宣鋼汽車衡的數(shù)字化改造

趙洪濤

宣化鋼鐵公司計(jì)量檢驗(yàn)中心， 河北宣化 075100

0 引言

傳統(tǒng)的模擬汽車衡使用的傳感器輸出的信號是模擬信號，而數(shù)字式汽車衡使用的是數(shù)字稱重儀表和數(shù)字稱重傳感器，輸出的信號是數(shù)字信號，要在使用數(shù)字稱重傳感器及儀表的傳輸信號上作弊非常困難，只有破譯廠家的數(shù)字傳感器通訊協(xié)議才有可能作弊，所以在數(shù)字式汽車衡上作弊的可能性很小，而且數(shù)字稱重儀表實(shí)時(shí)檢測著數(shù)字傳感器信號，具有強(qiáng)大的防作弊功能。為堵塞計(jì)量環(huán)節(jié)管理漏洞，積極采取有效的安全防范措施，既保證計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，又防止不法分子舞弊給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，采用汽車衡的數(shù)字化改造是有效的技術(shù)措施。

1 總體思路

宣鋼使用的20 多臺電子汽車衡使用的是模擬傳感器，模擬傳感器輸出的是模擬毫伏信號，8 路傳感器模擬毫伏信號通過接線盒并接后傳輸給儀表，儀表把傳感器輸出的模擬毫伏信號放大、A/D 轉(zhuǎn)換后發(fā)送給模擬儀表顯示出稱重?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)衡器出現(xiàn)故障后，不能自動(dòng)檢測處哪個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，儀表無法及時(shí)判斷定位故障問題，不能滿足宣鋼企業(yè)在連續(xù)生產(chǎn)中的高可靠性要求。如果全部改用數(shù)字稱重傳感器，數(shù)字稱重傳感器內(nèi)部可進(jìn)行信號A/D 轉(zhuǎn)換器及放大處理，輸出數(shù)字信號可對每個(gè)傳感器進(jìn)行嚴(yán)格的測試診斷，由于8 個(gè)傳感器都有自己的地址，數(shù)字儀表能夠在線監(jiān)測8 個(gè)傳感器輸出的信號并進(jìn)行智能處理，使得衡器在使用中可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，提高了衡器的可靠性與穩(wěn)定性，當(dāng)衡器出現(xiàn)故障儀表立刻顯示故障原因，提高了衡器的維修速度。

2 宣鋼汽車衡模、數(shù)改造的具體方案

2.1 數(shù)字傳感器替換模擬傳感器

宣鋼汽車衡擔(dān)負(fù)著宣鋼進(jìn)廠原料、出廠鋼材的檢斤數(shù)據(jù)，在使用中必須保證稱重?cái)?shù)據(jù)的可靠與準(zhǔn)確。由于宣鋼汽車衡位于廠區(qū)，使用的是模擬傳感器及模擬儀表，在宣鋼現(xiàn)場廠區(qū)，模擬儀表與傳感器由于受強(qiáng)電磁場干擾影響，經(jīng)常造成過磅數(shù)據(jù)漂移及數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。而數(shù)字傳感器采用內(nèi)部保護(hù)電路，在傳感器內(nèi)部增加了各種保護(hù)電路和防雷擊設(shè)計(jì)，使用中不受強(qiáng)電磁場干擾和浪涌影響，傳感器輸出穩(wěn)定的信號，可保障儀表稱重?cái)?shù)據(jù)的可靠與準(zhǔn)確。數(shù)字傳感器與數(shù)字儀表主要優(yōu)點(diǎn)是：1）汽車衡使用的8 只傳感器都有各自的地址，當(dāng)有數(shù)字傳感器損壞出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)字儀表馬上顯現(xiàn)提示，使數(shù)字系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了探測、辨認(rèn)、診斷等智能化功能；2）可通過數(shù)字儀表查詢每個(gè)傳感器的輸出電壓及每個(gè)傳感器工作狀態(tài)是否正常，可以根據(jù)需要調(diào)整修改汽車衡的量程系數(shù)和零點(diǎn)數(shù)值以及各個(gè)使用中傳感器的系數(shù)和零點(diǎn)參數(shù)；3）儀表故障提示，維護(hù)維修快捷，為計(jì)量檢斤時(shí)物流暢通提供可靠的保障；4）數(shù)字傳感器通過微處理器可實(shí)現(xiàn)溫度、線性、蠕變等進(jìn)行自動(dòng)數(shù)字化補(bǔ)償，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

2.2 數(shù)字汽車衡的改造可提高衡器使用安全性

由于數(shù)字汽車衡使用的是數(shù)字傳感器及數(shù)字儀表，接收的是數(shù)字信號，調(diào)整衡器的每個(gè)角差時(shí)直接在儀表中通過軟件來處理，而模擬汽車衡需要調(diào)整接線盒中的電位器達(dá)到調(diào)整角差，使得數(shù)字汽車衡在調(diào)試位差更加快捷方便。數(shù)字汽車衡由于協(xié)議的保密，現(xiàn)場無法作弊，防止利用簡單電路改變稱量信號和大小，保密性好具有防作弊功能，能有效防止不法分子使用遙控器作弊，在數(shù)字汽車衡如果使用遙控器作弊儀表就會(huì)自動(dòng)出錯(cuò)報(bào)警，這就保障了稱重?cái)?shù)據(jù)的安全性與準(zhǔn)確性。在模擬式傳感器的汽車衡中被安裝作弊器的情況非常普遍，給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于遙控器本身體積小，安裝簡便，給計(jì)量數(shù)據(jù)的安全性造成了極大的隱患。宣鋼進(jìn)廠原料及出廠鋼材關(guān)鍵衡器除動(dòng)態(tài)軌道衡外，基本是數(shù)字化汽車衡，從而使計(jì)量數(shù)據(jù)的安全性得到了良好的保障也更好地維護(hù)了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

2.3 數(shù)字衡器提高了工作效率

數(shù)字汽車衡在校準(zhǔn)及故障維修時(shí)比模擬汽車衡快捷方便直觀，模擬汽車衡在校準(zhǔn)時(shí)需在每個(gè)傳感器上方加載砝碼用電位器進(jìn)行位差調(diào)整，位差的調(diào)整需反復(fù)多次調(diào)整電位器，調(diào)試耗時(shí)費(fèi)力并且接線盒電位器極易被損壞。而數(shù)字汽車衡位差調(diào)整快捷方便。數(shù)字儀表可以自動(dòng)檢測每個(gè)傳感器的受力情況，只要在各角加一遍載荷就可自動(dòng)計(jì)算出各點(diǎn)的位差系數(shù)大小，位差調(diào)整修改自動(dòng)進(jìn)行，不用反復(fù)加載砝碼調(diào)試電位器，提高了工作效率。模擬汽車衡在使用中，如果有傳感器損壞故障出現(xiàn)，衡器就不能計(jì)量稱重造成停工停產(chǎn)。而數(shù)字汽車衡有傳感器損壞故障出現(xiàn)時(shí)能實(shí)現(xiàn)不間斷計(jì)量操作，保障宣鋼企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。由于數(shù)字儀表時(shí)刻監(jiān)測著每只數(shù)字傳感器的輸出信號狀況，某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，故障提示信號通過儀表顯示屏及時(shí)顯示出來，便于更換故障傳感器解決故障問題。

3 結(jié)論

宣鋼汽車衡的數(shù)字化成功改造完成以后，成功解決了模擬汽車衡在使用過程中存在的弊端。數(shù)字汽車衡的故障自診斷、免標(biāo)定、抗干擾能力強(qiáng)等功能提高了系統(tǒng)可靠性，數(shù)字汽車衡防作弊效果顯著，維護(hù)方便，不間斷工作降低了停機(jī)時(shí)間。因此，數(shù)字汽車衡更好地滿足了宣鋼物流過程控制的要求，滿足了企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)中高可靠性的要求。

[1]曹立平.中國衡器實(shí)用技術(shù)手冊.中國計(jì)量出版社出版，2005(1).