淺談飼料廠數(shù)字式汽車衡的安裝調(diào)試方法

huamu

一、引言
數(shù)字式傳感器和數(shù)字式儀表技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式稱重系統(tǒng)現(xiàn)在已逐漸成為稱重技術(shù)領(lǐng)域的新寵，以其調(diào)試簡便高效、適應(yīng)現(xiàn)場能力強等優(yōu)勢正在稱重技術(shù)領(lǐng)域展露頭角。其中在汽車衡和靜態(tài)軌道衡上的應(yīng)用最為普遍。
數(shù)字式汽車衡因為采用數(shù)字稱重技術(shù)，構(gòu)成方式與傳統(tǒng)的模擬汽車衡存在較大的差異，首先，數(shù)字式汽車衡的儀表（或計算機）和傳感器之間的接口屬于數(shù)字通訊（一般為RS485通訊方式）接口，儀表直接接收的是傳感器送出的數(shù)字信號，傳輸線長度可達1000米；而普通的模擬式汽車衡儀表和傳感器之間的接口屬于模擬接口，儀表首先接收傳感器的模擬信號，然后再對其進行A/D轉(zhuǎn)換后才能進一步處理，傳輸距離一般在20～30米。其次，由于數(shù)字式汽車衡接收的是數(shù)字信號，調(diào)整角差時直接在儀表中通過軟件來處理，而不像模擬式汽車衡那樣，需要調(diào)整接線盒中的電位器來達到調(diào)整角差目的。這些明顯的差異，也就決定了數(shù)字式汽車衡在安裝調(diào)試時存在諸多有別于模擬式汽車衡的地方。
二、數(shù)字式汽車衡的安裝調(diào)試方法
前面已經(jīng)提過，數(shù)字式汽車衡采用的是數(shù)字式傳感器，傳感器一般直接輸出的為RS485方式的數(shù)字信號，所以，組成汽車衡時即可采用數(shù)字式稱重儀表，也可直接采用計算機配專用軟件。兩種構(gòu)成方式在安裝調(diào)試上無太大區(qū)別，為描述方便，下面都以數(shù)字式儀表為例予以說明。
第一、數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器的接口連接：這是數(shù)字式汽車衡的安裝調(diào)試的關(guān)鍵。
首先要明確接口中各引腳的定義。數(shù)字傳感器一般均采用RS485通訊方式接口，但由于使用習(xí)慣和設(shè)計習(xí)慣等差異，這中間又存兩線制和四線制RS485接口方式的差異，連接時需要加以區(qū)分。兩線制的RS485接口屬于我們常規(guī)使用中見的最多的一種方式，傳感器輸出總共5根線，分別為：屏蔽線、電源正、地（GND）、接收正/發(fā)送正（A/T+）和接收負/發(fā)送負（B/T-），可以配接兩線制和四線制RS485接口的數(shù)字儀表。接口連接方式如下圖1所示：

圖1

（圖1）2線制RS485傳感器與4線制RS485和2線制RS485儀表接口方式
四線制RS485接口的傳感器一般輸出線為7根，包括：屏蔽線、電源、地線（GND）、接收正（＋R）、接收負（-R）、發(fā)送正（+T）、發(fā)送負（-T）等。四線制RS485接口的傳感器，一般只能連接提供4線制接口的儀表，強烈建議不要使用在兩線制接口的數(shù)字儀表上，否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊故障。接口方式如圖2所示。
注意，無論那種接線方式，接線時首先一定要確保電源線連接正確，尤其在整個秤安裝完畢后通電調(diào)試前，一定要仔細核對和檢查電源線接線的正確性，否則極易造成數(shù)字傳感器內(nèi)部電路損壞。

圖2
4線制RS485傳感器與4線制RS485儀表接口方式

三、數(shù)字式汽車衡安裝前的準備工作（前期預(yù)備調(diào)試）：
安裝前，應(yīng)認真做好以下準備工作，為后面的安裝和調(diào)試提供便利。
1. 首先確定數(shù)字傳感器所使用的通訊速度、數(shù)據(jù)格式以及通訊字符串格式等與數(shù)字儀表內(nèi)部定義的是否一致。數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器以RS485通訊方式連接，所以通訊速度（波特率）、數(shù)據(jù)格式（包括數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位位數(shù)、校驗方式等）必須一致；同時，通訊數(shù)據(jù)和命令要能被正確解析，通訊字符串格式也必須與儀表收發(fā)的字符串格式一致。例如：HBM的數(shù)字傳感器，就具有9600和19200兩種通訊波特率，7位和8位兩種數(shù)據(jù)位數(shù)，校驗方式也存在無校驗、奇校驗和偶校驗等3種方式，通訊字符串格式也存在Formate1～Formate4等多種，使用前若不確定清除，極易為后面的調(diào)試帶來很大的麻煩。
如果存在參數(shù)不一致，安裝前必須先通過數(shù)字傳感器自帶的設(shè)置軟件將數(shù)字傳感器的通訊波特率和數(shù)據(jù)格式設(shè)置的與儀表一致。有些數(shù)字儀表如耀華的XK3190-DS1、DS2等具有開機自動檢測和設(shè)置通訊參數(shù)的功能，直接將數(shù)字傳感器逐個與儀表連接即可完成通訊參數(shù)設(shè)置。
2. 確定數(shù)字傳感器的自身濾波強度。
數(shù)字傳感器自身濾波強度的設(shè)置沒有一個固定的標(biāo)準，一般能滿足現(xiàn)場使用要求即可。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，一般我們建議可將傳感器的濾波強度設(shè)置的比最終汽車衡工作的濾波強度低1～3個級別。以HBM的數(shù)字傳感器為例，假如我們最終的汽車衡實際工作時使用的濾波強度為5級，就可以將HBM的數(shù)字傳感器設(shè)置在4級以下（0.5Hz以上），后續(xù)的濾波由儀表完成，一般儀表濾波可設(shè)置在3級或3級以上。
如果沒有條件修改數(shù)字傳感器濾波強度，當(dāng)使用中發(fā)現(xiàn)數(shù)字數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)反應(yīng)過慢時或穩(wěn)定性差時，也可以通過降低或提高儀表濾波強度方式來達到同樣的效果。
3. 設(shè)置和標(biāo)識數(shù)字式傳感器的通訊地址。
設(shè)置數(shù)字式傳感器的通訊地址，有人會習(xí)慣于傳感器安裝完畢后再進行。為了方便后期安裝調(diào)試工作，建議最好在傳感器安裝前完成此項工作。設(shè)置操作即可使用傳感器自帶的軟件，也可使用數(shù)字儀表提供的通訊地址設(shè)置功能來完成。對此沒有統(tǒng)一要求，用戶可根據(jù)現(xiàn)場條件選擇。傳感器地址最好依照安裝次序由小到大編碼，例如8個傳感器，可依次將通訊地址設(shè)為：1、2、3、4、5、6、7和8。每個數(shù)字式傳感器設(shè)置完畢后，最好在傳感器醒目位置及與接線盒的接口端做出明顯的標(biāo)識，便于后續(xù)的安裝和連接。
4. 數(shù)字式傳感器最大輸出碼值的確認。
數(shù)字式傳感器最大輸出碼值（即滿量程輸出碼值）一般用戶會不大去關(guān)心，其實最大輸出碼值與汽車衡最終的所能達到的計量精度及示值穩(wěn)定至關(guān)重要。由于汽車衡都采用多個傳感器，且每個傳感器實際使用的信號范圍一般都在1/3～1/4F.S內(nèi)，如果最大輸出碼值為30,000碼，若每個傳感器使用1/4量程信號，則每個傳感器實際最大輸出碼值為7500碼，假如整個秤體由8個傳感器構(gòu)成，則秤體滿量程實際輸出為60000碼。如果秤最終按1/5000的精度來標(biāo)定，則每個d＝12碼，這樣的話，傳感器每跳動6碼就會產(chǎn)生1個分度的跳動，從而導(dǎo)致最終示值不穩(wěn)定；同時，對于秤最終零位處理也帶來諸多問題。所以，建議用戶一定要注意將傳感器最大輸出碼值設(shè)置的足夠大，比如HBM的數(shù)字式傳感器，最好確保滿載輸出為100萬碼。
四、數(shù)字式汽車衡的秤體安裝
數(shù)字式汽車衡的秤體安裝要求，與一般模擬式汽車衡的安裝要求一樣，也需要做到基礎(chǔ)平整可靠，傳感器和秤臺接觸良好，每個傳感器受力相對均勻等。
個別用戶都會有這樣一個錯誤的觀點：認為數(shù)字式汽車衡由于進行的是數(shù)字方式，可調(diào)整的范圍極其大，所以不必嚴格要求每個數(shù)字傳感器受力均勻。數(shù)字式汽車衡數(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，現(xiàn)場經(jīng)驗證明，這樣調(diào)試的結(jié)果都是暫時的，在使用一段時間后，角差和線性都會發(fā)生較嚴重的改變，導(dǎo)致計量準確度變差。同時，我們發(fā)現(xiàn)，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太理想。
一般，我們在一臺數(shù)字式汽車衡安裝完畢后，應(yīng)先在儀表上設(shè)置完傳感器的相關(guān)參數(shù)（包括傳感器類型、數(shù)量、每個角位對應(yīng)的傳感器等），并對秤進行一次簡單標(biāo)定，然后用盡可能接近滿量程的重物（例如汽車配載砝碼）在秤臺上來回壓2～6次，以保證秤臺各部分穩(wěn)固，傳感器垂直受力。壓完后要能看到秤臺壓在空秤時可靠回零，否則需檢查秤臺和傳感器是否存在安裝問題，基礎(chǔ)是否存在不實等問題，問題解決后再重壓秤臺2～3次，查看秤回零情況。
當(dāng)整個秤體回零理想后，通過查看空秤時每個傳感器輸出的碼值來初步評估傳感器受力情況，我們通過下面的例子來簡要說明以下評估的方法。
例如：一臺數(shù)字式汽車衡秤體，共安裝了8個數(shù)字式傳感器，地址分別為1～8，分別分布在八個角位（即安裝位置），如圖3所示。

圖3
數(shù)字式汽車衡秤體平面示意圖

評估方法：在空秤狀態(tài)下查看各角位傳感器內(nèi)碼，符合下面三個條件，說明秤臺安裝良好,傳感器受力相對均勻：
1）角位一和八、二和七、三和六以及角位四和角位五內(nèi)碼相差不是很大（經(jīng)驗值：差值在20%以內(nèi)，越小越好）。
2）角位一、四、五、八之間內(nèi)碼相差不是很大，角位二、三、六、七之間內(nèi)碼相差不是很大（經(jīng)驗值：差值在20%以內(nèi)，越小越好）。
3）角位二、三、六、七的碼值近似的約為角位一、四、五、八碼值的兩倍左右。
上述舉例的方法和原則同樣適用于4個和6個或8個以上數(shù)字式傳感器的數(shù)字式汽車衡。
從圖3讀者也可以看出，數(shù)字式傳感器的安裝也盡可能的按地址順序有規(guī)律的排布，這樣會給后面的角差調(diào)整提供諸多方便。
五、數(shù)字式汽車衡的角差修正
當(dāng)前面所有工作完成后，就可以開始對數(shù)字式汽車衡進行角差修正。角差修正前建議最好對儀表進行一次簡單的標(biāo)定，然后再開始壓角和調(diào)整角差。一般數(shù)字式汽車衡儀表都提供手動和自動兩種角差修正方法，使用哪一種方法全都依賴個人習(xí)慣。筆者建議最好先自動修正角差，然后通過手動進行微調(diào)修正，這樣，最終可得到非常理想的校正結(jié)果。
完成了角差修正，就可以開始對稱進行標(biāo)定和其它計量性能檢測了。
結(jié)束語
數(shù)字式稱重系統(tǒng)是新興的稱重技術(shù)，也是未來稱重技術(shù)發(fā)展的一個方向。它以其諸多便利和優(yōu)點正在為越來越多的人接收和喜愛。數(shù)字式汽車衡是數(shù)字式稱重系統(tǒng)中最具代表性的產(chǎn)品之一，通過對它安裝和調(diào)試方法的簡單介紹，我們不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)字式稱重系統(tǒng)的安裝和調(diào)試既有它獨特的地方，又與普通模擬稱重系統(tǒng)存在很多相似之處。

bobo52410

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