摘要:现有的光电计数装置存在抗干扰能力差以及无法处理特殊工况的问题,本文介绍了引入传送带运转速度作为计数参数的误差修正策略,大大提高了计数精度。
关键词:带速补偿;误差修正;SOC控制器
Abstract: The existing photoelectric counting devices have problems of low anti-interference, and are unable to deal with some special circumstances. This paper introduces a revising tactile by compensating the counting errors with the rotational speed of conveyor belt. It improves the counting's precision greatly.
Key words: Rotational speed compensation; Error revising; SOC intellectual controller
在大容量仓储式产品短距离转运的场所,袋装粉末类产品往往采用传送带作为运输设备。而传送带的两端往往是客户与生产厂家或企业内部的两个独立核算部门,这就要求产品在传输过程中要有精确的计数,便于交割。原始的人工计数的办法,不适应大量的产品的高速传输。近年出现的光电开关或机械开关式的计数器实现了基本的自动计数功能,但对于产品传输过程中的干扰及叠包或传输带故障急停后重启等情况无法处理,造成较大计数误差,现基本处于闲置状态。以一次4000吨水泥从码头仓库装船为例,0.5%的误差是4 000吨×20包/吨×0.5%=40包。这样的误差对于一个年产100万吨的水泥企业来说损失无疑是巨大的,容易造成企业利益流失以及客户信任度下降。
针对此问题,在研究了传送带设备的特点和分析误差产生的根源后,笔者采用"双脉冲带速补偿计数法",利用北京比微积科技有限公司(以下简称比微积公司)的SOC型智能控制器完成了传送带的改造,并取得了很好的效果。
1 "双脉冲带速补偿计数"原理
如图1所示,在传送带上产品经过的外两侧,安装一对对射式光电脉冲传感器,当产品经过此传感器检测区域时,传感器传送一个脉冲。在传送带随动轮辊筒侧面,安装一个接近式带速脉冲传感器,当传送带运转时,带速脉冲传感器返回连续的脉冲信号。
图1 双脉冲带速补偿计数装置
当正常运输时,每个产品脉冲期间,累计带速脉冲是一个常数。传送带运转速度变化时,产品脉冲与带速脉冲的宽度同时变化。在极限时传送带带料停车再启动,计数过程不受任何影响,这就是"双脉冲带速补偿计数"原理,如图2所示。
图2 双脉冲带速补偿计数原理
2 干扰的消除和特殊情况处理
光电脉冲传感器比较容易受到外界的干扰,对计数产生影响。采用双脉冲带速补偿计数后,对外界干扰有了较好的消除办法,在产品脉冲有效期内,带速脉冲远远小于常数,则认为是干扰信号不作计数,如图3所示。
图3 干扰消除原理
当产品在传送带上有重叠会产生一个超长的产品脉冲,此时根据带速脉冲数量与常数的比值,对产品计数进行修正。如图4所示。
图4 脉冲修正原理
3 SOC智能控制器实现"双脉冲带速计数"
SOC控制器运算速度高、信号接口丰富、稳定可靠、抗干扰性能好,尤其是一体化的人机界面(触摸屏),可以方便管理人员对计数过程和结果直观了解,其原理如图5所示。
图5 智能计数器原理图
SOC智能控制器功能强大,可同时管理8套传送带计数器,还可以接收冗余的脉冲传感器信号以提高可靠性,具体实现这里不再详细叙述。
计数软件流程图如图6所示。
图6 技术软件流程图
作为一个智能型控制设备,SOC控制器配置了一个100M的工业以太网接口,如果企业管理信息化程度较高,可以直接将计数器联接到现有管理网络中,并同时支持ODBC、DDE、OPC等各种数据协议,使计数数据自动采集到管理系统中,实现智能化网络管理。如图7所示。
图7 智能化网络管理
4 结语
双脉冲带速补偿计数器采用了SOC智能控制后较好地解决了计数误差较大和抗干扰能力差的问题,提高了产品出、入库数据的准确度,与客户就大批货物交割数量的争议明显减少,提高了客户的满意度,也提升了企业自身的管理水平和对外形象。