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案例頻道 一、前言
銅陵上峰水泥股份有限公司是安徽銅陵市的一家民營企業，地處長江邊，擁有一條日產5000噸的生產線，并擁有兩個的貨物運輸碼頭。每個碼頭上各裝有一條輸送皮帶，分別裝有用于貿易結算的皮帶秤。一個用于計量原煤的進貨數量（購入量），另一個用于計量水泥熟料的出貨數量（銷售量）， 是企業的重要貨物計量點，皮帶秤計量的準確性和可靠性直接影響到企業的經濟效益。所以選用品質優良、性能穩定和計量可靠的皮帶秤非常重要。
這兩條輸送皮帶長度很長（其中輸煤皮帶總長達1100米, 熟料皮帶總長600米），受江邊風大，且風向多變等多種的影響，用于這兩條皮帶的皮帶秤的測量一直存在著精度不夠、穩定性差、維護量大的問題，這個問題長期困擾著我廠，尤其是輸煤皮帶秤問題比較嚴重，給我廠的正常生產帶來了很大麻煩。對此，公司領導高度重視，親臨現場視察，了解問題，聽取操作人員反映的問題和提出的合理化建議。此前我們曾使用了國內外多家企業的皮帶秤產品, 包括多托輥，全懸浮，雙杠桿等各種不同類型的皮帶稱, 普遍存在性能不穩定，計量數值波動大, 重復性差，每次標定差異較大，不能滿足貿易計量要求。
二、解決方案
今年五六月份，我們在雜志上看到了介紹西門子皮帶秤的文章，懷著試試看的態度，聯系了西門子公司，邀請他們派員來現場查看情況，分析原因。
現場有兩條寬一米的皮帶, 我們希望他們能先解決輸煤皮帶問題，因為輸煤皮帶長(1100米),中間有幾處接頭，速度為2M/S，正常流量為400T/H，希望最大流量能滿足700T/H的要求，精度滿足0.5%的要求。如果輸煤皮帶的問題能夠解決，熟料皮帶的問題也會迎刃而解。西門子公司的技術人員很快到現場，通過現場觀察，他們認為皮帶輸送機的工作狀況可以滿足西門子皮帶稱工作要求.結合實際情況，最終確認了西門子MMI雙托輥高精度秤架集成BW500型積算儀和MD256脈沖式速度傳感器的模塊化電子皮帶秤解決方案。
西門子的皮帶秤秤架部分的設計是很具有特色，與一般常用的杠桿式秤架涉及不同，它采用了被稱為“三無”的直接承重式秤架結構，即：無杠桿、無支點、無平衡重（如圖1），也就是沒有稱重承載器。這種設計帶來的好處是顯而易見的：
維護方便
在秤架上沒有杠桿支點，沒有可動部件，也不存在諸如支點磨損等問題。杠桿式秤架秤體大，水平面方向的表面積大，大面積積灰或散料堆積需經常清掃，否則會引起零點變化，而直接承重式秤架尺寸短小，水平方向的表面積更小，積灰和散料堆積量很小，引起零點變化也小，可無需經常清掃。
秤架結構簡單
直承式秤架結構保證了物料的重量通過稱量托輥組直接加在稱重傳感器上，皮重、料重一起稱，所以秤架結構非常簡單，重量也非常輕。
秤架具有模塊化特點，通用性好
秤架結構不僅簡單，對不同寬度皮帶來說零部件的通用性也比較好，除了靜態梁、動態梁的寬度相應變化外，其余部分幾乎是一樣的。同時，模塊化設計結構大大減少了維修和更換備件的工作量和成本。
秤架精確度高
由于采用的是高精確度的三梁平行四邊形稱重傳感器，其重復性是0.01%，非線性和滯后均為0.02%。這樣的高精確度對于稱重給料機的名義精確度0.25%來說不僅足夠，而且還有余地。
MMI多托輥皮帶秤為高精度型，秤架采用兩個MSI單托輥秤架組成，因而配用4個稱重傳感器，在20%～100%量程范圍內精確度指標為0.25%。
BW500是為皮帶秤和稱重給料機設計的功能強大的積算儀，真正的雙PID功能可用于稱重給料機的流量控制，可控制恒定載荷或給料量。它具有以下主要特點：
具有專利技術的雙稱重傳感器（最多四個傳感器）平衡功能，能排除不均勻側向負荷的影響，不需傳感器匹配機械平衡；
具有在線標定、批量處理、濕度補償、傾斜補償等功能；
路PID調節功能，可以根據不同的工藝需要設定PID的響應時間和調節范圍；
有效地解決傳感器的特性匹配問題, 相比于外接電位器, 可以顯著提高系統的長期穩定性。
西門子MMI皮帶秤秤架送到現場，MMI電子皮帶秤精致的外觀和緊湊的結構給我們留下了很深的影響。安裝工作在西門子公司的技術人員的指導下完成，這種采用了直接承重式秤架結構的電子皮帶秤的安裝非常簡單：原來安裝通常需要四至六人完成這項工作，這次只需要兩至三人就可以完成了（如圖2）。
我們電修班和機修班共同合作，完成西門子皮帶秤秤架和測速輥筒的安裝工作，后經西門子公司技術人員到現場對我們的安裝進行指導，又發現了存在以下幾點問題：
1) 六組托輥安裝不到位, 不在一直線上；
2) 測速輥的與皮帶不垂直；
3) 測速傳感器的防轉桿和彈簧的安裝位置不正確；
我們按照要求對以上幾個問題進行了整改后，開始對皮帶稱進行標定，西門子電子皮帶稱的標定程序與其它產品也有所不同，增設了稱重傳感器平衡的程序，保證四個稱重傳感器輸出的一致,提高了抗偏載能力。這一點對我們來說是非常重要的, 因為在實際工作中, 皮帶偏載是經常出現的, 如果皮帶稱在偏載時不能準確計量，肯定會影響到最終的計量結果。
在標定的過程中，BW500積算儀每一步都有相應的提示，只要按提示進行操作就可以，雖然BW500積算儀顯示是英文界面的，第一次操作時比較難，使用多了就習慣了，以后如果BW500積算儀顯示界面能漢化，那操作更方便了。
第二步是做零點，我們一共做了三次，重復性都在0.05%之內。
第三步是做量程，我們也做了三次，重復性0.14%之內。
零點和量程的操作，面板上都有熱鍵，操作很方便。在做量程時，儀表還有自動糾錯功能，如果相關的操作沒做，就不能進行下一步的操作。
通過標定,我們感覺西門子皮帶稱的性能明顯好于我們以前使用過皮帶秤產品，尤其是它的重復性指標特別突出。而且西門子對重復性要求非常嚴格，認為沒有重復性就沒有精度這種概念，是別的稱重產品廠家沒有說明過的。
接下來的一段時間里，我們將水尺和皮帶稱的計量結果進行了對比，西門子皮帶稱的計量結果始終比較穩定。
在使用過程中，還發現公司遠程累計量輸入與BW500積算儀顯示輸出數據不相同，我們在西門子公司的技術人員指導下對BW500積算儀參數設置進行了調整，并更換了相關的電器元件，很快解決了問題。
三、使用效果
從西門子皮帶秤投入使用至今， 我們每天進行去皮操作，零點變化≤0.05%；前后進行了用65kg/m鏈碼標定了三次，精度≤0.15%；充分表明，西門子電子皮帶秤在穩定性、重復性與可靠性方面的突出表現。
我廠領導對西門子皮帶秤使用情況很滿意，解決了原煤計量不準的問題。經公司領導研究決定將實施對裝船水泥熟料皮帶秤進行更新改造，擬在原煤倉內增加一臺皮帶秤。
參考文獻：
1、方原柏．電子皮帶秤．北京：冶金工業出版社．2007；8
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2、方原柏．直接承重式電子皮帶秤秤架．自動化信息．2004；12（第8冊）：P20~22
3、俞梅柏，徐富德．全懸浮式電子皮帶秤．全國第二屆測力與稱重技術學術討論會論文集，1993
４、柴振民．影響電子皮帶秤計量準確度的原因分析．工業計量，2006；增刊(2)：P59~61
５、胡階明．西門子稱重技術在水泥行業的應用．水泥技術．2006.3；P36
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號