
傾角：最大20o；
托輥直徑：50m、60m、80mm；
托輥間距：0.5~1.5m；
皮帶負(fù)荷：1~30kg/m；
最大輸送量：50t/h；
稱重傳感器量程：4.5 kg、9.0kg
5 煙草行業(yè)電子皮帶秤應(yīng)用中的幾個熱點問題
5.1 多臺皮帶秤集中控制問題
集中式控制方式即由一個控制器利用多通道模塊實現(xiàn)對多臺秤體的控制，其優(yōu)點是控制器資源共享，可節(jié)省投資。但在實際應(yīng)用中存在以下問題：
（1） 皮帶秤最核心最繁重的維護(hù)工作是定期或不定期的進(jìn)行秤的檢定和試驗，即采用實物試驗、鏈碼試驗或過砝碼試驗，這項工作操作人員必須在秤體上實施，而集中控制方式在每臺秤體旁不再有操作界面，如果秤體離控制柜較遠(yuǎn)，則會給檢定和試驗工作帶來不方便。
（2） 如果秤體離控制柜較遠(yuǎn)，則稱重傳感器的mV信號、位移傳感器的脈沖信號可能會受到干擾。
（3） 集中控制時共用一個CPU，在可靠性方面比單臺控制要差，當(dāng)通訊或CPU出故障時全部秤體就處于癱瘓狀態(tài)，而且這也是與現(xiàn)代可靠性設(shè)計思想背道而馳的。常規(guī)的單臺控制方式，控制柜在秤體就近放置，既消除操作不便，也可以提高可靠性。即使需要采用通訊方式相連，由于控制器帶有多種總線接口，也是非常方便的。
基于以上因素，一臺秤對一臺累計器的分散控制方案得到了較多用戶的歡迎。
5.2 兩個有爭議的指標(biāo)
5.2.1 控制精確度
7.3.2 節(jié)已經(jīng)敘述了控制精確度的測試方法，但在《卷煙工藝規(guī)范》中，指標(biāo)ΦB表征煙草物料流量的波動有, 定義如下：
“生產(chǎn)正常后，通過一定時間（最少10min）煙草物料，追蹤并記錄最大流量和最小流量。按7-5式計算：
ΦB（%）=(MB-XB)/PB ´ 100% （7-5）
式中 ΦB ——流量波動（%）；
MB ——最大流量（kg/h）；
XB ——最小流量（kg/h）；
PB ——設(shè)定流量（kg/h）?！?
顯然，與公式7-2的控制精確度計算方法相比，以7-5公式作為檢定控制型皮帶秤控制好壞的指標(biāo)，則顯得粗糙且不科學(xué)，因為僅僅在累計器中對流量顯示作平滑濾波，則ΦB即可有大幅度的改善，然而此種改善實際上對物料流量的平穩(wěn)不起作用。值得注意的是，自此版《卷煙工藝規(guī)范》發(fā)行后，有越來越多的煙廠愿意以ΦB作為檢驗控制型皮帶秤控制好壞的指標(biāo)，我們認(rèn)為欠妥當(dāng)，更規(guī)范皮帶秤精度指標(biāo)還是公式的d′,它既反映了控制秤實際流量圍繞設(shè)定流量上下波動的幅度也反映了平均流量偏離設(shè)定流量的程度。
5.2.2 配比精度
配比精度在煙草制絲生產(chǎn)線上是非常重要且涉及系統(tǒng)控制的指標(biāo)，但國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-1995《電子皮帶秤》和國家計量檢定規(guī)程JJG195-2002《連續(xù)累計自動衡器（皮帶秤）》中并沒有此項指標(biāo)。目前存在的爭議在于煙草機(jī)械電子皮帶秤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 78-1996》與《卷煙工藝規(guī)范》對配比精度的不同定義不同要求上。《YC/T 78-1996》對配比精度的定義和要求在7 .3.3節(jié)已說明。而《卷煙工藝規(guī)范》對配比精度的定義和要求：
電子皮帶秤計量精確度校驗后，設(shè)定主皮帶秤物料流量及摻配物料摻配比例，在單位時間內(nèi)接出摻配物料，并稱重，按下式計算摻配物料實際摻配比例：
δWP = |CWP-PWP| / PWP ´100% （7-6）
式中 δWP ：配比精度（%）；
CWP ——摻配物料實際摻配比例（%）；
PWP ——摻配物料設(shè)定摻配比例（%）
《卷煙工藝規(guī)范》對配比精度的定義和要求可能存在以下三個問題：
（1）規(guī)范中的“單位時間”未作明確規(guī)定, 導(dǎo)致煙廠都有自已認(rèn)定的“單位時間”，不相同的“單位時間”對檢定結(jié)果的影響較大。
（2） 實際操作困難，主要體現(xiàn)在：
根據(jù)規(guī)范要求，檢定時主皮帶秤要設(shè)定物料流量，但在實際生產(chǎn)中，主皮帶秤一般不作恒流量控制，也就不可能設(shè)定流量；
規(guī)范要求“在單位時間內(nèi)接出摻配物料，并稱重”，實際操作起來非常困難，操作誤差過大，操作的同步性也難于保證。
（3） 1%的指標(biāo)要求相對于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 78-1996》的5%一下提得過高，而且定義的內(nèi)容中，要求“接出摻配物料，并秤重” ，實質(zhì)上此指標(biāo)已至少包含了對本秤控制性能（控制精確度）和計量性能（計量精確度）等的考核，在目前皮帶秤指標(biāo)體系中諸如控制精度和計量精確度等未作大的提升時，此指標(biāo)尤顯突兀，更確切地說是與皮帶秤現(xiàn)行指標(biāo)體系不協(xié)調(diào)的 [13]。
相較而言，我們認(rèn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 78-1996》對配比精度的定義更加合理和更具可操作性，只是5%的指標(biāo)要求稍顯過時，不適應(yīng)煙廠嚴(yán)格的工藝要求，可適當(dāng)提高。
6 電子皮帶秤在煙草行業(yè)應(yīng)用的新趨勢
6.1 直接承重式結(jié)構(gòu)流行
采用結(jié)構(gòu)簡單易維護(hù)的直接承重式結(jié)構(gòu)已成電子皮帶秤在煙草行業(yè)應(yīng)用的新趨勢，除國外的Hauni公司外，國內(nèi)昆船公司也在積極采用，并有多種變型，如雙稱重傳感器單托輥的直接承重式或雙托輥四稱重傳感器的直接承重式。共同的特點都是無支點、無杠桿，稱重傳感器直接支承稱重托輥。直接承重式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是： 減少簧片、杠桿、支點等中間環(huán)節(jié)給系統(tǒng)帶來的誤差，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可維護(hù)性。
6.2配比皮帶秤流量調(diào)節(jié)范圍加大
一些煙廠制絲車間及復(fù)烤車間的用戶希望同一臺配比秤（或控制秤）既可以在大流量上穩(wěn)定運行(比如6000kg/h)，又可以在小流量上穩(wěn)定運行（比如300kg/h），設(shè)定流量值的變化范圍需達(dá)到或超過20：1。
普通皮帶秤如果不作處理，單純調(diào)節(jié)速度，控制精度在高低速上難以一致，且長期在極限速度下工作，電機(jī)壽命也會相應(yīng)減小?？刹扇∫韵麓胧?
（1）如果是喂料機(jī)喂料，則皮帶秤皮帶速度對喂料機(jī)的同步系數(shù)分段可變，大流量時此系數(shù)高、喂料快，可增加皮帶秤來料厚度，反之亦然，以便皮帶秤速度不至于過分調(diào)節(jié)；如果是計量管喂料，則可采用多倉的計量管，目的也在于改變皮帶秤來料厚度，此種多倉計量管已由由國內(nèi)某公司申請專利。
（2）采用有源電機(jī)風(fēng)扇，在電機(jī)低速運轉(zhuǎn)時仍保持風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；
（3）采用額定功率有一定冗余的電機(jī)及變頻器。
6.3 遠(yuǎn)程維護(hù)功能
遠(yuǎn)程維護(hù)功能可作為選項，如果聯(lián)網(wǎng)的皮帶秤建立在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)基礎(chǔ)上，可利用DDN（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)）專線或VPN（虛擬專用網(wǎng)），通過INTERNET進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，這樣設(shè)在皮帶秤生產(chǎn)廠家的維護(hù)系統(tǒng)將聯(lián)通現(xiàn)場的故障設(shè)備或用戶，在線獲取當(dāng)前狀態(tài)，分析后根據(jù)專家經(jīng)驗得到的處理故障建議及時傳送到現(xiàn)場故障設(shè)備或用戶，以指導(dǎo)現(xiàn)場技術(shù)人員處理故障。
6 .4 人機(jī)接口更加人性化
6 .4.1 在線指標(biāo)的自動測試與計算
皮帶秤指標(biāo)的測試與計算相當(dāng)費力，而測試方法及公式是固定的，可全部內(nèi)置于控制器中，需要時一般僅需啟動顯示屏觸摸開關(guān)即可完成全部指標(biāo)測試并自動給出結(jié)果，最多按提示有少量必不可少的人為確認(rèn)。
6 .4.2 故障自動判斷與故障檢查畫面自動彈出
在皮帶秤出現(xiàn)故障時，人機(jī)界面上會自動彈出相對應(yīng)的故障畫面，用戶可根據(jù)故障畫面上提供的步驟對故障進(jìn)行判斷，以便及時排除故障。比如，當(dāng)稱重傳感器損壞時，進(jìn)入模塊的A/D數(shù)值出錯，CPU經(jīng)過判斷，自動彈出相應(yīng)的故障檢測畫面如圖7-8，用戶無需翻閱使用手冊，可根據(jù)故障檢測畫面相應(yīng)的提示，檢查判斷哪一部分出錯。 
圖7-8 自動彈出相應(yīng)的故障檢測畫面
參考文獻(xiàn)：
【1】 煙草機(jī)械電子皮帶秤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，YC／T 78—1996
【2】 國家煙工藝規(guī)啪北京：中央文獻(xiàn)出版社,2003,3
【3】 陳祖述，對新“卷煙工藝規(guī)范’，有關(guān)配比精度的商榷[J]．昆明理工大學(xué)學(xué)報，2005，(5A)．
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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