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稱重模塊

它是一種用于傳感器的實用性結構配件。由頂板、基板、稱重傳感器、負載支承柱及支承螺栓構成。根據負載支承柱及頂板的不同,分為固定式、半浮動式和浮動式三種結構。在一個稱重系統中,使用一只固定模塊,一只半浮動模塊,其余用浮動式模塊補足,一般分為三只一套和四只一套。三只一套用于三點支承,四只一套用于四點支承。稱重模塊可以非常方便地安裝在各種形狀的容器上,適用于改造已有的設備,無論是容器、料斗還是反應釜,加上稱重模塊,都可以變成稱量系統。
稱重模塊

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分類

  稱重模塊分為二類:
  ·FW靜載稱重模塊:主要適用于側向力較小的靜載荷稱重場合。靜載稱重模塊可以非常方便地安裝在各種形狀的容器上。
  ·CW動載稱重模塊:主要適用于承受水平作用力的機械裝置如流水線、傳送帶等,另外動載稱重模塊還可用于機械平臺秤的改造。

特點

  與現成的電子衡器相比,稱重模塊最大的特點是不受場地限制,組裝靈活,維修方便且價格便宜。*地上衡因有秤臺,要一定的占地面積,而稱重模塊安裝在容器的支承點上,不需另外占地。特別適用于多個容器并列安裝而場地窄小的場合。電子衡器的量程和分度值有一定的規格,而稱重模塊組成的稱重系統,量程和分度值可以在儀表允許的范圍內,根據需要自行設置。稱重模塊維修方便,若傳感器損壞,可以調節支撐螺桿將秤體頂起,不必拆除稱重模塊,就能更換傳感器。另外,由于稱重模塊結構簡單,因而由稱重模塊組成稱重系統,投資也比較少。
  稱重模塊在化工企業的應用化工企業在物料儲存和生產過程中大量使用各種貯槽和計量槽。但普遍遇到兩個問題,一是物料的計量問題,二是生產過程的控制問題。根據我們的實踐,應用電子稱重模塊,可以較好地解決。

選購、安裝、調試注意事項

  一、選購注意事項
  稱重模塊的選購,一般根據容器的支承點來選用3只一套或4只一套的模塊的量程,由于存在著秤體(容器)自重及振動沖擊、偏載等因素,一般按下列規則選用。多傳感器靜態稱重系統:
  固定負荷(秤臺、容器等)+變動負荷(需稱量的載荷)≤選用傳感器額定載荷×所配傳感器個數×70[%],其中70[%]的系數是考慮振動、沖擊、偏載因素而加的。
  另外,要注意是否有防爆要求,易燃易爆的場合,則應選用防爆型的傳感器。
  二、安裝注意事項
  (1)要注意水平調整,包括單個模塊的安裝平面和一套稱重模塊之間的水平調整。
  (2)焊接時傳感器不能通過電流,焊接頂板時,地線要連接在秤體上,焊接底板時,地線要接在基礎上,防止損壞傳感器。
  (3)如果秤體上有輸料管道,應換成軟管,或使連接管道盡量長一點,以防止它們吃掉傳感器真實的負荷而引起誤差。
  (4)要在容器上焊一個砝碼校驗臺,以便校驗。容器上一般都無放置砝碼的地方,需要焊一個平臺放置砝碼。通常焊在容器的下方,便于砝碼上下安放。
  (5)接線盒必須注意防潮,多余的孔要用密封塞頭塞住。接線盒如安裝于室外,必須加保護箱,防止雨淋。在使用中因接線盒受潮而造成故障的情況時有發生,因此必須引起足夠的重視。
  三、調試注意事項
  (1)調試前一定要檢查每個稱重模塊的支撐螺桿頂部螺母是否已松開,套筒是否處于自由狀態,否則,將產生較大誤差,甚至無法稱重。
  (2)調試時,要檢查每一個參數出廠設定值是否符合實際需要,尤其是"開機清零"參數,出廠時一般都設定為"開機自動清零",在容器秤上最好改為"禁止開機自動清零",防止因停電等原因,再次開機時,容器的物料重量被清零而丟失。
  (3)量程設定不是指一套稱重模塊的額定總負荷,也不包括容器自身的重量,而應根據最大物料稱量,從說明書所給的分度數和分度值中選取大于等于最大稱重量作為量程。
  (4)稱重顯示儀電源電壓必須符合要求,如電壓不穩,超出允許范圍,則會引起數字漂移。最好使用穩壓電源。由于電子稱重模塊組成的稱重系統便于實現過程自動化稱量,便于與計算機聯網,因而在化工企業必將得到越來越廣泛的應用。

在工業自動化的應用

  當前工業自動化工程中,需要對物料進行精確稱量的場合越來越多,如高爐自動配料,轉爐的散裝料,石灰窯的混配部分等等。傳統的工業稱量用的是稱量儀表,不但調整麻煩,維護也相當復雜,而且精確度和靈敏度也不高,已經不能適應當前工業高速自動生產的情況。西門子稱重模塊徹底解決了這個難提,此模塊直接集成在PLC系統中,而且可直接讀取現場變送單元的信號,沒有中間的信號轉換環節,從而大大降低了中間環節過多造成的信號損耗、失真情況的發生,為工業智能自動化控制的精確稱量提供了優良的解決辦法。

  一、傳統稱量方法
  傳統的稱量方法,一般是現場三個或四個稱重傳感器、變送單元的信號先輸入儀表接線盒,再從儀表接線盒輸出到主控室的稱重顯示儀表(一般一套系統都要有幾臺到十幾臺稱量儀表),稱重顯示儀表再把它接收到的信號轉換成標準的模擬量信號4-20MA、0-10V或0-5V送到PLC的模擬量輸入模塊中,然后在程序中進行轉換,轉換成重量值。

  此種結構的稱量由于中間信號轉換環節多,從而造成了信號不穩定,不準確的情況時有發生。稱重儀表接收到的信號與主控單元PLC接收的不是同一個信號,因而計算機上顯示的重量數據與稱重儀表的數據很難完全相同。
  此種稱量儀表,校稱時相對較麻煩一些,不能在計算機上直接校稱,很不直觀,不方便。

  二、西門子稱重模塊稱量系統
  目前我公司在控制系統中稱量部分,都采用了西門子的稱重模塊,此模塊直接集成在S7-300 PLC系統中或者把其配制在網絡中。電信號由現場3個稱重傳感器(每個電子稱3個壓式荷重傳感器并聯,安裝在平面三角形的三個角)經信號平衡接線盒直接傳給稱重模塊,再經稱重模塊運算后變為重量值,通過PLC 背板總線直接傳送給中央處理器CPU模塊,這樣就減少了數據傳遞的中間環節,同樣增強了抗干擾能力。校秤使用西門子提供的稱重組態軟件,通過計算機串行接口進行校秤,過程簡單、快捷,生產過程中如需校秤,可用控制系統程序由上位機下達指令,通過S7-300 PLC 直接進行。
  此稱量系統的結構圖如圖2所示:

  此集成的稱重模塊有兩種型號,兩通道的型號為 7MH4601-1BA01,單通道的型號為7MH4601-1AA01。此西門子稱重模塊由于本身帶有CPU,因而在對數據進行數據處理時,并不占用系統中央處理器CPU的資源,因而數據處理速度很快,而且數據可以精確到小數點后三位,這完全可以滿足當前自動化系統要求的精確稱量。
  以兩信道模塊為例,模塊具體接線如圖3所示:

  三、稱重模塊校稱
  西門子公司為此模塊專門開發了校稱軟件SIWATOOL U,此軟件安裝簡單,操作方便,所有操作全部在計算機上完成。而且校完稱后,在以后的生產過程中要想對稱進行校零,只需在上位機上簡單操作一下即可。校稱方法如下:
  1、把料倉的料放凈,空倉時,在稱重軟件是新建一個項目,把校稱線跟稱重模塊連好后,點擊“CONNECT”, 建立與稱重模塊的通訊。
  2、把稱重傳感器的參數,數值顯示的精度等設置好后,點擊“SEND”, 發送給稱重模塊。
  3、點擊“SET AS ZERO” 找出料倉的重量數值,點擊“SEND”。
  4、點擊“THEORETICAL ADJUSTMENT”, 彈出對話框后點擊“確定”后,點擊“SEND”。
  5、點擊“MOVE ZERO POINT”, 點擊“SEND”,這樣稱重曲線的原點就找到了。
  6、然后加上砝碼,改變“ADJUST”上的數據,點擊兩次“SEND”,直到顯示的值與實際重量相符為止。

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