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配料料斗秤在冶金工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，傳統(tǒng)料斗秤信號(hào)傳輸過(guò)程是稱重傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)接入接線盒，經(jīng)接線盒匯集后輸出一路毫伏電壓信號(hào)送至重量變送儀表，重量變送儀表對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算，然后輸出一路電流環(huán)信號(hào)或者串行信號(hào)到外圍顯示屏，輸岀另一路4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)給工控PLC用于配料監(jiān)視控制。這種稱重方式由于從傳感器到二次儀表往往距離較遠(yuǎn)，所傳輸?shù)男盘?hào)為毫伏級(jí)弱電信號(hào)，在冶金企業(yè)，變頻器、對(duì)講機(jī)、大功率整流逆變?cè)O(shè)備、大功率開(kāi)關(guān)設(shè)備等輻射到空間的雜散電磁波嚴(yán)重污染了電磁環(huán)境，由于弱電信號(hào)對(duì)干擾噪聲的敏感性較強(qiáng)，一旦出現(xiàn)干擾現(xiàn)象，難以找到有效的解決手段。另外，多個(gè)模擬傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)接線盒并接后成為一個(gè)信號(hào)，每個(gè)傳感器的信號(hào)就不再是可辨別的，儀表無(wú)法在線發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行故障定位，制約了基于傳感器的底層故障診斷功能的開(kāi)發(fā)，很難滿足連續(xù)生產(chǎn)對(duì)高可靠性的要求。針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)6種配料秤信號(hào)傳輸方式進(jìn)行比較，以選擇合適的信號(hào)傳輸方式，適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)穩(wěn)定性、智能性的要求。
1配料秤信號(hào)傳輸方式
1.1信號(hào)傳輸方式一（見(jiàn)圖1）
稱重傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)進(jìn)入作者簡(jiǎn)介：陳宏偉（1973-）,工程師，從事冶金自動(dòng)化儀器儀表應(yīng)用方面的工作。
收稿日期：2014-04-12接線盒，經(jīng)接線盒匯集后輸岀一路毫伏電壓信號(hào)送至重量變送儀表，重量變送儀表對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算，然后輸出一路電流環(huán)信號(hào)或者串行信號(hào)到外圍顯示屏，輸出另一路4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)給工控PLC用于配料監(jiān)視控制。

圖1信號(hào)傳輸方式一
1.2信號(hào)傳輸方式二（見(jiàn)圖2）

圖2信號(hào)傳輸方式二

稱重傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)進(jìn)入接線盒，接線盒本身具有信號(hào)放大和A/D轉(zhuǎn)換功能，稱重傳感器產(chǎn)生的毫伏信號(hào)在接線盒內(nèi)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA信號(hào)，經(jīng)信號(hào)電纜傳輸?shù)焦た豍LC普通模擬量模板,PLC通過(guò)編程完成重量信號(hào)的處理、計(jì)算、校驗(yàn)等功能，然后輸出一路電流環(huán)信號(hào)或者串行信號(hào)到外圍顯示屏。
1.3信號(hào)傳輸方式三（見(jiàn)圖3）

圖3信號(hào)傳輸方式三

傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)經(jīng)稱重A/D模塊變換成標(biāo)準(zhǔn)4~20mA信號(hào)，對(duì)應(yīng)3只傳感器輸出3路4~20mA信號(hào)，直接進(jìn)入PLC的模擬量輸入通
道，由PLC通過(guò)編程完成重量信號(hào)的處理、計(jì)算、校驗(yàn)等功能。在PLC中開(kāi)發(fā)基于傳感器的故障診斷功能,可以對(duì)單只傳感器的斷線、短路、接地、超差以及3只傳感器失衡等常見(jiàn)故障給出較為準(zhǔn)確的診斷信息。
1.4信號(hào)傳輸方式四（見(jiàn)圖4）
傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)首先進(jìn)入無(wú)線發(fā)射端,無(wú)線發(fā)射端對(duì)3只傳感器的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后以無(wú)線電波形式發(fā)射，無(wú)線接收端接收信號(hào)，完成重量信號(hào)的處理、計(jì)算、校驗(yàn)、傳感器診斷等功能，然后輸出一路電流環(huán)信號(hào)或者串行信號(hào)到外圍顯示屏，輸出另一路4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)給工控PLC用于配料監(jiān)視控制。

圖4信號(hào)傳輸方式四

1.5信號(hào)傳輸方式五（見(jiàn)圖5）
傳感器感應(yīng)物料重量產(chǎn)生的毫伏信號(hào)首先進(jìn)入西門(mén)子專用接線盒，接線盒匯總3只傳感器的信號(hào)后輸出一路毫伏電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)電纜接入西門(mén)子專用稱重模塊。稱重模塊完成重量信號(hào)的處理、計(jì)算、校驗(yàn)等功能，同時(shí)具有超限、短路、開(kāi)路等故障診斷功能,但是不能對(duì)單只傳感器的斷線、短路、接地、超差以及3只傳感器失衡等故障給出診斷信息。

圖5信號(hào)傳輸方式五
1.6信號(hào)傳輸方式六（見(jiàn)圖6）
數(shù)字稱重傳感器感應(yīng)物料重量并在傳感器內(nèi)部進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，輸出信號(hào)以485串行通信方式進(jìn)入接線盒，接線盒匯集3只傳感器的信號(hào)后，再以485串行通信方式輸出一路信號(hào)到PLC的串行接口模塊或稱重變送儀表。
2配料秤信號(hào)傳輸方式比較
2.1信號(hào)傳輸方式一
優(yōu)點(diǎn)：一種傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸方式，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛；成本低，一臺(tái)料斗秤的儀電部分投資不超過(guò)1萬(wàn)元。
缺點(diǎn)：從傳感器到二次儀表往往距離較遠(yuǎn)，所傳輸?shù)男盘?hào)為毫伏級(jí)弱電信號(hào)，對(duì)干擾噪聲較為敏感,容易受到變頻器、對(duì)講機(jī)、大功率整流逆變?cè)O(shè)備、大功率開(kāi)關(guān)設(shè)備等輻射到空間的雜散電磁波的干擾，而且一旦出現(xiàn)干擾現(xiàn)象,難以找到有效的解決手段；另外,多個(gè)模擬傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)接線盒并接后成為一個(gè)信號(hào)，每個(gè)傳感器的信號(hào)就不再是可辨別的，儀表無(wú)法在線發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行故障定位，制約了基于傳感器的底層故障診斷功能的開(kāi)發(fā)，很難滿足連續(xù)生產(chǎn)時(shí)高
可靠性的要求。
2.2信號(hào)傳輸方式二
優(yōu)點(diǎn)：取消了稱重變送儀表，減少K投資和故障點(diǎn)；現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)4~20mA信號(hào)，穩(wěn)定性和抗干擾能力顯著提高；PLC處理稱重信號(hào)靈活；成本低,一臺(tái)料斗秤的儀電部分投資不超過(guò)2萬(wàn)元。
缺點(diǎn)：也是由接線盒輸出一路信號(hào)，無(wú)法開(kāi)發(fā)傳感器診斷功能
2.3信號(hào)傳輸萬(wàn)式三
優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)4~20mA信號(hào)，穩(wěn)定性和抗干擾能力顯著提高；取消了稱更變送儀表，減少了投資和故障點(diǎn)；能夠支持基于傳感器的底層故障診斷;PLC處理稱更信號(hào)靈活。
缺點(diǎn)：信號(hào)傳輸需要3條傳輸通道，如用于舊稱改造，需要新增敷設(shè)2根電纜，作業(yè)量較大，實(shí)施難度大。
2.4信號(hào)傳輸方式四
優(yōu)點(diǎn)：采用無(wú)線信號(hào)傳輸，具有較強(qiáng)的抗干擾能力；節(jié)約了電纜投資；二次變送儀表本身具有傳感器診斷功能，能夠支持基于傳感器的底層故障診斷；適于行車(chē)等移動(dòng)設(shè)備的稱重應(yīng)用。
缺點(diǎn)：增加了發(fā)射、接收等無(wú)線設(shè)備，成本較高，單臺(tái)料斗秤的儀電部分投資超過(guò)3萬(wàn)元；釆用無(wú)線信號(hào)傳輸，易受到建筑物遮擋，信號(hào)穩(wěn)定性較難保證。2.5信號(hào)傳輸方式。
優(yōu)點(diǎn)：取消了稱重變送儀表，減少了投資和故障點(diǎn)；能夠支持有限的故障診斷；數(shù)據(jù)處理較為靈活。
缺點(diǎn)：傳輸信號(hào)采用毫伏信號(hào)，抗干擾能力較弱；西門(mén)子專用稱重模塊是內(nèi)置CPU的智能模塊，其對(duì)異常信號(hào)較為敏感，容錯(cuò)性能較差，報(bào)錯(cuò)頻率較高；西門(mén)子專用稱重模塊成本較高，單臺(tái)料斗秤的儀電部分投資超過(guò)3萬(wàn)元。
2.6信號(hào)傳輸方式六
優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字稱重傳感器內(nèi)部有微處理器，可以對(duì)自身進(jìn)行診斷，每個(gè)都有自己的地址，儀表或PLC能夠在線監(jiān)測(cè)各個(gè)傳感器的輸出并進(jìn)行智能處理，能夠?qū)收蟼鞲衅鬟M(jìn)行準(zhǔn)確定位，大大提高了稱重系統(tǒng)的可靠性；具有獨(dú)特的高精度高速A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)、全面的傳感器數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)以及遠(yuǎn)程高速防爆通信能力，其性能超越了模擬傳感器的極限，達(dá)到OIMLC6的精度；信號(hào)傳輸釆用485串行通信，穩(wěn)定可靠，易于組網(wǎng)和拓展。
缺點(diǎn)：對(duì)于原采用模擬傳感器的配料秤改造，傳感器、儀表等需要全部更換，成本較高；數(shù)字傳感器本身價(jià)格較高，對(duì)于大量使用的配料秤性價(jià)比較差
3結(jié)語(yǔ)
(1)對(duì)原有配料料斗秤改造時(shí)，如不要求開(kāi)發(fā)診斷功能，優(yōu)先考慮采用方式二。
(2)對(duì)原有配料料斗秤改造時(shí)，如要求開(kāi)發(fā)診斷功能,可考慮方式三、方式五、方式六,推薦釆用方式三。
(3)新增配料料斗秤時(shí)，可號(hào)虐方式二、方式三、方式五、方式六，優(yōu)先考慮方式六。
(4)對(duì)于運(yùn)動(dòng)設(shè)備上的稱量設(shè)備，推薦采用方式四。

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