ATM-68000微机配料秤的应用与维护

　我公司水泥厂于1995年和1996年在生料粉磨和水泥粉磨系统各安装了1台ATM-68000型微机配料秤，不仅提高了配料的准确度和生料CaO和Fe2O3的合格率，而且还大大降低了工人的劳动强度。但是微机配料秤的称量、给料全部由微机完成，维护、检修较传统的配料秤复杂。笔者总结几年来的生产实践，对微机配料秤的维护作一介绍。 
1　微机配料秤组成与工作原理
ATM-68000型微机配料秤系统组成如图1。
　　

图1　微机配料秤系统框图
　　
微机配料秤运行时，皮带上称量段上物料的重量通过称重传感器变换后得到大小与重量成正比的电信号，经过称重放大器放大后送入通道箱。电动机尾部有1个磁钢和电动机同轴转动，测速头通过电磁感应测得频率与磁钢转速成正比的交流电信号，此信号经速变器变换后也送入通道箱。在通道箱中对负荷、速度信号进行变换、处理后送入微机进行运算，得到准确的物料实际流量。微机根据物料实际流量和设定流量的差别，送出控制信号到通道箱，经过光电耦合器隔离后控制变频调速器的输出频率，从而改变电动机转速，保证了微机配料的准确性。
2　系统的维护
　　
2.1　定期对微机配料秤进行除尘
　　
由于水泥厂的粉尘浓度较高，微机配料秤的工作环境恶劣。粉尘使电子元件散热不良、吸潮产生漏电等，对电子设备的安全运行危害很大，特别是显示器内有1万多伏直流高压，更容易吸附粉尘。我们一般每个季度对微机配料秤的显示器、主机、通道箱除尘1次，除尘时先用毛刷仔细清扫，然后用风筒吹。春季由于空气湿度大，可用热风档对电路板适当多吹一下去除潮气。微机中的集成电路对静电、冲击电流特别敏感，所以在除尘工作中要注意手、金属物体不要接触电路板，并严禁在带电的情况下插拔微机的接口电路，防止损坏微机中的电子元件。

2.2　定期对微机配料秤进行标定
　　
微机配料秤的精度虽然比传统的配料秤高，但由于粉尘、振动、温度以及其它因素的影响，负荷放大器的零点、放大倍数会产生变化，造成称量不准确。所以定期对微机配料进行标定是必要的，一般每月要对微机配料秤标定1次。
　　
标定分2步进行，首先校准负荷放大器的零点和皮重。校准前先将秤体皮带上的物料清扫干净，检查各托辊运转是否顺畅，有无卡阻；秤架是否水平，支撑螺母有无脱落、偏移等现象。发现有问题应先处理，检查完毕后即可通电调整放大器的零点。调整零点用数字万用表的直流毫伏档接放大器的2根引出线，然后用小螺丝刀仔细调整放大器内的电位器至万用表的示数小于20mV。调整好后在传感器的压片上逐个放置3个等重的砝码(每个约2kg)，观察万表表的示数是否呈线性上升，然后再将砝码逐个取下看示数是否线性下降。如果呈线性上升和线性下降则表明压力传感器和放大器工作正常。试验后放大器的零点如有变化，则重新调整零点。
　　
零点调整完毕后手动调节通道箱上旋钮开动电动机，使皮带秤上均匀铺满料后就可以进行标定工作。我们采用实物标定法。标定时将通道箱上的开关置于手动位置，用“J”键设定需标定的秤号的流量为10kg/min(此值不能太大，太大会引起放料过程中微机停止计量，设小一些在放料过程中微机会发出报警声，但不影响标定工作)，其余秤号的流量设为0kg/min。按“C”清除累计产量后再按“O”键使微机处于运行状态准备计量，慢慢旋通道箱上的旋钮使变频器输出频率为10Hz左右。观察屏幕上显示放下物料的重量，标定大秤(给料能力24t/h，适用于石灰石、熟料、矿渣等用)时放下的物料不少于20kg，标定小秤时(给料能力4.5t/h，适用于石膏、铁粉、粘土等)放下的物料不少于10kg。放料完毕后将放下的物料用磅秤称量，称量结果同微机屏幕上显示的数据比较，如有偏差，则需要调整对应秤号的量程上限。量程上限的计算公式为:
　

　
　　将新量程上限输入微机后重新进行标定工作，直到物料实际重量与显示值相差小于1kg时(该秤显示最小单位为kg)，标定工作完成。一般每台秤需标定2次以上。表1、2为1999年8月5日水泥配料时1组标定数据。 速变器一般不需要调整，只有当测速头松动、损坏或速变器有问题须更换时才进行调整。调整的步骤为:首先将测速头的2根线接数字万用表(交流40V档)，然后手动调通道箱使电动机转动最快，轻轻转动测速头，使万用表示数最大，固定好测速头。再调整相应的速变器，使微机屏幕上显示的速度在95～99之间就可以了，速变器调整好后要进行标定工作。 

2.3　降低备件损耗的几点措施 
　　
生产中我们发现，熟料、石灰石秤的皮带沿下料口两侧容易被磨损，降低了皮带的使用寿命。经分析原因是由于物料的磨琢性大，下料口两侧的挡板对物料的阻挡，使物料卡入下料口与皮带的接触面，物料对皮带摩擦增大，很快将皮带磨出沟槽。我们用白铁皮剪成“凹”形垫在皮带上并把白铁皮固定好，将物料与皮带隔离。由于白铁皮比较光滑，对皮带的运转没有影响。采用这种方法避免了物料对皮带的摩擦，延长皮带的使用寿命。电动机尾部的测速头由于振动等原因，固定螺丝容易松动。一旦松动没有及时发现，测速头就会被磨穿，影响生产。我们在生产中曾遇到这个问题。后来我们将所有的测速头螺丝拧紧后，再涂上油漆封固。至今没有出现测速头松动被磨穿的问题。 

3　故障维修方法 

　　 
3.1　开机微机屏幕不能正常显示 
　　
微机不能正常显示，在排除供电部分问题后，打开显示器电源，观察显示器电源指示灯亮不亮，显示器内有无高压(可用手背靠近屏幕，开机时手背感觉到静电则证明高压正常)。显示器正常时打开显示器主机电源，正常时应能听到自检正确后发出的“笛”声，显示器主机不正常可检查其内部的开关电源。生产中我们发现此开关电源容易发生故障。以上检查正常后再打开主机电源，主机正常也应发出自检正确的鸣叫声，若主机自检正确，显示器仍无正确的画面出现，更换主机和显示器主机内串行通讯电路1488、1489。经过上述检查一般能找出故障部件，更换后微机即可正常显示。 

3.2　信号处理部分故障 
　　出现故障时对屏幕上显示的数据进行分析，可以判断出故障位置(元件)。微机屏幕上显示的压力值和速度值对判断故障的原因很重要，一般的故障如称量不准确、微机运行自动停机等都可以从检查压力、速度着手加以解决。平时在正常的生产中要记住各秤压力值和速度值的大致波动范围。 
　　
各皮带秤同时无压力或都显示为99.98则表明故障出现在公共信号电路，检查主机和通道箱后各连接电缆插头是否插牢、通道箱内供各放大器的电源是否正常，若主机内有故障可参照说明书更换集成块。 
　　
只有某一台秤压力、速度不正常，说明主机没有问题，故障点在该秤有关的部分电路。压力值如偏低(高)可检查对应秤体上的压片位置、压力传感器、放大器以及各部分的连线是否有问题。调整秤的速度同压力是有关联的，速度值异常时应先排除是否由压力值异常而引起，再检查对应的测速头、速变器以及连线。由于1套配料系统有好几台秤构成，如果怀疑某一部件有问题时，可以从其它正常的秤体上拆下相应的部件来替换进行验证。 

3.3　故障排除实例 
　　
一例是生料的CaO含量值异常升高且不稳定，波动大。现场观察发现微机屏幕上1号石灰石皮带秤的压力值正常。而速度值则时而正常，时而为零，同时注意到速度值为零时变频器的输出频率达到最高值。秤体电动机的转速也随之正常或变快，据此可判断出问题在1号皮带秤速度信号部分。检查1号皮带秤的速变器和测速头，测速头已松动，拆下测速头发现其端部被磁钢磨穿。用万用表测其阻值为无穷大，稍一振动阻值又正常。更换测速头并标定后故障排除。皮带转速快但速度值为零是由于微机检测不到速度值，所以发出信号提高变频器的输出频率而致。 
　　
另一例是水泥配料上的矿渣秤不准，配入的矿渣偏多，导致水泥强度下降。多次标定也没有解决问题。后经长时间耐心观察发现屏幕上对应矿渣秤的压力值在标定后会缓慢降低，且不稳定，压力值波动范围明显比正常时大。由于矿渣的颗粒小，在皮带上分布非常均匀，正常时屏幕显示的压力值波动范围应该很小。对传感器、放大器调零后，采用压砝码法观察传感器的线性，发现传感器的线性不好，用砝码压时，万用表的示数不成线性上升。再用替代法检查传感器、放大器，确定传感器损坏，更换传感器后正常。