电子皮带秤电子皮带秤讲座讲座讲座（（3）
电子皮带秤电子皮带秤的二次仪表的二次仪表
作者：方原柏
（昆明有色冶金设计研究院）
1 二次仪表的功能
二次仪表也称累计器，它是通过称重单元和速度传感器提供的信息完成部分载荷的累计或实现单位长度载荷(载荷/单位长度)与带速乘积的积分。除此之外，二次仪表还可完成参数输入功能、显示功能、运算功能、报警功能、调整功能、自动控制功能、输出功能、诊断功能及通讯功能。
二次仪表可以是一个独立壳体的单表，也可以是借助通用控制器完成上述各种功能，例如，采用PLC 、DCS 实现电子皮带秤二次仪表的功能。 2 独立壳体的单表
独立壳体的单表多是由各个厂家自行生产的，目前采用嵌入式的智能仪表居多，其功能各种仪表大体相近，但又各具特色。
西门子公司电子皮带秤所使用的二次仪表主要有两种：BW100和BW500。 2.1 BW100二次仪表
BW100是以微处理器为核心的二次仪表，与西门子妙声力公司的MUS 通用皮带秤、MSI 单托辊皮带秤、MCS 紧凑型皮带秤的秤架相配，可以接收来自速度传感器和一个或最多两个称重传感器的信号，是一种经济型仪表。
BW100有编程、运行两种工作模式。在编程模式，显示器可显示编程模式代号、参数值代号、参数值、允许参数改变标志及状态指示；在运行模式，显示器可显示读数值、读数值代号、报警状态、远程计数状态、累计运行标志及模拟输出显示棒图。
图1 BW100二次仪表
皮带秤二次仪表通常采用两种方式组态，一种是参数输入法，另一种是菜单输入法。BW100二次仪表的参数约70个，分为10组：快速启动参数、试验及检定参数、继电器/报警参数、mA 输出参数、称重传感器平衡参数、运行参数、线性化参数、计数器参数、通讯参数、测试与诊断参数。这些参数有的要通过操作人员输入，有的只是可供读取的读数值，有的是完成某项测试。以下介绍它有特色的几项功能
（1）诊断参数
在编程模式及运行模式，共有17条标有E 加序号的错误诊断标志，可以判断各种参数设置错误及运行错误。另外，在参数表中还可以找到在累计器内部运算过程中的一些中间参数，例如A 、B 称重传感器各自输出的mV 值（P940、P941）、V/F （电压/频率）转换输入输出值（P942、P943）、电源电压反馈值（P944）等等。这样当称量系统出现故障时，维护人员可以在不用携带检修仪表并一点一点找寻测试点的情况下了解这些参数值。
（2）平衡称重传感器
在采用两个称重传感器时，需考虑对称重传感器进行平衡调整。所谓平衡调整，应该是当皮带秤秤架受力值不变而只是受力点沿称重托辊组轴线发生变化时，两个称重传感器的总输出信号不变或变化很小。图2表示了称重传感器的平衡调整前后的状况，左图表示了平衡调整前称重传感器A与B放大系数不一致，右图表示了平衡调整后称重传感器A与B放大系数一致，从而保证了系统的称量精确度。
图2 称重传感器的平衡调整
左：平衡调整前称重传感器A与B放大系数不一致；
右：平衡调整后称重传感器A与B放大系数一致
（3）线性化
由于皮带秤的安装环境、皮带张力不均及其它因素可能导致皮带秤的重量输入信号的非线性，用户可利用这一功能进行线性化处理，它采用4折线法实现瞬时荷重信号的线性化处理。
2.2 BW500二次仪表
BW500二次仪表是一种高档仪表（见图3），可以与西门子Milltronics公司的MMI多托辊皮带秤及其他各种型号的秤架相配，可以接收来自速度传感器和一个或最多四个称重传感器的信号。
图3 BW500二次仪表
BW500方式的组态方式也是参数输入法，只是参数更多一些，例如增加了PID控制参数、批量控制参数、电子模拟校验参数等。
BW500与BW100的主要差别是：
可完成PID控制和批量控制，实现连续自动配料功能和一批料达到设定值后自动停止给料功能；
线性化功能采用6折线法；
可根据下料条件采用多达8种量程的多量程功能；
可选配单独的I/O卡，如接入湿度计的信号，用于干物料量的计算，接入倾角传感器的信号，用于皮带输送机倾角补偿的计算；
带Modbus总线，选项有Profibus-DP、Allen- Bradley RIO 和DeviceNet。
根据西门子公司提供的接线图，我们可以看到，当用户选用MMI-003三托辊皮带秤时，虽然称重传感器的总数达到了六个，但仍然可以通过在接线盒内并线的方法选用BW500作为二次仪表。
3采用PLC实现电子皮带秤二次仪表的功能
在一部分工艺主体设备已经采用PLC时，有时也会将称重传感器和速度传感器的信号通过PLC的模拟量（mV）输入模块和开关量输入模块进入PLC，由PLC实现电子皮带秤二次仪表的功能，包括输送量运算功能、PID控制功能等。
西门子公司几年前推出SIWAREX FTC 称重模块，是专用于皮带秤、失重秤的一种多功能的电子称重模块（见图4）。它通过ET200M、S7-300等集成在SIMATIC S7、PCS7系统中，与其他参数采用统一的结构和统一的通讯方式，其测量分辨率可达1600万。
图4 SIWAREX FTC 称重模块
在某焦化厂的配煤系统中，采用了如下图所示的6煤种（其中包括气煤、肥煤、焦煤、瘦煤）的自动配煤系统（见图5）[1]。
图5 采用SIWAREX FTC 称重模块的焦化配煤系统
参考资料：
[1] 西门子全集成称重协调解决方案在焦化配煤系统中的实现，西门子称重世界，2008.1。
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