专利名称：微机配料控制悬挂式皮带失重秤的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种称量装置，适用于散状物料连续称量及流量控制，更适用于多台秤实现多种物料按配比配料，该秤广泛用于冶金、化工、建材及轻工等行业。
已有的各种电子皮带秤都在不断的改进之中，并且已发展用计算机控制，但总体尚存在结构复杂，造价贵，计量精度不够高等问题。如悬臂式皮带秤，当物料在带上分布不均时，能引起杠杆比的变化，造成计量误差；又调速皮带秤也受带的速度、张力变化及带跑偏等因素影响，波及计量的可靠性。而且已有技术中往往只研究单台秤体的结构及计量精度的改进，很少研究多台秤间配比精度。
本实用新型目的是①设计一种精度高的计量秤，保证秤的计量精度。
②采用计算机硬件软件化，与秤体组合设计，提高系统的配比精度。
本实用新型的设计机理是①在连续称量过程中，一般物料和秤体混为一体，由于多种干扰原因秤体的零点(皮重)常常发生漂移，因此本设计采用间断下料方法及时校正零点，以保证计量精度。
②在连续流量过程中，也常出现多种干扰，如下料不畅，料块堵塞下料口，使配比失控，为此本系统设计采用同步配料方法以保证配比精度。
本实用新型的特征为1．秤体结构如图1所示在料仓2下面是物料闸门3，闸门下方采用电振机1喂料，该电振机由四只紧线器10、11、12、13悬挂在闸门下方，四只紧线器可用来调整电振机的高度及倾角电振机出料口14下方安装悬挂式秤体5，电振机出料口与秤体皮带(或链板)之间的间距约2～3cm，切记电振机出料口不能与秤体相碰。
悬挂式秤体上的皮带(或链板)由电机9拖动向箭头方向运动。该秤体由三只拉力传感器提拉起来，因此秤体的重量由三只拉力传感器承担，通过调整三只紧线器16、17、18使秤体处于水平位置。皮带与链板运行一周的时间规定为18～36秒，通过调整减速机及主、从齿轮比很容易满足时间要求，两个滚桶中心距应为1.2～1.5米为宜。
2、计算机硬件系统特点(1)三只拉力传感器信号由屏蔽线7接入8901信号放大器，该信号经叠加及放大后至8902滤波器(滤波后的信号十分平稳)再接入8903电子开关，各路信号通过电子开关达到循环、分时接入AD转换电路8904，实现AD转换，把0～1V的模拟电压转换成0～10000的数字量，该数字量通过8905即二位光电隔离串行读入主中央单元8906。
(2)主中央单元8906(上级电脑CPU1)根据各台秤体的数字信号计算出当前秤台上物料的重量并作出控制决策，即计算出各台秤喂料电振机的控制值(0～255)，并把该控制值传送到8909付中央单元1(下级电脑CPU2)，付中央单元1根据各台秤的控制值计算出相应可控硅的导通角，并输出相对应的触发脉冲，该触发脉冲通过8910光电隔离及8911电流驱动后进入可控硅模块8912，可控硅模块能输出0-100V直流脉动电压供各台电振机即能改变各台电振机的启停及下料量。图1所示，电振机为12台(DZ1～DZ12),8913和8914为信号放大器和滤波器。
(3)主中央单元8906通过8907付中央单元2(下级电脑CPU3)联络，由付中央单元2及其接口电路完成打印显示等。
3、系统控制方法(1)间断式下料的实现见图3①当系统启动时先测定一次零点后电振机从t0开始喂料如图3(a)所示；②从t0到t1电振机在喂料，因皮带运动(见箭头方向)物料如图3(b)所示分布在秤体上，当达到t1时计算机命令停止喂料；③当停止喂料到t2时(t1～t2约2～3秒)，计算机立即测定秤体上物料的总重量图3(c)所示；④当物料运行到t3时(t2～t3约1～2秒)，物料开始下落，此时又启动电振机开始喂料如图3(d)、(e)所示。当前次物料离开秤体后，又回到(b)图状态，如此重复，实现间断下料。
(2)测定秤体皮重(零点)的方法计算机几乎不断地在寻找机会测定各台秤的零点，至少五分钟之内测定一次。当需要对某一台校零时，略加快其喂料速度才使挤出校零时间约10～20秒，在五分钟之内挤出这点时间是没问题的，因此各台秤能频繁地自动校正零点，充分保证了秤体零点的正确性。
③同步配料的方法在同步配料中规定一个同步周期，该同步配料周期时间本系统规定为30～60秒，计算机在一个周期内首先保证准确地完成该周期时间内各秤的下料量，如某种干扰使某秤出现堵料，在规定周期内未下够规定配比值，则其他各秤处于等待状态，直至某秤下准料量后，才进行下一个同步下料周期。例某系统同步周期时间为30秒，设有两台秤，第一台秤在同步时间内的下料量为50Kg，第二台秤在同步时间内的下料量为30Kg，该同步下料方法首先保证在30秒时间内第一台秤准确地下50Kg料，第二台秤下30Kg料，另外，当某种原因如第二台秤出现堵料情况时可能出现在30秒仅下20Kg料，此时第一台秤如在30秒内下完了50Kg料，但仍处于等待状态，直至第二台秤完成了30Kg下料量后，才能进行下一个同步下料周期。
本实用新型
图1是悬挂式皮带(链板)失重秤和计算机硬件连接示意图图中秤1．电振机 2．料仓3．物料闸门5．悬挂式秤体 7．屏蔽线 9．电机14．电振机出料口4.6.8．三只拉力传感器10～13,16～18七只紧线器图中计算机硬件8901、8913-信号放大器 8907-付中央单元CPU38902、8914-滤波器 8908-打印机8903-电子开关 8909-付中央单元CPU28904-AD转换器 8910-光电隔离器8905-光电隔离器8911-电流驱动器8906-主中央单元CPU18912-可控硅模块
图2是悬挂式皮带(链板)失重秤控制系统框图(实施例)图3是间断下料演示图图4是计算机控制件透视图本实用新型优点1、电振机喂料采用悬挂式秤体计量，结构配置合理，又简单可靠，维护方便，造价低。更可贵的是能排除一般皮带秤(或链板秤)的零点变化，带的速度、张力变化及跑偏等因素的影响，故本秤的计量精度很高。
2、本秤系统采用间断式下料同步配料的控制方法，提高了物料配比精度，已有的连续计量系统都是不可比拟的。
3、计算机系统硬件设计方面采用了以下措施<1>多电脑分工合作，实现了硬件软件化；<2>多路数控脉冲触发新技术；<3>硬件模块化；<4>全CMOS电路，I/O全隔离制。
以上四大措施大大简化了计算机硬件系统，降低了成本提高了系统的可靠性及实用性，是一种十分利于在工业控制系统应用的硬件设计。
4、本实用新型在称量过程中，秤体上加料后，测定秤体总重量MMAX(上限值)，当秤体上物料下落时，秤体处于失重过程，直至全部下落完时，皮带失重量Ms=MMAX-Mo(皮重)，Ms即为实际下料量，这种计量方式称为失重法计量。
实施例参见悬挂式皮带(链板)失重秤控制系统框图即图2 。
(1)信号输入电路601～608
CHL型拉压传感器，OPO7叠加放大器，RCT型滤波器，4051×2电子开关，7135AD转换器，74HC165位移寄存器，521-1×2光电隔离器，74HC04反向器。
(2)第一付中央单元609，通过610移位寄存器74HCI165与主中央单元801单片机89C51联络。
(3)触发同步信号输入回路611～14LM311比较器，521-1光电隔离器，RC微分电路，74HC14反向器整形取出触发同步信号至609第1付中央单元INT1。
(4)控制输出回路，615～1974HC374锁存器，521-4光电隔离器，2003驱动器，TGX可控硅模块，DZ型电振机。
801主中央单元89C51单片机802第二付中央单元80C31单片机803:CRT显示接口由27C256、62256存贮器等804:I/O接口81C55CRT:GM-1489D双频单显PRT:TX-850打印机805:74HC164移位寄存器，74HC74触发器806:TIL117光隔，74HC04反向器PC:PC486系统机
权利要求1．一种微机配料控制悬挂式皮带失重秤，是由悬挂式皮带失重秤，计算机硬件系统及系统控制方法所组成，其特征在于悬挂式皮带失重秤是在料仓(2)下面是物料闸门(3)，闸门下方采用电振机(1)喂料，该电振机由四只紧线器(10)、(11)、(12)、(13)悬挂在闸门下方，四只紧线器可用来调整电振机的高度及倾角，电振机出料口(14)下方安装悬挂式秤体(5)，电振机出料口与秤体皮带之间的间距约2～3cm，切记电振机出料口不能与秤体相碰；悬挂式秤体上的皮带由电机(9)拖动向箭头方向运动，该秤体由三只拉力传感器提拉起来，因此秤体的重量由三只拉力传感器承担，通过调整三只紧线器(16)、(17)、(18)使秤体处于水平位置；皮带与链板运行一周的时间规定为18～36秒，通过调整减速机为主、从齿轮比很容易满足时间要求，两个滚桶中心距应为1.2～1.5m为宜。
专利摘要一种微机配料控制悬挂式皮带失重秤,是由三只拉力传感器承重秤体,并采用间断下料,同步配料控制方法,从而提高了秤体计量精度及配料配比精度,秤体结构简单,性能可靠,造价很低,作为工业控制系统实用性强。
文档编号G01G23/00GK2344761SQ9721808
公开日1999年10月20日 申请日期1997年6月16日 优先权日1997年6月16日
发明者任林福 申请人:任林福