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0、概述 
電子皮帶秤只是測量物料的流量，而配料電子皮帶秤則與之不同，它一方面測量物料的流量，另一方面要以預(yù)先設(shè)定的流量從儲料倉里向外輸送物料。國外廠家把配料皮帶秤稱之為WEIGHFEEDER（稱重給料機)、WEIGHBELTFEEDER（稱量皮帶給料機）、CONSTANTFEEDWEIGHER（定量給料秤）。
配料皮帶秤除了以預(yù)先設(shè)定的流量作為定量給料的用途之外，還可在以下場合應(yīng)用：
·控制多臺配料皮帶秤完成恒定的混合配料流，其中多種物料間保持恒定的重量配料比，而且混合配料流的總流量保持穩(wěn)定；
·控制多臺配料皮帶秤完成波動的混合配料流，其中一種物料為主物料，由皮帶秤進行計量，該皮帶秤的瞬時流量信號作為其它一種或多種輔助物料配料皮帶秤的流量設(shè)定值，所以主物料和輔助物料之間保持恒定的重量配料比，但混合配料流的總重量是隨主物料量的波動而變化的，也就是說，主物料量并不是定量調(diào)節(jié)，而是隨工藝條件的變化而可能發(fā)生變化的，而輔助物料配料皮帶秤的流量設(shè)定值則因主物料皮帶秤瞬時流量信號的變化而隨之改變，所以輔助物料的流量是隨動變化的，混合配料流的總流量也是隨動變化的；
·在磨料機（如球磨機、棒磨機、自磨機等等）之類設(shè)備上使用的配料皮帶秤，為了追求過程的最佳化，其物料配料皮帶秤的流量設(shè)定值往往根據(jù)工藝過程的一些檢測參數(shù)的變化而變化，如球磨機的磨音傳感器（磨音大小間接反映球磨機內(nèi)裝料量的多少，磨音響，球磨機內(nèi)裝料量少，反之則球磨機內(nèi)裝料量多）、球磨機的粗料返回量等等參數(shù)。
1、配料電子皮帶秤的結(jié)構(gòu)
配料皮帶秤通常是由短皮帶輸送機構(gòu)成，短皮帶輸送機可能就是一臺懸臂式承載器，也可能是在短皮帶輸送機上安裝一個單杠桿單托輥式承載器、雙杠桿雙托輥式承載器或懸浮式承載器。除了承載器之外，還包括滾筒、電機、環(huán)形皮帶、入口料倉、裙板、外罩、清掃器、張力調(diào)整裝置、跑偏開關(guān)等等，以下通過德國申克公司MULTIDOS介紹了解配料皮帶秤的結(jié)構(gòu)。MULTIDOS配料皮帶秤用于中到大給料量的物料配料中，其尺寸緊湊、結(jié)構(gòu)堅固、維護費用低，在采礦、冶金、化工、水泥等行業(yè)廣泛應(yīng)用。皮帶寬度為650、800、1000、1200、1400mm，皮帶前后滾筒中心距為1500、2000、2700、3500、4000、5000、6000、7000、8000mm，皮帶速度最高0.5m/s，每小時給料量從數(shù)十噸到數(shù)百噸，精確度0.5%~0.25%（相對實際輸送量），給料量可調(diào)范圍比為1：50，物料溫度小于80℃（特殊要求可達到130℃或170℃）。 MULTIDOS配料皮帶秤由AC驅(qū)動裝置驅(qū)動的平皮帶輸送機、加料斗、物料裙板DISOCONT帶通信功能的電子測量和控制裝置等組成，在輸送機中裝有承載器和稱重傳感器。據(jù)介紹，承載器的結(jié)構(gòu)為單托輥直接承重式，兩個不銹鋼密封型稱重傳感器左右側(cè)各裝一個。配料皮帶秤還帶皮帶張力調(diào)整裝置、清掃裝置，可不用輔助設(shè)備即可更換皮帶。根據(jù)物料性質(zhì)，還可增訂皮帶上方蓋板、頭部外罩、尾部外罩等防塵設(shè)施。
2、配料皮帶秤工作方式 配料皮帶秤是裝有皮帶秤整個稱量裝置的皮帶輸送機，其中的稱量裝置完成物料量計量的任務(wù)，給料機完成物料量多少的調(diào)節(jié)任務(wù)，儲料倉完成物料的儲存和緩沖的任務(wù)，由配料皮帶秤、給料機和儲料倉構(gòu)成一套配料裝置。
 2.1恒速皮帶秤
恒速皮帶秤指的是給料機調(diào)速、皮帶機恒速方式的配料皮帶秤。 給料機調(diào)速可以完成物料量多少的調(diào)節(jié)任務(wù)，而皮帶機不可調(diào)速則皮帶上的物料負荷隨物料量的多少而變。早期的配料皮帶秤采用這種方式的較多，最早用給料閘板上下移動的方法也可歸于此類，此時用給料閘板上下移動的方法代替了給料機調(diào)速。
優(yōu)點：
皮帶機不可調(diào)速方式所用的調(diào)速設(shè)備較少；儲料倉與配料皮帶秤之間有給料機，便于皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作。
缺點：
皮帶上的物料負荷隨物料量的多少而變對物料稱量精確度有影響，特別是在流量設(shè)定值變化范圍大（例如超過5：1）或流量設(shè)定值長期工作在低量程區(qū)域影響更大。
適用范圍：流量設(shè)定值變化范圍小的配料皮帶秤。
2.2拖料皮帶秤
拖料皮帶秤指的是無給料機、皮帶機調(diào)速方式的配料皮帶秤。配料皮帶秤直接安裝在儲料倉的下方，以拖料的方式從儲料倉中拖出物料。這種情況下可調(diào)速的皮帶機既完成物料量的稱量任務(wù)，又作為可調(diào)速的皮帶給料機完成物料量多少的調(diào)節(jié)任務(wù)，所以在拖料皮帶秤這種工作方式中，嚴格地講，不能稱為無給料機，只是無專用的給料機，給料機的功能由配料皮帶秤的皮帶機順帶完成。 在儲料倉的出口處，通常在水平方向裝有切斷閘門，在皮帶面上的垂直方向上安裝有可上下移動的給料閘板。切斷閘門通常用于切斷儲料倉的下料，以便完成配料皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作。給料閘板通常開度固定，在流量設(shè)定值變化時，只是皮帶機速度變化，而皮帶上的物料負荷始終保持穩(wěn)定；但當流量設(shè)定值變化較大且超出配料皮帶秤的皮帶機的調(diào)速范圍時，才由人工操作給料閘板，使配料皮帶秤在一個新的皮帶上物料負荷值下工作。
優(yōu)點：
由于無給料機，系統(tǒng)構(gòu)成最簡單，設(shè)備投資最省，例如一臺給料量為數(shù)百噸的圓盤給料機價格達數(shù)十萬元，甚至超過一些高性能的配料皮帶秤的價格；節(jié)省電能消耗，如一臺圓盤給料機的電機功率通常為數(shù)千瓦至數(shù)十千瓦，這部分電能的年經(jīng)營費用也相當可觀；皮帶上的物料負荷不隨物料量的多少而變，對物料稱量精確度的提高有好處；無給料機降低了配料系統(tǒng)中的高差，對新建系統(tǒng)來說可節(jié)省投資，對老系統(tǒng)來說，增加配料皮帶秤的方案更容易實施；
缺點：
儲料倉直接坐在配料皮帶秤的皮帶機上，較大的料柱壓力使配料皮帶秤的皮帶張力加大；對某些不適合皮帶給料機給料的物料不使用，例如干粉狀物料、粘性物料；配料皮帶秤的皮帶機與儲料倉之間沒有專用的給料機緩沖，皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作較難完成；
適用范圍：
流動性能較好、濕度適中、較適合皮帶給料機給料的物料。 這種配料方式目前應(yīng)用最多，特別是國外一些大公司極力推薦這一種配料方式，或許這與國外廠家把配料皮帶秤稱之為WEIGHFEEDER(稱重給料機)、WEIGHBELTFEEDER(稱量皮帶給料機)有關(guān)，因為他們把配料皮帶秤實實在在地當作一臺給料機。
在多次國內(nèi)大型工廠的物料配料系統(tǒng)招標項目中，即使標書要求采用給料機、皮帶機雙調(diào)速皮帶秤，但國外大公司根據(jù)標書所列物料性質(zhì)，仍堅持采用拖料皮帶秤方案報價，其理由是這一方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最簡單，投資最省，而且他們有類似系統(tǒng)成功運行的經(jīng)驗。對于大型儲料倉直接坐在配料皮帶秤的皮帶機上、較大的料柱壓力使配料皮帶秤的皮帶張力加大的問題，國外大公司的理論解釋是：大型儲料倉雖然料柱較高，但當料柱超過一定高度后，料柱的壓力被儲料倉的側(cè)壁承受，所以配料皮帶秤的受料段皮帶并沒有承受想象中那樣大的壓力。作者1995年在云南某公司燒結(jié)及磷爐配料系統(tǒng)的招標書中，曾按工藝要求，磷礦石、焦炭、燒結(jié)返料等3種物料共6臺配料秤采用圓盤給料機、配料皮帶機雙調(diào)速方式，但參與投標的瑞士哈斯勒公司、德國申克公司、美國泰耶（THAYER）公司均以拖料皮帶秤方案報價，最后中標的瑞士哈斯勒公司的配料皮帶秤在實際運行中的確給料正常、工作可靠、運行費用節(jié)省，而且沒有出現(xiàn)過因料柱高、皮帶秤的受料段皮帶承受壓力過大的故障。
2.3雙調(diào)速皮帶秤
雙調(diào)速皮帶秤指的是給料機、皮帶機均調(diào)速方式的配料皮帶秤。給料機調(diào)速調(diào)速是為了改變物料給料量，皮帶機調(diào)速是為了使皮帶上的物料負荷始終保持穩(wěn)定。雙調(diào)速有兩種方式：一是給料機、皮帶機同步調(diào)速，即采用機械方法，由一臺調(diào)速電機同步帶動給料機與皮帶機；二是給料機、皮帶機分別由兩臺調(diào)速電機調(diào)速。同步調(diào)速方式多了機械裝置，但省了一臺調(diào)速電機，總的來說節(jié)省了投資；兩臺調(diào)速電機調(diào)速多了一臺調(diào)速電機，投資雖然增加了一點，但調(diào)整更加靈活，適應(yīng)物料量設(shè)定的變化范圍更寬。
優(yōu)點：
通常皮帶上的物料負荷不隨物料量的多少而變，對物料稱量精確度的提高有好處；儲料倉與配料皮帶秤之間有給料機，便于皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作。
缺點：
系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，有兩臺設(shè)備需要調(diào)速，投資最高； 適用范圍：配料精確度要求高、流量設(shè)定值變化范圍大的配料皮帶秤。
3、配料電子皮帶秤的控制功能
配料皮帶秤加給料機組成一個反饋控制系統(tǒng)，在通常情況下系統(tǒng)的滯后很小，所以常規(guī)的PID控制一般能取得較好的控制效果，一些廠家為了提高控制精確度和滿足一些特殊要求，也推出了一些新的控制功能。如日本大和公司E型配料皮帶秤提出了瞬時值控制和累計值控制兩種控制功能，將皮帶秤上物料瞬時流量值作為控制量的稱為瞬時值控制，將皮帶秤一段時間物料累計流量值作為控制量的稱為累計值控制。 瞬時值控制隨時間的變化曲線，水平線AB表示基準設(shè)定值，曲線位于AB線之上表示世紀輸送量大于基準設(shè)定值，曲線位于AB線之下表示世紀輸送量小于基準設(shè)定值。ε為時間t1的控制偏差，瞬時值控制即要求使ε為零的控制。但在控制過程中，有可能如曲線位于AB線之上的時間長，偏差ε值較大，這樣在一段時間后從總的控制效果來看雖然偏差ε并不太大，但隨時間的推移可能累計值會出現(xiàn)一個較大的差值。
累計值控制隨時間的變化曲線，水平線AB仍表示基準設(shè)定值，但控制運算不是以瞬間（例如t2）的瞬時流量值與基準設(shè)定值的偏差進行，而是以該時間之前的從t1到t2的矩形OABT的面積（代表該段時間應(yīng)該輸送的物料量）作為基準設(shè)定值，將它與同一時間實際累計值進行比較，累計值控制即要求使該累計偏差值為零的控制。由上面介紹可知，隨時間延長，代表分母的基準設(shè)定值越大，可使調(diào)節(jié)過程的誤差比值越小。因而其控制精確度高，可完全補正調(diào)節(jié)過程中的偏差，當負載大或?qū)Υ髩K物料進行控制時刻得到較好的配料精確度。資料中介紹的控制精確度采用瞬時值控制可達到1%（相對最大設(shè)定值），而采用累計值控制可達到1%~0.67%（相對最大設(shè)定值）。
4、配料電子皮帶秤的選用
4.1工作方式
前面已經(jīng)介紹過配料電子皮帶秤的工作方式有三種：恒速皮帶秤、拖料皮帶秤、雙調(diào)速皮帶秤。恒速皮帶秤系統(tǒng)構(gòu)成較為簡單，適用于流量設(shè)定值變化范圍小的配料皮帶秤；拖料皮帶秤無給料機，系統(tǒng)構(gòu)成最簡單，設(shè)備投資最省，但配料皮帶秤的皮帶機與儲料倉之間沒有專用的給料機緩沖，皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作較難完成，只適用于流動性能較好、濕度適中、較適合皮帶給料機給料的物料；雙調(diào)速皮帶秤皮帶上的物料負荷不隨物料量的多少而變，對物料稱量精確度的提高有好處，儲料倉與配料皮帶秤之間有給料機，便于皮帶秤的調(diào)零、更換皮帶等操作，但系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，有兩臺設(shè)備需要調(diào)速，投資最高，適用于配料精確度要求高、流量設(shè)定值變化范圍大的配料皮帶秤。
 4.2調(diào)速方式選擇
配料電子皮帶秤的給料機、皮帶機的電機驅(qū)動系統(tǒng)常見的有電磁調(diào)速、直流調(diào)速、變頻調(diào)速三種。電磁調(diào)速系統(tǒng)最簡單，設(shè)備價格低，但調(diào)速性能差、調(diào)節(jié)范圍窄，特別容易受粉塵的影響；直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備價格高，調(diào)速性能好、調(diào)節(jié)范圍較寬，也容易受粉塵的影響；變頻調(diào)速系統(tǒng)比較簡單，設(shè)備價格中等，調(diào)速性能好、調(diào)節(jié)范圍最寬，可在粉塵環(huán)境條件下工作，節(jié)能效果明顯。目前大多數(shù)配料電子皮帶秤的電機驅(qū)動系統(tǒng)采用變頻調(diào)速。 
4.3預(yù)給料裝置的選型
流動性能較好、濕度適中的物料，當采用拖料皮帶秤時不設(shè)預(yù)給料裝置；帶粘性和含有少量水分的粒狀物料可選圓盤給料機、電磁振動給料機；干燥的細粉狀物料可選螺旋給料機、密封葉輪給料機、流量控制閥門； 預(yù)給料裝置還需考慮的問題是該裝置是否能接收控制系統(tǒng)給出的4~20Ma標準信號。
4.4配料控制器選擇
配料電子皮帶秤的控制器一般分成三種模式：單機控制器、機組控制器、PLC型控制器。單機控制器目前是以單片機技術(shù)為基礎(chǔ)的，其結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活，與配料電子皮帶秤一對一使用；機組控制器是以PC總線工控機為基礎(chǔ)的，其功能強，操作直觀方便，配料用電子皮帶秤臺數(shù)較多時價格較低，由于是多對一使用，在配料可靠性要求高的地方不宜選用；PLC型控制器是以PLC這類在生產(chǎn)的過程中廣泛使用控制設(shè)備為硬件，通過軟件組態(tài)實現(xiàn)配料功能，其硬件可靠性高、組態(tài)方式靈活，通訊方式多樣，具有很高的性價比，特別適合于與大型PLC、DCS系統(tǒng)無縫連接，例如它可以采用像Profibus-DP、DeviceNet之類現(xiàn)場總線與上位機連接。

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