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自動給料稱重系統(tǒng)屬于快速裝車系統(tǒng)的核心組成部分，而快速裝車系統(tǒng)是我國在20世紀(jì)90年代中期從國外引進(jìn)的一種列車裝載系統(tǒng)，它能夠快速地將固體物料裝載到行進(jìn)中的火車車廂中， 特別適合大型采礦企業(yè)產(chǎn)品的裝車外運(yùn)。在采礦業(yè)比較發(fā)達(dá)的美國、 南非等國家，快速裝車系統(tǒng)非常普及。

煤炭裝車中的稱重系統(tǒng)由稱重倉、稱重傳感器、稱重儀表以及校驗砝碼等組成。各組成部分在快速裝車系統(tǒng)中的位置如圖1所示。

稱重倉位于緩沖倉與裝載溜槽之間，是一個獨(dú)立的倉體，完全依靠4個稱重傳感器支撐于裝車系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)上。稱重倉是稱重系統(tǒng)的載荷接收部分， 最大載重量為100t。它接收由緩沖倉進(jìn)入的物料， 稱重后再將物料從裝載溜槽卸出。

稱重傳感器均勻安裝在稱重倉中下部的四周，直接支撐著稱重倉。傳感器隨稱重倉內(nèi)物料重量的變化而相應(yīng)變化，輸出與稱重倉內(nèi)物料重量線性成比例的信號。

稱重儀表安裝在裝車系統(tǒng)控制室的操作臺內(nèi)。儀表為稱重傳感器提供激勵電壓，接收稱重傳感器的信號，經(jīng)過放大、 轉(zhuǎn)換等處理后將稱重倉內(nèi)物料的重量顯示到屏幕上，同時能輸出開關(guān)量信號到可編程控制器（ PLC） ，控制緩沖倉給料閘門和稱重倉卸料閘門的打開、關(guān)閉。整個稱重系統(tǒng)的初次校準(zhǔn)和日常檢定也是通過稱重儀表完成的。

校驗砝碼對稱放置在稱重倉的兩側(cè)。它是通過國家計量部門檢定的標(biāo)準(zhǔn)測重設(shè)備，平時與稱重倉是分離的，需要時將其與稱重倉相連后提升，它的重量就加到了稱重倉上， 用來進(jìn)行稱重系統(tǒng)的初次校準(zhǔn)和日常檢定。 所配校驗砝碼的重量至少應(yīng)為裝車稱重系統(tǒng)的1/4Max。

實際使用過程中，稱重系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確稱重，還能按照操作人員預(yù)先設(shè)定的每節(jié)車廂裝載量來控制裝車系統(tǒng)的自動給料稱重。

系統(tǒng)的稱重功能是通過稱重傳感器實現(xiàn)的，稱重準(zhǔn)確度能達(dá)到± 0.1%。稱重傳感器能夠?qū)⑺芡饬Φ淖兓D(zhuǎn)換為電壓信號的變化， 對稱重系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)后，傳感器輸出的信號與稱重倉內(nèi)物料的重量成線性比例關(guān)系，再經(jīng)過稱重儀表處理后顯示物料的實際重量， 從而達(dá)到稱重的目的。

而稱重系統(tǒng)自動控制給料稱重的功能是通過PLC實現(xiàn)的。稱重儀表將稱重倉內(nèi)瞬時的物料重量以開關(guān)量信號的形式輸出， PLC中相應(yīng)的模塊接收后，按照控制程序分析、 判斷， 然后輸出信號控制緩沖倉、 稱重倉液壓閘門動作， 完成自動給料稱重功能。

接下來我們重點介紹煤炭裝車中自動給料稱重的過程。

首先介紹每節(jié)裝載量的設(shè)定。由于不同型號車廂的標(biāo)準(zhǔn)載重不同，而稱重系統(tǒng)是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的裝載量自動控制給料稱重的，所以裝車前要設(shè)定車廂裝載量。不同的車廂設(shè)定的裝載量可能不同。如果所裝的一整列車是由不同型號的車廂組成的，那么裝車過程中可能

需要不時更改每節(jié)裝載量的設(shè)定值。

現(xiàn)在大部分裝車系統(tǒng)都選用多路開關(guān)量輸出信號來控制給料稱重，在這種方式下， 每節(jié)裝載量是通過稱重儀表鍵盤設(shè)定的，設(shè)定重量與實際重量之間的比較是在稱重儀表中進(jìn)行的。我們一般用4個設(shè)定點，也就是說， 需要在稱重儀表內(nèi)設(shè)定4個重量數(shù)值。第1個設(shè)定點表示第1次關(guān)閉緩沖倉閘門的數(shù)值，一般設(shè)為每節(jié)裝載量的80%， 第2個設(shè)定點表示第2次關(guān)閉緩沖倉閘門的數(shù)值， 一般為每節(jié)裝載量的95%， 第3個設(shè)定點表示完全關(guān)閉緩沖倉閘門的數(shù)值， 即每節(jié)車廂的裝載量， 第4個設(shè)定點表示空倉的數(shù)值。

每個設(shè)定點相應(yīng)有一個開關(guān)量輸出繼電器，當(dāng)儀表監(jiān)測到稱重倉內(nèi)物料重量大于等于設(shè)定重量時， 繼電器動作，觸點就導(dǎo)通， 輸出信號到PLC。用這4個設(shè)定點的輸入信號和各倉閘門的位置信號、 動作信號等編寫相應(yīng)的程序，就能實現(xiàn)裝車系統(tǒng)的自動給料稱重。

當(dāng)裝車系統(tǒng)啟動后，第四個設(shè)定點對應(yīng)的繼電器沒有動作，說明稱重倉內(nèi)物料重量低于所設(shè)定的空倉量， PLC輸出開關(guān)量信號控制液壓系統(tǒng)將緩沖倉閘門全部打開進(jìn)料； 當(dāng)物料重量大于等于第1個設(shè)定值時，該設(shè)定點對應(yīng)的繼電器動作， PLC控制關(guān)閉4片緩沖倉閘門，精確給料；當(dāng)物料重量大于等于第2個設(shè)定值時， 第2個設(shè)定點的繼電器動作，PLC將控制再關(guān)閉3片緩沖倉閘門， 只留一片閘門更加精確給料；當(dāng)物料重量大于等于第3個設(shè)定值時， 緩沖倉閘門全部關(guān)閉。此時4個設(shè)定點的繼電器全部處于動作狀態(tài)，緩沖倉自動給料稱重完成。從緩沖倉打開閘門到關(guān)閉閘門這段時間，我們稱為給料時間， 裝載61t車廂時的給料時間僅為8s。

操作人員手動打開稱重倉卸料閘門進(jìn)行裝車，隨著稱重倉內(nèi)物料逐漸裝入火車車廂內(nèi)， 4個設(shè)定點繼電器也依次復(fù)位， 當(dāng)?shù)?個設(shè)定點對應(yīng)的繼電器復(fù)位后， 稱重倉內(nèi)物料重量已經(jīng)小于空倉重量，表明稱重倉已放空，PLC立即控制稱重倉卸料閘門關(guān)閉。 一旦稱重倉閘門關(guān)閉信號輸入，緩沖倉閘門將馬上完全打開， 重復(fù)上述自動給料稱重過程，為裝下一節(jié)車作準(zhǔn)備。如此循環(huán)，直到整列車裝完。

可以看出，與傳統(tǒng)煤炭裝運(yùn)過程中使用的各種計量器具、 計量形式相比，這種和自動化控制有效結(jié)合的稱重系統(tǒng)給料迅速， 稱重準(zhǔn)確，有很高的應(yīng)用價值。

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