[发明专利]一种提高加料系统称量精度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及加料系统，尤其涉及一种提高加料系统称量精度的方法及装置。

背景技术

自动加料系统广泛应用于各个行业，以冶金行业为例，为了获得高性能的合金，常常需要对各种物料的添加比例进行准确控制。如图1所示的合金生产中的加料系统示意图，物料从高位料仓1添加到称量料斗2上进行称量，称量完毕后由皮带机3将物料运输到旋转流槽4，如果称量正常，则将物料投放到原料投放位5，如果称量异常，则将物料投放到错料投放位6。整个加料系统的关键是称量料斗2的称量结果是否准确。

如图2所示的加料系统称量过程中的信号传输示意框图，称量料斗2的传感器22将感知的称重信号输出给检测仪表23，检测仪表23将信号输出给控制单元7的PLC(可编程逻辑控制器)71，并由控制单元7的显示单元72显示结果。传感器22的输出信号通常是电压信号，检测仪表23的输出信号通常是正的电流信号，PCL 71将电流信号转换为对应的数字量，零对应最低电流信号，由显示单元72显示对应的数字量。

现有技术中提供了一种加料系统称量方法，如图3所示的该方法的流程图，包括：

S201：设定物料添加值。

S202：判定设定物料添加值是否在量程内，如是，执行S203；如不是则无法进行称量。

S203：计算设定物料添加值减去称量检测值的称量差值。

S204：判断称量差值是否大于预设弱振值，如是，说明称量检测值与设定物料添加值之间还相差很大，执行S206，高位料仓强振，以较高的速度添加物料。如不是，则执行205，高位料仓弱振，以较低的速度添加物料。

S207：判断称量差值是否小于预设落差值，如是，说明即将达到设定物料添加值，执行S208，高位料仓振动停止。即关闭高位料仓振动给料器，靠高位料仓松动的物料自由落下补偿达到设定物料添加值。

S209：延时等到松动的物料都已经完全落到称台上后，即称量检测值稳定不变后，判定称量结果是否正常。如正常，则在S212后执行S213，将物料投放到原料投放位；如异常，则执行S214，将物料投放到错料投放位。

S210：向外移出物料。此时打开称量料斗的出料阀，振动给料器开始振动。

S211：判断称量检测值是否小于预定停止移出值，如是，说明物料即将全部移出，执行S212，延时预定时间后停止移出物料，即延时等待残留的物料移出后，关闭振动给料器和出口阀。

如图4所示的的信号传输特性图解示意图，传感器的电压信号S1在称量料斗2放置称台后，变为加称台信号S2，ΔT与称台的重量对应，将加称台信号S2传递给检测仪表23得到零点迁移前读数信号S3，屏蔽零点迁移后得到净重读数信号S4，检测仪表23输出与净重读数信号S4相对应的电流信号S5给PLC 71，将电流信号S5转换成数字量信号S6后由显示单元72显示出来。

但是，现有技术的加料系统称量方法并没有考虑到称量料斗2可能存在的零点漂移误差影响，也没有屏蔽零点误差，因此称量检测值本身是不准确的，可能偏大或偏小。不但会导致称量结果不准确，而且会使加料系统发生故障，影响生产效率。

具体地说，当发生负零点漂移时，在没有添加物料的情况下检测仪表23存在一个负的称量值K3，添加相当于K3重量的物料后，称量检测值才为零，产生最低电流信号。PLC 71只能以零为起点开始计算，于是实际添加的物料始终与称量检测值之间存在偏差，使得物料称量始终偏大K3的重量，影响合金中各种物料的比例。而且，当满足S211中的条件时，此时称量料斗中的物料实际重量是K2+K3，延时后停止移出物料时，称量料斗中还残留K3重量的物料，发生卡料现象。例如K2为10千克，K3为8千克，则当添加8千克物料后称量检测值才为零。当满足S中的条件时，此时实际的物料重量为18千克，延时后停止移出物料时，8千克物料残留在称量料斗中，发生卡料现象。

当发生正零点漂移时，在没有添加物料的情况下存在一个正的称量值，导致实际物料添加不足时显示已经添加足够的物料而导致不准确。同时，如果这个称量值大于预定停止移出值K2时，则始终无法满足S211中的条件，称量料斗一直处于移出物料的状态，引起控制故障。例如，K2为10千克时，而零点漂移到12千克，则称量检测值一直大于12千克，将不会满足判定条件，经过一定时间后，不能满足条件自动关闭，系统将会出现故障报警。

零点漂移现象在称量中普遍存在，而且影响因素很多，比如传感器机械装置、称台、传感器自身等都会带来零点漂移误差。零点漂移带来的误差可采用多种措施减小，但是通常是无法完全避免的。