本文介紹了數(shù)字式地磅的組成、安裝調(diào)試和檢修等方面知識,闡述了數(shù) 字式地磅與模擬式地磅相比的一些獨特之處和優(yōu)點。
隨著數(shù)字技術和信息技術的高速發(fā)展,極大 地促進了地磅的數(shù)字化的發(fā)展,數(shù)字式地磅主要由數(shù)字式稱重傳感器和數(shù)字式儀表等零 部件組成,它是在傳統(tǒng)的模擬式地磅的基 礎上,采用數(shù)字稱重技術發(fā)展起來的新產(chǎn)品。與 傳統(tǒng)的模擬式地磅相比具有抗干擾能力強、 角差易調(diào)整、免標定、不間斷工作、具有自我識 別功能、便于故障診斷和易實現(xiàn)加密、防作弊效 果明顯等優(yōu)點。
數(shù)字式地磅由于使用數(shù)字式傳感器,其線 性、溫度性能、蠕變和滯后等指標明顯優(yōu)于模擬 式汽車衡,同時,還從技術上解決了長期以來困 擾地磅維護的更換傳感器和儀表須重新標定的 問題。因數(shù)字式地磅采用了數(shù)字技術,構成方 式與模擬式地磅有較大的差異,使得兩者在安 裝調(diào)試、維修等方面有明顯的不同。
1 .數(shù)字式地磅的安裝
1.1傳感器與儀表的連接
傳感器與秤臺的安裝與模擬式地磅一樣, 但傳感器與儀表的接線卻有較大的區(qū)別,這是數(shù) 字式地磅安裝最基本也是最重要的步驟之一。 首先要知道接口中各引腳的定義。目前的數(shù)字式 傳感器接口一般采用RS485通訊方式,分兩線制 和四線制兩種接口方式。
1.1.1兩線制方式
采用兩線制方式(半雙工方式)與儀表通訊, 這種方式發(fā)送和接收據(jù)不能同時進行,同一時刻 數(shù)據(jù)只能單向傳輸;傳感器采用五芯通訊電纜, 其中電源線兩根(如+V和-V),通訊線兩根,屏 蔽線一根。通訊線一般用代號A、B表示,其中A 表示RS485+,B表示RS485-。可以配備兩線制和 四線制RS485接口的數(shù)字儀表。接線時所有的傳 感器和儀表的電源正相連、電源負相連、數(shù)據(jù)正 (A或相連、數(shù)據(jù)負(B或T-)相連,即儀 表的發(fā)送和接收的負信號短接,接傳感器的發(fā)送 和接收負;儀表的發(fā)送和接收的正信號短接,接 傳感器的發(fā)送和接收負。
1.1.2四線制方式
米用四線制方式(全雙工方式)與儀表通訊, 這種方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)可同時進行,提高了數(shù) 據(jù)處理速度。傳感器采用七芯通訊電纜,其中電 源線兩根(如+V和-V),通訊線四根,屏蔽線一 根。一般用T+表示數(shù)據(jù)發(fā)送正端,T-表示數(shù)據(jù) 發(fā)送負端,R+表示數(shù)據(jù)接收正端,R-表示數(shù)據(jù) 接收負端(注意:接線時請仔細查看傳感器的說 明書,有些廠家采用不同的定義標準。四線制 RS485接口的傳感器一般只能連接提供四線制接 口的儀表。接線時遵循電源正相連,電源負相連, 所有傳感器的數(shù)據(jù)接收正(R+)連在一起再與儀 表的數(shù)據(jù)發(fā)送正(T)相連,所有傳感器的數(shù)據(jù) 接收負(R-)連在一起再與儀表的數(shù)據(jù)發(fā)送負 (T-)相連,即發(fā)送接接收,接收接發(fā)送,正對 正,負對負。
實際應用中,先把所有傳感器的電纜集中連 接到接線盒中,然后通過一根總電纜與數(shù)字儀表 相連。
1.2安裝前的準備工作
一般在數(shù)字式傳感器安裝前,先設置和標示 數(shù)字式傳感器的通訊地址,設置操作可使用數(shù)字 儀表提供的通訊地址設置功能來完成。為了調(diào)試 和維修方便,必須記下每個不同地址編號的傳感 器在秤臺的安裝位置,該地址與傳感器安裝位置 一一對應,以及每個不同地址編號的傳感器導線 在接線盒的連接位置。傳感器地址由儀表自動排 序,一般按照安裝次序由小到大編碼,以10只傳 感器為例,可依次將通訊地址設為:1、2、3、4、 5、 6、7、8、9和10,設置完成后,在傳感器 域?qū)Ь€)醒目位置及與接線盒的接口端做明顯的 標識,以便今后安裝和連接。
1.3安裝與調(diào)試
下面介紹采用D2002E型儀表的 數(shù)字式汽車衡的安裝調(diào)試。
1.3.1安裝
數(shù)字式地磅的秤體安裝要求與模擬式地磅一樣,也需要基礎平整可靠,傳感器和秤臺接 觸良好,安裝時要確保傳感器位置的準確,使每 個傳感器受力相對均勻。有人認為數(shù)字式汽車衡 進行的是數(shù)字方式,可調(diào)整的范圍非常大,不必 嚴格要求每個傳感器受力均勻,現(xiàn)場試驗證明上 述觀點是錯誤的,數(shù)字式傳感器數(shù)字調(diào)角差的范 圍的確很大,無論傳感器受力差異再大,都能修 正過來,但是,這樣調(diào)試的結果都是暫時的,使 用一段時間后,角差和線性會發(fā)生嚴重的改變, 導致計量準確度改變。同時,在傳感器受力不均 勻的情況下,數(shù)字角差修正的精度也不理想。
1.3.2傳感器安裝中的注意事項
(1)總信號線的要求??傂盘柧€在沒有特殊要 求的情況下,出廠標準長度一般為15米,超過此 長度需定做,用戶不能隨意加長或更換其他信號線。
(2)傳感器的水平調(diào)整順序。秤臺、傳感器安 裝好后,有時會發(fā)現(xiàn)其中一角或多角不平的現(xiàn)象, 一般是從偏差較大的角開始加減墊片,以達到理 想的狀態(tài)。
(3)接線要求。稱重系統(tǒng)聯(lián)機時,所有傳感器 導線必須按接線板上的標識連線,以免損壞傳感 器和儀表。一定要確保電源線連接正確無誤,尤 其是在安裝結束通電調(diào)試前,要再次仔細核查電源 線連接的正確性,以免造成傳感器內(nèi)部電路損壞。
(4)系統(tǒng)接地。整個電子稱重系統(tǒng)(包括傳感 器、儀表等)必須有良好的接地,有效防止各種 電磁干擾和雷電侵害,保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
1.3.3調(diào)試
一般情況下,地磅安裝完畢且通訊正常后, 應首先在數(shù)字儀表上設置如小數(shù)點、分度值、最 大秤量等參數(shù),并對汽車衡進行一次簡單標定, 然后用盡可能接近滿量程的載重汽車在秤臺上來 回壓3~5次,以保證秤臺各部分穩(wěn)固、壓實,傳 感器垂直受力。壓完后空秤狀態(tài)下,儀表應能可 靠回零,否則需檢查秤臺和傳感器是否存在安裝 問題,基礎是否存在不實等問題。當數(shù)字儀表回 零理想后,可通過查看空秤時每只傳感器輸出的 碼值來初步判斷傳感器受力情況。
先將儀表通電,按檢查鍵看每只傳感器的內(nèi) 碼值,每個傳感器的內(nèi)碼值即為傳感器受到秤臺 重量的一個大概值,理論上是將秤臺看作質(zhì)量分 布均勻,安裝在秤臺中間的傳感器受力比兩邊的 傳感器所受的力要大,其碼值大約為2 : 1的比例 關系。為了保證傳感器的受力均勻,要求安裝在 秤體邊上的四個傳感器的四個內(nèi)碼值中的最大值 與最小值相差要小于400,安裝在秤臺中間的傳感 器的內(nèi)碼值中的最大值與最小值相差要小于400
且中間傳感器的內(nèi)碼值大約是四周四個傳感器內(nèi) 碼值的兩倍。檢查中若發(fā)現(xiàn)某只傳感器的內(nèi)碼值 異常大或小,則說明傳感器安裝不平,須通過加 減墊片的方法將秤臺調(diào)平,直至滿足上述條件, 說明秤臺安裝良好,傳感器受力相對均勻。特別 要注意的是:如果傳感器、秤臺安裝不平,則會 造成汽車衡的段差,即使通過儀表的角差調(diào)整功 能也解決不了問題。
1.4角差調(diào)整
當以上所有工作完成后,就可對汽車衡進行 角差調(diào)整。角差修正前最好對汽車衡進行一次初 始標定。
由數(shù)字傳感器組成的秤,其角差的調(diào)整可以 通過儀表軟件自動調(diào)整。由于儀表可以讀取到每 個傳感器的受力情況,因此只要在各角加載一遍, 儀表即可計算出各點的角差系數(shù),可自動進行秤 的角差調(diào)整,免去了反復加載砝碼的麻煩,一遍 加載即可完成角差調(diào)整,非常簡便快捷。
1.4.1手動角差調(diào)整
先用1/n-1Max (Max為最大秤量,n為傳感器
n- 1
的個數(shù))的砝碼壓某號傳感器正上方,按四角手 動鍵,儀表顯示No,按輸入鍵,顯示該傳感器的 角差系數(shù),若儀表顯示值比實際砝碼值大,則可 下調(diào)該傳感器的角差系數(shù)。反之,則將該傳感器 的角差系數(shù)上調(diào),直至儀表顯示值與砝碼值一致。 然后,依次對其他所有傳感器進行壓角修正一遍, 整個角差調(diào)整過程結束。角差系數(shù)調(diào)整可參照以 下估算公式:
K'=1- ^ (D
Lx0.75
其中:K為角差系數(shù),L為加載砝碼重量值, E為儀表顯示值與砝碼值之差。
也可不用估算,但要多次調(diào)整系數(shù)才能達到 目的。
1.4.2自動角差調(diào)整
按四角自動鍵,輸入密碼,按輸入后再輸入 No.1傳感器的個數(shù),輸入壓角重量,按輸入顯示 No.1,在第一角加載輸入量,待穩(wěn)定后按輸入再進 行下一個角,直至n個角,最后按輸入退出。這 種調(diào)試角差方法的效果不是太理想,有時會有一 個分度值的段差,要想段差更小,稱量更準確,
建議米用手動四角調(diào)整四角調(diào)整符合要求后,必須進行量程校準, 即標定操作。不同廠家的數(shù)字儀表調(diào)試和標定的 方法不一致,請參見相應的技術和使用手冊。
2.常見故障及處理辦法
由于數(shù)字式傳感器是在傳統(tǒng)電阻應變式傳感 器基礎上,結合現(xiàn)代微電子技術、微型計算機技 術的集成而發(fā)展起來的一種新型的電子稱重技術, 因此,數(shù)字式地磅與模擬式地磅的現(xiàn)場維修 也有較大區(qū)別,數(shù)字式地磅智能化程度很高, 數(shù)字儀表具有自診斷功能,便于故障查找,利用 萬用表等傳統(tǒng)的檢測手段已無法判斷傳感器的好 與壞。數(shù)字式地磅的故障現(xiàn)象多種多樣,引發(fā) 故障的因素也很多,稱重系統(tǒng)的各個構成部分和 外部環(huán)境都有可能引發(fā)故障,且相同的故障現(xiàn)象 往往由不同的原因引起。
以下介紹配備D2002E型儀表 的數(shù)字式地磅的故障處理。
2.1數(shù)字地磅出現(xiàn)段差現(xiàn)象
可能原因:排除傳感器損壞的可能性,主要 是因秤體加工和安裝不達標導致的系統(tǒng)故障,有 以下幾個方面的問題:
(1)傳感器安裝受力嚴重不平衡導致角差無法 消除。
(2)秤臺撓度不夠?qū)е陆遣顭o法消除,角差隨 加載重量成比例增大。
(3)秤體扭曲變形導致角差、段差無法消除。
(4)兩秤臺搭接不可靠導致段差過大。
解決方法:在排除以上問題后,用D2000E型 儀表提供的手動四角調(diào)整或自動模式,具體步驟 如下:首先按四角自動鍵,儀表顯示Ant,輸入傳 感器總數(shù)后,設置壓角砝碼重量值,然后在01號 傳感器正上方加載砝碼,按輸入鍵確認,以此類 推,直至在所有傳感器正上方加載一遍,角差調(diào) 整完成。
2.2儀表數(shù)字不穩(wěn)定
可能原因:接地不良和傳感器漂移。
解決方法:首先檢查接地是否完好、可靠, 包括電源接地,儀表的金屬外殼接地,秤體、傳 感器等接地。在確定接地安全可靠后,再通過 D2002E型儀表查看傳感器內(nèi)碼的檢查鍵逐一查看每一只傳感器當前的受力情況,若發(fā)現(xiàn)某只傳感 器的碼值輸出有時不穩(wěn)定、跳變,而其他傳感器 輸出的碼值都很穩(wěn)定,則可判定該傳感器損壞引 起儀表數(shù)字不穩(wěn),更換后儀表恢復正常。
2.3在安裝、使用過程中,儀表顯示Err01。
可能原因:01號傳感器有故障、其線路連接 有問題或?qū)Ь€損壞
解決方法:檢查傳感器、接線盒、儀表的連 接是否完好,然后查找01號傳感器,若無01號 傳感器,則表明該傳感器的地址可能丟失或被修 改,用儀表的修改地址功能將該傳感器的地址編 號輸入或改回原來的地址編號。如果找到01號傳 感器,測量其接線板上紅、黑連接線間是否有 9~12V的電壓,若無電壓,則測量儀表與接線盒 總連線的DB9插頭坐上的紅黑連線是否有9~12V 電壓,若有電壓,則儀表與接線盒的連線斷路; 若無電壓,則儀表內(nèi)部供電損壞,需更換儀表。
3.結束語
數(shù)字式汽車衡因為采用了數(shù)字技術,因此具 有傳統(tǒng)的模擬式汽車衡無法比擬的優(yōu)點,它采用 的數(shù)字式稱重傳感器以可靠性高、免標定、傳輸 距離遠、角差容易調(diào)整等優(yōu)點,成為當今衡器行 業(yè)的新寵。特別是在系統(tǒng)檢修過程中,因數(shù)字式 汽車衡具有利用數(shù)字儀表時刻監(jiān)視每只傳感器的 工作狀態(tài)、便于故障診斷的獨特優(yōu)勢以及其他諸 多便利和優(yōu)點,而愈來愈廣泛地應用于煤炭、冶 金、港口等行業(yè)。