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称重仪表发展趋势
点击率:7040   作者:转自网络   来源:http://www.tian-auto.com   时间:2015-3-6 16:37:50
称重配料系统中称重仪表发展趋势
一、称重仪表的沿革与现状
早期的称重仪表基于早期单片机技术,实现对称重信号的放大和转换处理,由于数字电路和模拟技术的发展水平较低,导致仪表非常复杂而且操作繁琐:参数设置依靠数十个DIP开关的位置来确定;多只传感器需要串连接入仪表,以补偿放大电路的不足,但由此带来的角差调整问题一直无法解决;到上个世纪八十年代末九十年代初的时候,电子称重技术经历了一次飞速的发展,现在普遍使用的称重仪表基本成型:各种参数通过按键即可设置;通过按钮即可进行各种操作;由于放大电路和高速高精度A/D转换技术的突破,多称重传感器并联接入称重仪表,有效解决了传感器角差问题,使得计量更准确,可靠。
 

上世纪九十年代末的时候,数字式称重传感器开始逐渐在国外应用,出现了相应的数字式称重显示仪:可将多路数字传感器的信号同时输入仪表,在检测总重量的同时可分别看到各传感器的资料,带来了更换传感器免标定,总量数据更稳定,传输距离更远等一系列有点。数字化称重的出现是称重显示仪<产品和应用的又一飞跃。


二、微电脑处理技术的高速发展与现代工业的需求决定了未来称重仪表的发展方向
随着工业过程称量工艺的发展,对配料系统称重仪表的要求也越来越高,其外延也逐渐扩大,逐渐兼有PLCPC的部分功能。从之前的单一物理量发展到今天的多通道、多物理量发展;在性能上,向高速率、高灵敏度、高准确度、高可靠性方向发展;在结构上,向智能化、模块化、可二次开发的方向发展;随着现代工业信息化发展的要求,称重显示仪出现了各种总线、以太网等多种通讯接口,朝着接口丰富、便于与计算机、PLC连接的方向发展;外观和操作界面向更加美观,向人性化、个性化设计方向发展。
电子技术的发展,无论MCU性能的提升,数字电路和模拟电路技术的进步,还是嵌入式系统软硬件技术的发展,都从各个方面极大促进了称重显示仪的发展。
 
模拟电路的发展使得稳定可靠前置放大电路成为现实,电路噪声大幅度减小使得进入A/D转换模块的信号更为真实,同时从12A/D转换到24位的AD转换模块使得模数转换精度大大,同时采样速度的大幅提高,从10/s4000/s提高使单位时间内采集到更多数据,使称重显示仪实现高速率,高准确度,高精度称为可能;   
51系列到高速51系列芯片,发展到今天的ARM9芯片,MCU性能的大幅提升,可将A/D采集到的大量数据进行分析处理,实现更为有效的控制算法(例如模型预测MPC算法),使得称重仪表实现更高的准确性;数据处理速度的提高也使得称重仪表实现多通道、多物理量处理成为可能,如钢铁厂普遍需求却无良好解决办法的负压补偿仪表,以及广泛应用在测力分析系统中的高精度力-位移分析仪表等,都使称重仪表更突出多过程量的处理了。
嵌入式系统的发展,不仅使仪表的长期可靠性得到提高,也使得数据存储量加大,在某些场合称重显示仪甚至可以替代PC的部分功能——例如配方管理,数据统计等功能,例如日本AD公司的4820仪表,以及日本Unipulse的部分产品,与此同时,嵌入式软件技术使称重显示仪具有二次开发的平台,在仪表上可以象在PLCPC上按需进行编程,实现了良好的人机对话界面HMI,使称重显示仪能满足各种不同的工艺需求,更加人性化,(图1AND4820的界面图)。

网络信息化的发展,要求称重仪表的接口越来越丰富,在MCU的支持下,除最为常用的模拟量(010V/420mA)、串口(RS232/RS485外),现在越来越多的用到Profi-BUSMOD-BUS,以及工业以太网等通讯接口均已在称重仪表上实现,通讯接口的丰富,极大方便了称重仪表与PLCPC等上位机系统的通讯;为方便数据存储功能,现在新开发的称重仪表已经开始配备存储器如微硬盘,以及可热拔插的外置存储器如CF卡、SD卡等,便于用户将PC上的数据转存到PC上,或者到PC上进行数据统计与分析。


三、结束语
随着工业过程称量工艺的发展,对称重仪表的要求也越来越高,其外延也逐渐扩大,逐渐兼有PLCPC的部分功能。从之前的单一物理量发展到今天的多通道、多物理量发展;在性能上,向高速率、高灵敏度、高准确度、高可靠性方向发展;在结构上,向智能化、模块化、可二次开发的方向发展;
 

工业电子称重技术的出现,极大促进了工业制造技术的发展。特别是称重自动配料技术和产品在工业生产过程的应用,既提高了产品的质量,又提高了生产效率。工业称重仪表的应用越来越多称重仪表技术也得到了较快地发展,本文结合相关电子技术的发展和现代工业对称重仪表的要求简单分析了称重仪表的未来发展方向。


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