MSC型定量自动秤在尿素包装中的应用
MSC型定量自动秤在尿素包装中的应用
广州石化总厂化肥厂在尿素产品的计量包装方面十几年前成功应用机械电子自动秤进行尿素的定量包装生产，极大提高了当时的生产质量和自动化水平。但是，现在已满足不了计量指标、产品质量和管理要求，并且在设备维护、节能降耗等方面已严重制约了各项指标的优化与提高。为此，我厂经过认真调研和试用选型，确定用航天工业总公司十二研究所MSC型定量自动秤完成原包装秤的设备改造，并结合我厂特点在参数设置、误差修正等方面进行了一系列改进提高，收到了良好的效果。
MSC型定量自动秤适用于各种固体散装物料的定量包装，并通过国家JJG731－1991《定量自动衡器检定规程》的各性能测试和功能检验。由于该系统使用了专用计量控制显示仪表和PLC可编程控制器及全不锈钢秤体结构，使该系统具备了系统准确度高、秤量速度快、抗腐蚀能力强等突出优点，充分满足了企业的生产要求和计量要求。尤其在使用、维护方面，该系统具有参数预置、自动补偿、数字校准和系统自诊断功能，给操作、维护带来极大方便。实际运行中，也体现出抗干扰能力强、可靠性高、耐腐蚀、控制系统免维护等特点。
一、系统主要技术指标
1.准确度：
首次检定动态误差：≤01％，40kg±40g；静态误差：≤005％
2.包装速度：
1000～1200袋/小时(双秤，40kg/袋)
3.主要功能指标：
A/D采样速度：120次/秒；数字式软件调校功能；自动零位跟踪；自动去皮重；具有粗计量、精计量及过冲量补偿；可调超差报警讯号；双秤自动称量交替落料。
二、自动称量过程描述
1.组成
MSC型电子秤主要由秤体和电子称量控制系统两个部分组成。其秤体部分又是由贮料仓、给料装量、称量斗(双秤斗)、夹袋器等组成。电子秤量控制系统则是由称量传感器、称重控制仪表和控制执行元件组成(见图1)。
2.称量过程
包装秤给料装置以大小两种流量向称量斗供给物料。称重传感器将重量信号转换为电信号，并传送给称重控制仪表。称重控制仪表测量重量值并对整个称量过程进行程序控制，构成一个自动称量控制系统，以实现定量包装秤的连续工作。
从图2可以看出，理想状态下，大给料完成额定重量值的90％～95％的给料量，且在很短时间内完成，小给料完成额定重量值的5％～10％的给料量，且占用较长的时间。说明大给料用以提高包装速度，小给料的缓慢给料可以保证称量准确度。实际生产中这两段的重量与时间参数要根据具体情况不断调整才能达到最佳状态。
三、系统误差与调整办法
1.误差分析
在计量部门检定电子秤时要对其静态准确度和动态准确度都进行考核。而实际生产中，产品的计量准确度主要取决于动态准确度。从理论上和实际调试与生产中分析，动态准确度误差主要来自系统内部和外部环境两个方面。
系统内部误差主要包括：①传感器误差；②称重仪表误差；③控制元件与执行元件的滞后误差。
外部环境误差主要包括：①物料的均匀程度，是否结块；料流是否均匀；②设备是否受外部电气或振动干扰影响。
除此之外，一些随机的变化也会影响系统准确度像温湿度变化、料斗挂料等。所以实际生产中要针对不同情况加以解决。
2.调整办法
对上述几种影响系统准确度的几个方面，在综合考虑系统准确度与包装速度兼顾的前提下，我们着重进行了以下调整：
①加入时间继电器，使夹袋器控制时间独立出来，以增加双秤称量的控制时间，便于提高系统的协调与稳定性；
②改变小给料阀的口径，60mm→50mm，控制流量准确度；
③综合调整大、小给料前后的各时间参数，来减小物料对设备的冲击，并延长设备的相对稳定时间；
④静态检测中增加数字滤波功能。
四、检定结果和效益分析
1.检定结果
经过试运行阶段后，由省计量部门进行检定，静态检定、动态检定均达到02级秤首次检定要求。
2.效益分析
从设备正式启用到现在，运行状况良好，并取得了较好的经济和社会效益。我厂使用机械称包装时，有时为了保证社会效益，自觉在包装时加一定的量，大大增加了生产成本。而使用MSC型定量自动称量包装机后，每包尿素出厂都可控制在(40±008)kg范围内。从1998年11、12月份的尿素包装统计数据来看，平均每包比以前可省尿素50g，以此作为基数来计算，每条包装线一年就可省尿素1125吨。我厂共有6条包装线，其经济效益是可观的。同时，使用新包装机后产品质量深得用户好评，增加了用户对我厂产品的信心，取得了较好的社会效益，增加了产品竞争力。
来源:中国计量 作者/ 刘东
