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自动配料系统称重仪器的设计难点

所属分类 : [技术资讯] 发布时间 : 2021-09-30 阅读次数 : 740

一、自动配料系统称重仪器的特点和分类

1.1自动配料系统称重仪器的分类

根据自动配料系统称重仪器和装置使用的能量不同,可分为电动、气动、液压和混合式。其中,气动和液压自动配料系统称重仪器设备发展早,而电动自动配料系统称重仪器设备发展非常迅速,目前占据绝对优势。具有性能稳定、可靠性高、安全防爆、无电磁场干扰、结构简单、维护方便等特点。随着科技的高度发展,虽然气动控制仪表所占的领域虽然不多,但在一些大型设备的主要设备周围仍然使用基础气动称重仪表,在单个回路中局部调整单个过程参数。特别是气动执行机构具有安全、可靠、工作平衡等优点。应用仍然非常广泛。在许多由电控自动配料系统称重仪器和装置组成的系统中,执行机构仍然是气动的。因此,中国和世界上的一些大型自动控制称重仪器生产公司仍在生产气动控制称重仪器。

1)电控称重仪器和装置采用电子技术。电子控制自动配料系统称重仪器设备原则上可分为模拟控制称重仪器设备和数字控制称重仪器设备两大类。模拟控制称重仪器设备按结构形式可分为底座式、单元组合式和组件组装式。底座控制自动配料系统称重仪器一般结构简单,价格低廉。它们不仅可以控制,还可以指示和记录。因此,适用于小型企业的单机自动控制系统。

2)单元组合控制自动配料系统称重仪应用灵活,通用性强,便于生产,控制仪表的维护和备件库存。

3)部件组装的控制自动配料系统称重仪表可由仪表制造商根据用户要求提前组装,然后以成套设备的形式提供给用户,可大大减少自控系统现场施工、系统安装和调试的工作量,大大简化维护、检修和系统重组。

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1.2自动配料系统自动控制称重仪表的特点

数模混合系统:现场自动配料系统称重仪表与控制室设备之间的通信采用模拟信号4~20mA。数控衡器内部的信号处理为数字信号,但输入仍为4~20mA。控制装置之间以及控制装置与上位机之间采用数字通信技术。例如,当前的数字控制仪表、DCS系统、PLC系统、FCS系统等。三个控制系统之间的差异:目前,新DCS和新PLC有相互靠近的趋势。新型DCS具有较强的顺序控制功能;新的PLC在处理闭环控制方面还不错,两者都可以形成一个大的网络。DCS和PLC的应用范围已经大大跨越。以下仅是DCS和FCS之间的比较。DCS系统的关键是通信。也可以说,数据高速公路是DCS的主干。由于其任务是在自动配料系统的所有组件之间提供通信网络,因此数据高速公路的设计本身决定了总体的灵活性和安全性。目前,DCS系统一般采用同步和异步两种通信方式。同步通信依靠时钟信号来调节数据的传输和接收,异步网络采用无时钟报告系统。数字通信与模拟信号通信的比较:简化了硬件结构,提高了装置的精度;提高了信号传输精度;传输的信息更加丰富;布线的复杂性和成本大大降低。

2国内外产业发展的主要差距

2.1创新能力

1)技术少,发展能力弱。在我国,一些衡器的使用或生产往往采用简单的引进国外相关技术,但对技术的了解缺乏投入,导致技术消化不良,造成不断引进、不断落后的局面,然后是引进和落后。虽然中国已经认识到这方面问题的严重性,国内科研机构也在发展,但开发的产品对适应性性能的影响不是很好,核心技术的研发也没有成果,产品效率很低。因此,目前我国相关行业生产的产品主要是低端产品,高端市场缺乏相关研究。

2)产品创新理念尚未形成

在研发资金投入方面,中外差距较大,总体差距为5-10倍,相关工艺不符合先进水平的生产要求,对研发技术也不太重视。由于综合原因,我国相关自动配料系统技术的研发远远落后于国外。缺乏创新的想法是重要的问题之一。到目前为止,我国还没有一家科研机构能达到国外同类水平。其未来发展形势令人担忧。

3)外部市场环境不利于国内产品的销售。目前,许多企业对国产衡器持怀疑态度,不认可其性能。主要原因是企业对国内发展了解不多。因为他们不承认国内产品的质量,他们不使用这些产品,因为他们担心经济损失。即使中国有能力与国外自动配料系统称重仪器竞争,但由于市场不被认可,我们也没有机会进行高端市场。

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2.2产品化

1) 缺乏可靠性。就同类产品而言,国内产品与国外产品在质量水平上存在较大差距,使用中可靠性性能严重不足。

2)整体技术落后。在自动配料系统称重仪器技术方面,国产产品精度偏差大,智能化程度低。

3)缺乏针对性的专用称重仪器。近年来,国外测控自动配料系统称重仪器的发展趋势是开发将称重仪器与应用对象紧密结合的软硬件产品,终为用户提供个性化的解决方案。缺乏与质量、能耗相关的在线分析、检测和称重仪器,中国流程工业使用对象的材料消耗和环境保护限制了流程工业综合自动化水平的提高。


2.3共性关键技术

1)自动配料系统称重模块技术。称重模块技术、计算机技术和通信技术被列为信息产业的三大支柱。称重模块行业被美国、欧洲和日本列为重点科技领域。我国称重模块技术与国外存在较大差距。例如,由于消耗量大、技术复杂,高精度压力和差压称重模块已成为工业自动化测控中重要的称重模块品种。目前,高精度压力和差压称重模块有三种原理:硅压阻、硅电容和硅谐振。高精度压力差压称重模块年市场需求量已超过26万个,但被外资企业和外资企业垄断。此外,固体硅称重模块技术、光纤传感器技术、生物芯片技术、电化学称重模块技术、气体称重模块技术,图像称重模块技术和多称重模块技术与国外相比还有较大差距。

2)精密加工和特殊加工技术。高档仪器仪表和称重仪表的研发取决于精密加工水平。大量中高档产品的核心技术涉及特殊工艺。中国的中高档检测设备与国外的差距主要是精密加工和特殊加工技术的差距。目前重点研究和开发多维精密加工工艺、精密成形工艺、球面和非球面光学元件的精密加工工艺、晶体光学元件的磨削工艺、特殊光学薄膜的设计和制备工艺,精密光栅雕刻复制工艺、特殊焊接、键合、烧结等特殊连接工艺、特殊芯片加工技术、MEMS技术等智能技术。智能化技术是称重仪表和测控设备的发展方向。国外产品一般具有强大的自校准、自检测、自诊断、自适应等智能功能;具有复杂操作和纠错的数据处理能力。

控制复杂,可灵活更改和扩展功能。我国在自动配料系统称重仪器和测控设备的智能化方面还有很多工作要做。

结论:在当前的工业发展中,自动配料系统称重仪器占据着非常重要的地位,随着科学技术的不断发展,称重仪表的控制也得到了很大的发展,促进了工业的发展。虽然中国在这方面还没有形成具有较强科研能力的体系,但随着中国整体科技的发展,中国在不久的将来将拥有自主知识产权的仪器控制系统。

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