烟草专用电子皮带秤
日期：2009-4-13 23:41:34 来源：中国工控网
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1 电子皮带秤在国内烟草行业的应用概况
除了在锅炉房使用的电子皮带秤用于燃料煤计量外，烟草行业还大量使用以叶片和在叶片基础上加工的叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝为称量对象的电子皮带秤。燃料煤计量与其它行业使用的电子皮带秤是一样的，而以叶片、叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝为称量对象的电子皮带秤则与其它行业使用的电子皮带秤相差较大。
烟草行业电子皮带秤一般多使用在制丝、打叶复烤生产线上，传统上按功能分类可分为计量秤、控制秤、配比秤。
计量秤只是对所输送的物料进行累计计量，同时提供流量输出信号，计量秤的主要指标为计量精确度。
控制秤除具有计量秤的功能外，还可通过与前级来料缓冲设备如喂料机或计量管配合，控制喂料的快慢，使所输送的物料流量保持恒定，控制秤的主要指标为计量精确度、控制精确度。
在卷烟厂制丝车间进行的叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝掺兑配比中，称量叶丝的电子皮带秤作为主秤（一般是一台计量秤），称量梗丝、膨胀丝、薄片丝的电子皮带秤作为配比秤。主秤提供瞬时流量信号作为配比秤给定信号，配比秤可看作是设定流量随主秤流量变化的控制秤。主秤的主要指标为计量精确度，配比秤的主要指标为计量精确度外、配比精度。
上世纪八十年代，随着烟草制丝线的引进，进口电子皮带秤才开始成规模地在国内使用，其中包括德国Hauni公司的刀口支承式皮带秤、意大利Comas公司的十字簧片式皮带秤、Garbuio公司的平行簧板式皮带秤和Leeg公司的内十字簧片式皮带秤。这些皮带秤代表了当时国外的最高水平，其中Hauni公司的秤和Comas公司的秤在国内用量较大。最近，Hauni公司的秤作了许多改进，其中一项改进是把刀口支承的杠杠式结构变成无杠杆的直接承重式结构，其优点是减少称重环节，相应提高秤的稳定性和可维护性。
国内有自主知识产权的烟草行业专用电子皮带秤直到上世纪九十年代未才出现。其中有代表性的是在当今烟草行业广泛使用的具有X型簧片支点和双托辊承载器结构的电子皮带秤，它在输送机部分、电控部分和承载器结构等方面都有创新。
2 烟草用电子皮带秤的特点
2.1物料特性
在烟草行业的动态连续计量和配料系统中，由于被检测的物料为轻质物料，物料形状非粉状、非颗粒状、非块状，而呈纤维状、片状，堆比重很小，体积大，因此，对皮带秤的计量提出了更高的要求。
常见的几种被称量物料的比重见表7-1，由于这些物料的比重与水分含量关系很大，所以同时列出了相应的水分含量。
表7-1 常见的几种被称量物料的水分含量和比重
被称量物料名称 叶片 叶丝 梗丝 膨胀丝 薄片丝 烟梗
水份含量 % 18~20 12~20 12~35 12 12 10~30
比重 kg/m3 80~100 70~100 60~130 40 80 150~180
2.2皮带输送机特性
与其它行业相比，作为输送烟叶类物料的皮带输送机具有以下一些特点：
物料输送量很小（通常为0.02 ~ 18 t/h）；
皮带负荷低（通常为0.2 ~17 kg/m）；
皮带速度慢（通常为0.02 ~ 0.6m/s）；
皮带厚度很薄（甚至只有1~3mm），皮带柔性好；
皮带输送机长度较短（通常主从动滚筒中心距为 2.5 ~5.2 m）；
不采用槽形托辊，而采用平托辊；
多采用专门用于称量物料的整机式产品。
2.3 累计器特点
由于烟草行业资金充裕，自动化、信息化程度要求高，对设备的可靠性和通讯功能也要求高，所以除了直接引进国外产品外，在烟草行业使用的国产电子皮带秤累计器中，多年以前就开始采用由PLC（可编程序控制器）+HMI（人机接口）构成皮带秤累计器的方式。PLC有A-B公司的SLC500系列、西门子公司的S7-200、S7-300等系列产品，HMI有A-B公司的PanelView 550单色触摸屏、西门子公司的彩色触摸屏、富士公司的UG330H-SC4彩色触摸屏等产品。可选用TCP/IP、ControlNet、 Profibus-DP、 DeviceNet等通讯方式。这种方式组成的累计器可靠性好，显示内容丰富，通讯手段先进。
引进的国外皮带秤累计器一直采用专业电子板卡，但近来也有采用PLC组成累计器，甚至还直接选用PLC的称重模块插卡（这种插卡可向称重传感器供电，可直接接收称重传感器输出的mV信号），如Hauni公司最新的BWE-D\BWE-R型皮带秤。
3烟草行业电子皮带秤主要指标
现行烟草行业的电子皮带秤相关指标主要依据烟草机械电子皮带秤行业标准《YC/T 78-1996》[11] 和《卷烟工艺规范》[12]，两者对指标的定义和要求有所不同，以烟草行业标准《YC/T 78-1996》为准介绍。
3.1 动态累计误差（计量精确度）
皮带秤动态累计误差的测试方法：
用已知重量的实物（或砝码）通过电子皮带秤，记录电子皮带秤的显示值，测试进行3次。计算公式如下：
d =|C — P|/ P ( 100% ) （7-1）
式中 d ——电子皮带秤动态累计误差；
P ——电子皮带秤累计显示值（kg）；
C ——已知物料（或砝码）重量值（kg）；
指标要求：
对测试结果所得3次动态累计误差值d取算术平均值，应≦0.5% 。
3.2 控制精确度
皮带秤控制精确度的测试方法：
观察累计量显示值，测量通过相同给定重量物料所需的时间，给定重量值应大于该流量下3 min所得到的累加量，连续进行n次同样试验，得到n次时间值G1、G2、Gi、…、Gn。计算控制精度d ：
d = S/ Gc ′ 100% （7-2）
式中 Gc ——设定流量下通过重量的理论时间，s；
S ——相对偏差，s。
S按式7-3计算
S ={ [ （Gi — Gc）2 ]/ n }1/2 （7-3）
式中 Gi ——每次试验的计时，s；
i ——1、2、…、n ；n=11(取定)。
3.3 配比精度
电子皮带秤在实际运行30min后，每15min同时记下主、从秤的显示值，共进行三次。
配比精度按7-4式计算：
δp = (λ-K) / K ′100(%) （7-4）
式中 δp——配比精度；
K——按生产要求人为设定的配比(主：从)比例；
λ——在相同时间，分别通过主、从电子秤物料的实际配比(主：从)比例。
取3次配比精度(δp1、δp2、δp3)的算术平均值。要求不得大于5% 。
4 烟草专用电子皮带秤产品
基于上述烟草行业物料的特点，其它行业的电子皮带秤很难应用于烟草行业。一些生产厂商也就为烟草行业开发了一些专用电子皮带秤。
4.1昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤
昆明船舶公司CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤是该公司推出的第五代产品（第六代直接承重式结构已出样机），已经广泛用于烟草制丝、打叶复烤自动化生产线（见图7-1）。
图7-1 昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤
图源：昆船公司
4.1.1主要用途
精确计量——计量物料的累计重量，将瞬时流量信号输送至下一道相关设备；
恒流量控制——均衡地控制物料流量，使物料按设定流量均匀输送；
批料定量控制——实现对物料批料量的定量给料控制，使物料按设定量的要求一批批送入下一道工序；
精确掺兑配比——实现制丝线上叶丝、梗丝、薄片、回用烟丝等设定搀兑配比；
加香加料控制——实现对物料一定比例的加香加料控制。
4.1.2 电子皮带秤组成
严格的说，昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤是一台整机式电子皮带秤，虽然有的时候仅仅作为计量秤使用，但更多的时候是一台配料皮带秤。它由一整条皮带输送机和单机独立控制柜组成，输送机主要由机架、支架、输送带、校偏机构、电动推杆、电机减速机组、称重传感器、皮带自动拉紧装置、卸料罩、防护架、防护罩、承载器、支承框架等组成。独立控制柜主要由PLC控制器、触摸屏人机界面、变频器、柜体等组成。
4.1.3 产品设计的结构特点
4.1.3.1承载器结构
CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤采用了对称组装式承载器结构，有两组称重托辊，有效称量长度长，支点结构选用X型簧片，杠杆系统的支点高度选择合理。
X型簧片材料为进口特种钢材3J21，其延伸率为5.0?，抗拉强度为1780N/mm2。与原国产簧片材料65Mn等相比，在材料性能方面有很大提高。
改进了称重传感器的安装位置，由原来位于承载器的一侧改为装在承载器的中部，消除了承载器不均匀变形，也减少了物料偏载对测量的影响。
力传递件由传统的刚性连接件改为柔性链1（见图7-2），即采用很细的钢丝将称重托辊3上的力传递给称重传感器2，经实际应用效果较好。
图7-2 称重托辊上的力传递给称重传感器采用柔性链
1-柔性链；2-称重传感器；3-称重托辊
4.1.3.2 输送机结构
（1）皮带自动张紧装置
CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤在开发时对自动张紧机构作了特别设计（见图7-3），图中的链条在左上部链条固定点1处固定，绕过尾部滚筒链轮2后，由张紧环3张紧，再固定在重力式滑块4上，重力式滑块4可沿垂直滑道5上下移动，通过链条使尾部滚筒沿水平滑道左右移动，从而实现皮带自动张紧。采用这种张紧方式，让重力直接压在皮带上，而且作用力左右对称，完全保证皮带张紧时在动态、静态下的均衡和稳定，消除因温度、湿度、环境含尘、带速引起的皮带张力变化，可保证称量系统的长期稳定。
图7-3 皮带自动张紧装置
1- 链条固定点；2-尾部滚筒链轮；3-张紧环；4-重力式滑块；5-垂直滑道
图源：昆船公司
（2）增加减振装置
通常电子秤的机械部分为全刚性结构，为克服周围环境振动对称重系统的影响，在机身和支座间增加了缓冲垫，可减轻从支座传来的振动，也可缓冲电子秤机械部分自身的振动。
（3）宽范围的配比调节
通过对喂料方式的特别设计，改变皮带秤的来料厚度，结合皮带秤在极限速度上控制特性的改进增强，昆船公司目前已有流量设定最大范围可达25：1的宽流量范围控制型、配比型皮带秤，但喂料方式与窄流量范围控制型、配比型皮带秤稍有不同。
（4）托辊制作
托辊采用铝合金材料制作，轻便光洁，灵敏度高，而且对托辊作静态平衡试验，使托辊的几何中心和质量中心重合，消除转动不平衡现象，提高称量信号的准确度。
（5）框架
框架采用加工件经螺栓连接而成，加工件较国内型材尺寸更精确；尽量少用焊接件，少量的焊接件要经过时效处理，变形小；增加多处支承加固，提高刚性。
4.1.3.3 称量及控制系统
称量及控制系统由PLC控制器、触摸屏人机界面、变频器等组成。
（1）PLC控制器
由于不具备大规模集成电路的开发能力，如果采用单片机系统，其分离元件的可靠性无法完全保证，其硬件电路设计不可能完美无缺，导致整个系统稳定性、可靠性不理想。而PLC性能的扩展、提高（普遍具备了浮点运算、中断、PID等多种功能），已经在实时控制的领域广泛应用，国内烟草系统的用户已经很熟悉它们。所以采用PLC控制器不仅很容易实现各种运算功能和控制功能，而且其稳定性、可靠性非常好。CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤采用了西门子的S7-200、S7-300等类型的PLC。
（2）人机界面
电子秤人机界面选用带触摸屏的彩色显示器，如富士公司7.7的UG330H-SC4显示器。除具有视觉大方、美观的特点外，还有电子秤故障自诊断（元器件级）、参数设置修改、实时自动调零和校秤触控界面、授权操作系统保护、自动帮助等功能。
（3）变频器
目前昆船皮带秤通常采用丹佛斯公司、富士公司的两种变频器，干扰小、可靠性高。
（4）多种网络通讯方式
除传统的模拟传输方式（0—10V、4—20mA）外，还有多种网络通讯方式：
自行开发的数字编码通讯方式；
TCP/IP（以太网）通讯方式；
ControlNet方式；
Profibus-DP、DeviceNet方式。
4.1.4 主要元器件选型
控制柜体：德国威图公司产品；
称重传感器：德国HBM公司产品；
位移传感器：以P+F公司非接触式光电脉冲编码器为主要元件；
变频器：丹佛斯、富士公司产品；
驱动电机、减速机：天津SEW公司产品；
轴承：瑞典SKF公司产品；
皮带：荷兰AA（食品级）皮带；
低压电器：德国西门子公司产品。
4.1.5基本功能
（1）在线自动调零功能
在确认皮带空载后，可由人工或由上位机通过网络给出指令，自动进行零点调整。自动调零采用绝对值调零方式。即将一圈皮带等分成n段，在皮带上粘入一金属片，当它通过固定在皮带上方安装感应接近开关时作为段同步点，随后把每段皮带的皮重按顺序分别放入PLC中对应的各段内存单元，这样皮带实际走到某一段位置，就减去该段位置对应的皮重。
（2）自动量程调校功能
按照国家检定规程的要求配置专用检定装置，方便用户或计量检定部门采用精确度等级为0.125级标准砝码进行电子皮带秤综合性能指标的周期检定。
量程调校：通过自动校秤装置加载额定砝码，求得校准系数感应式作为量程的修正系数。
调校操作：按触摸操作屏上校秤键进入自动校秤状态，第一步为自动放码阶段；第二步为校秤状态（有画面实时反映校秤取值状态）；第三步为存储阶段：第四步为自动抬码阶段；第五步为调校结束返回阶段。
通常由厂家安装调试人员完成首次量程调校后，如果没有更换称重传感器、更换放大板或改动传力环节中的任何一环，建议用户不要频繁使用自动量程调校，更不能以此完全取代旨在消除皮带秤综合误差的实物试验或基本模拟实物的过砝码试验。
而实物试验或过砝码试验操作需要定期进行，操作时以实物或砝码通过皮带秤称重部位，得到累计重量的显示值，再输入实际所过实物或砝码的重量，确认后即可自动生成修正系数。需要注意的是如果采用过砝码的方式，则最好通过调整砝码的个重或控制过砝码的间距方法尽可能使称量长度上的荷重保持为该台秤的常用荷重。
4.1.6新增主要功能
故障记录：可记录故障发生的次数，故障发生的时间及内容；
模块故障自诊断：显示模块错误信息，包括：配制错误、范围错误、用户电源故障；
重量信号（位移信号）故障自诊断：可显示无重量信号（位移信号）检查步骤，用户可根据其提示进行检查、维修；
变频器故障自诊断：根据提示，检查变频器故障；
电动推杆位置显示：可进行电动推杆的手动检查，当皮带严重跑偏时，可按显示提供的方法检查电动推杆，方便维修；
超载、皮带跑偏报警功能；
掉电保护和手动/自动切换功能；
密码设置：可更改密码，对操作功能提供分级密码保护功能；
报表功能：对于未设中心控制室的烟厂，为了便于车间管理工作，在皮带秤的累计器上增设班、日、周、月、年累计流量的记录功能。
4.1.7 主要技术参数
额定流量： 60~15000kg/h；
精确度：计量≤0.5 %，控制≤1 %；
输送机带宽：600 mm、800 mm、1000 mm、1200 mm、1400 mm、1600 mm、1800mm；
主从动滚筒中心距：2500~3500mm；
有效称量长度长度：500mm。
4.2 Hauni公司新型直接承重式电子皮带秤
4.2.1 机械结构特点
德国Hauni公司电子皮带秤长期沿用以刀口刀承为支点的杠杆式承载器结构，但新近推出的直接承重式结构的BWE-D\BWE-R型电子皮带秤(见图7-4)，称重托辊直接由称重传感器支承(见图7-5)，最根本的变化在于从有支点的杠杆结构变化到无支点的直接承重。减少了支点、杠杆、拉杆等诸多中间传力环节，物料荷重不经任何转换直接作用于称重传感器，简单可靠易维护。
图7-4 Hauni公司BWE-D\BWE-R型电子皮带秤
图源：作者
图7-5 Hauni公司称重托辊直接承重结构
图源：作者
4.2.1.1 皮带张紧装置
目前皮带秤的张紧装置主要有：重力式、悬臂式、弹簧张力式和螺旋式几种。重力式张紧装置能自动保证皮带秤皮带张力始终恒定，悬臂式张紧装置由于力臂位置不同、弹簧张力式张紧装置由于弹簧压缩量不同都可能导致皮带张力变化。
Hauni公司新型皮带秤采用螺旋式张紧装置（如图7-6），由于是靠人工调节固定在机身侧板1上张紧螺杆3的松紧来调整从动滚筒5的位置从而调节皮带张力的，因此当皮带受温度变化或者物料压力而产生形变时，皮带张力将会改变，从而影响计量精确度。
图7-6 Hauni公司螺旋式张紧机构
1-机身侧板；2-托辊；3-张紧螺杆；4-皮带；5-从动滚筒
图源：作者
4.2.2 电气特点
和机械结构的改进类似，此次在电气方面也作了根本的改变，不再采用专业控制仪表或电子板卡，而是直接应用西门子PLC，配其称重模块（插卡）。主要模块型号为CPU：315-2AF03-0AB0；U称重模块：7MH4601-1AA01；称重传感器选用德国赛多利斯公司MP40（原PHILIPS公司产品）的超扁平单体式传感器。
4.3 西门子公司MLC 电子皮带秤
德国西门子公司MLC小容量电子皮带秤对轻的皮带负荷提供高精度连续在线的称重，它是专门为轻物料负荷而设计的，适用于烟草、动物球粒状饲料、糖或某些化肥的称量。图7-7是产品外形图，与轻物料皮带输送机的特点一致，称重托辊为平托辊4，它的两端通过连接座3与2个平行四边形式电阻应变式称重传感器6相连，称重传感器又支承在基座1上，基座则与皮带输送机的纵梁用螺丝连接，连接座3上有检定棒插孔2，当需要进行砝码检定时，将检定棒插入插孔2即可。
图7-7 西门子公司MLC 皮带秤
图源：西门子公司
1-基座；2-检定棒插孔；3-连接座；4-称量平托辊；5-接线盒；6-称重传感器
MLC小容量电子皮带秤承载器结构轻巧、紧凑，所用平托辊由厂家配套，2个平行四边形式电阻应变式称重传感器对垂直力有快速的反应，确保在很小的负荷下皮带秤也有高精确度和高稳定性，机械部件材质可选不锈钢。技术特性如下：
皮带宽度：450~1200mm；
皮带速度：最大2.0m/s；
倾角：最大20o；
托辊直径：50m、60m、80mm；
托辊间距：0.5~1.5m；
皮带负荷：1~30kg/m；
最大输送量：50t/h；
称重传感器量程：4.5 kg、9.0kg
5 烟草行业电子皮带秤应用中的几个热点问题
5.1 多台皮带秤集中控制问题
集中式控制方式即由一个控制器利用多通道模块实现对多台秤体的控制，其优点是控制器资源共享，可节省投资。但在实际应用中存在以下问题：
（1） 皮带秤最核心最繁重的维护工作是定期或不定期的进行秤的检定和试验，即采用实物试验、链码试验或过砝码试验，这项工作操作人员必须在秤体上实施，而集中控制方式在每台秤体旁不再有操作界面，如果秤体离控制柜较远，则会给检定和试验工作带来不方便。
（2） 如果秤体离控制柜较远，则称重传感器的mV信号、位移传感器的脉冲信号可能会受到干扰。
（3） 集中控制时共用一个CPU，在可靠性方面比单台控制要差，当通讯或CPU出故障时全部秤体就处于瘫痪状态，而且这也是与现代可靠性设计思想背道而驰的。常规的单台控制方式，控制柜在秤体就近放置，既消除操作不便，也可以提高可靠性。即使需要采用通讯方式相连，由于控制器带有多种总线接口，也是非常方便的。
基于以上因素，一台秤对一台累计器的分散控制方案得到了较多用户的欢迎。
5.2 两个有争议的指标
5.2.1 控制精确度
7.3.2 节已经叙述了控制精确度的测试方法，但在《卷烟工艺规范》中，指标ΦB表征烟草物料流量的波动有, 定义如下：
“生产正常后，通过一定时间（最少10min）烟草物料，追踪并记录最大流量和最小流量。按7-5式计算：
ΦB（%）=(MB-XB)/PB ′ 100% （7-5）
式中 ΦB ——流量波动（%）；
MB ——最大流量（kg/h）；
XB ——最小流量（kg/h）；
PB ——设定流量（kg/h）。”
显然，与公式7-2的控制精确度计算方法相比，以7-5公式作为检定控制型皮带秤控制好坏的指标，则显得粗糙且不科学，因为仅仅在累计器中对流量显示作平滑滤波，则ΦB即可有大幅度的改善，然而此种改善实际上对物料流量的平稳不起作用。值得注意的是，自此版《卷烟工艺规范》发行后，有越来越多的烟厂愿意以ΦB作为检验控制型皮带秤控制好坏的指标，我们认为欠妥当，更规范皮带秤精度指标还是公式的d′,它既反映了控制秤实际流量围绕设定流量上下波动的幅度也反映了平均流量偏离设定流量的程度。
5.2.2 配比精度
配比精度在烟草制丝生产线上是非常重要且涉及系统控制的指标，但国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》和国家计量检定规程JJG195-2002《连续累计自动衡器（皮带秤）》中并没有此项指标。目前存在的争议在于烟草机械电子皮带秤行业标准《YC/T 78-1996》与《卷烟工艺规范》对配比精度的不同定义不同要求上。《YC/T 78-1996》对配比精度的定义和要求在7 .3.3节已说明。而《卷烟工艺规范》对配比精度的定义和要求：
电子皮带秤计量精确度校验后，设定主皮带秤物料流量及掺配物料掺配比例，在单位时间内接出掺配物料，并称重，按下式计算掺配物料实际掺配比例：
δWP = |CWP-PWP| / PWP ′100% （7-6）
式中 δWP ：配比精度（%）；
CWP ——掺配物料实际掺配比例（%）；
PWP ——掺配物料设定掺配比例（%）
《卷烟工艺规范》对配比精度的定义和要求可能存在以下三个问题：
（1）规范中的“单位时间”未作明确规定, 导致烟厂都有自已认定的“单位时间”，不相同的“单位时间”对检定结果的影响较大。
（2） 实际操作困难，主要体现在：
根据规范要求，检定时主皮带秤要设定物料流量，但在实际生产中，主皮带秤一般不作恒流量控制，也就不可能设定流量；
规范要求“在单位时间内接出掺配物料，并称重”，实际操作起来非常困难，操作误差过大，操作的同步性也难于保证。
（3） 1%的指标要求相对于行业标准《YC/T 78-1996》的5%一下提得过高，而且定义的内容中，要求“接出掺配物料，并秤重” ，实质上此指标已至少包含了对本秤控制性能（控制精确度）和计量性能（计量精确度）等的考核，在目前皮带秤指标体系中诸如控制精度和计量精确度等未作大的提升时，此指标尤显突兀，更确切地说是与皮带秤现行指标体系不协调的 [13]。
相较而言，我们认为行业标准《YC/T 78-1996》对配比精度的定义更加合理和更具可操作性，只是5%的指标要求稍显过时，不适应烟厂严格的工艺要求，可适当提高。
6 电子皮带秤在烟草行业应用的新趋势
6.1 直接承重式结构流行
采用结构简单易维护的直接承重式结构已成电子皮带秤在烟草行业应用的新趋势，除国外的Hauni公司外，国内昆船公司也在积极采用，并有多种变型，如双称重传感器单托辊的直接承重式或双托辊四称重传感器的直接承重式。共同的特点都是无支点、无杠杆，称重传感器直接支承称重托辊。直接承重式结构的优点是： 减少簧片、杠杆、支点等中间环节给系统带来的误差，提高了系统的稳定性、可维护性。
6.2配比皮带秤流量调节范围加大
一些烟厂制丝车间及复烤车间的用户希望同一台配比秤（或控制秤）既可以在大流量上稳定运行(比如6000kg/h)，又可以在小流量上稳定运行（比如300kg/h），设定流量值的变化范围需达到或超过20：1。
普通皮带秤如果不作处理，单纯调节速度，控制精度在高低速上难以一致，且长期在极限速度下工作，电机寿命也会相应减小。可采取以下措施：
（1）如果是喂料机喂料，则皮带秤皮带速度对喂料机的同步系数分段可变，大流量时此系数高、喂料快，可增加皮带秤来料厚度，反之亦然，以便皮带秤速度不至于过分调节；如果是计量管喂料，则可采用多仓的计量管，目的也在于改变皮带秤来料厚度，此种多仓计量管已由由国内某公司申请专利。
（2）采用有源电机风扇，在电机低速运转时仍保持风扇转速；
（3）采用额定功率有一定冗余的电机及变频器。
6.3 远程维护功能
远程维护功能可作为选项，如果联网的皮带秤建立在工业企业内部局域网基础上，可利用DDN（数字数据网）专线或VPN（虚拟专用网），通过INTERNET进行远程访问，这样设在皮带秤生产厂家的维护系统将联通现场的故障设备或用户，在线获取当前状态，分析后根据专家经验得到的处理故障建议及时传送到现场故障设备或用户，以指导现场技术人员处理故障。
6 .4 人机接口更加人性化
6 .4.1 在线指标的自动测试与计算
皮带秤指标的测试与计算相当费力，而测试方法及公式是固定的，可全部内置于控制器中，需要时一般仅需启动显示屏触摸开关即可完成全部指标测试并自动给出结果，最多按提示有少量必不可少的人为确认。
6 .4.2 故障自动判断与故障检查画面自动弹出
在皮带秤出现故障时，人机界面上会自动弹出相对应的故障画面，用户可根据故障画面上提供的步骤对故障进行判断，以便及时排除故障。比如，当称重传感器损坏时，进入模块的A/D数值出错，CPU经过判断，自动弹出相应的故障检测画面如图7-8，用户无需翻阅使用手册，可根据故障检测画面相应的提示，检查判断哪一部分出错。
图7-8 自动弹出相应的故障检测画面
参考文献：
【1】 烟草机械电子皮带秤行业标准，YC／T 78—1996
【2】 国家烟工艺规啪北京：中央文献出版社,2003,3
【3】 陈祖述，对新“卷烟工艺规范’，有关配比精度的商榷[J]．昆明理工大学学报，2005，(5A)．
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
1 电子皮带秤在国内烟草行业的应用概况
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除了在锅炉房使用的电子皮带秤用于燃料煤计量外，烟草行业还大量使用以叶片和在叶片基础上加工的叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝为称量对象的电子皮带秤。燃料煤计量与其它行业使用的电子皮带秤是一样的，而以叶片、叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝为称量对象的电子皮带秤则与其它行业使用的电子皮带秤相差较大。
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烟草行业电子皮带秤一般多使用在制丝、打叶复烤生产线上，传统上按功能分类可分为计量秤、控制秤、配比秤。
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计量秤只是对所输送的物料进行累计计量，同时提供流量输出信号，计量秤的主要指标为计量精确度。
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控制秤除具有计量秤的功能外，还可通过与前级来料缓冲设备如喂料机或计量管配合，控制喂料的快慢，使所输送的物料流量保持恒定，控制秤的主要指标为计量精确度、控制精确度。
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在卷烟厂制丝车间进行的叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝掺兑配比中，称量叶丝的电子皮带秤作为主秤（一般是一台计量秤），称量梗丝、膨胀丝、薄片丝的电子皮带秤作为配比秤。主秤提供瞬时流量信号作为配比秤给定信号，配比秤可看作是设定流量随主秤流量变化的控制秤。主秤的主要指标为计量精确度，配比秤的主要指标为计量精确度外、配比精度。
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上世纪八十年代，随着烟草制丝线的引进，进口电子皮带秤才开始成规模地在国内使用，其中包括德国Hauni公司的刀口支承式皮带秤、意大利Comas公司的十字簧片式皮带秤、Garbuio公司的平行簧板式皮带秤和Leeg公司的内十字簧片式皮带秤。这些皮带秤代表了当时国外的最高水平，其中Hauni公司的秤和Comas公司的秤在国内用量较大。最近，Hauni公司的秤作了许多改进，其中一项改进是把刀口支承的杠杠式结构变成无杠杆的直接承重式结构，其优点是减少称重环节，相应提高秤的稳定性和可维护性。
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国内有自主知识产权的烟草行业专用电子皮带秤直到上世纪九十年代未才出现。其中有代表性的是在当今烟草行业广泛使用的具有X型簧片支点和双托辊承载器结构的电子皮带秤，它在输送机部分、电控部分和承载器结构等方面都有创新。
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2 烟草用电子皮带秤的特点
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2.1物料特性
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在烟草行业的动态连续计量和配料系统中，由于被检测的物料为轻质物料，物料形状非粉状、非颗粒状、非块状，而呈纤维状、片状，堆比重很小，体积大，因此，对皮带秤的计量提出了更高的要求。
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常见的几种被称量物料的比重见表7-1，由于这些物料的比重与水分含量关系很大，所以同时列出了相应的水分含量。
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表7-1 常见的几种被称量物料的水分含量和比重
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被称量物料名称 叶片 叶丝 梗丝 膨胀丝 薄片丝 烟梗
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水份含量 % 18~20 12~20 12~35 12 12 10~30
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比重 kg/m3 80~100 70~100 60~130 40 80 150~180
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2.2皮带输送机特性
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与其它行业相比，作为输送烟叶类物料的皮带输送机具有以下一些特点：
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物料输送量很小（通常为0.02 ~ 18 t/h）；
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皮带负荷低（通常为0.2 ~17 kg/m）；
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皮带速度慢（通常为0.02 ~ 0.6m/s）；
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皮带厚度很薄（甚至只有1~3mm），皮带柔性好；
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皮带输送机长度较短（通常主从动滚筒中心距为 2.5 ~5.2 m）；
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不采用槽形托辊，而采用平托辊；
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多采用专门用于称量物料的整机式产品。
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2.3 累计器特点
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由于烟草行业资金充裕，自动化、信息化程度要求高，对设备的可靠性和通讯功能也要求高，所以除了直接引进国外产品外，在烟草行业使用的国产电子皮带秤累计器中，多年以前就开始采用由PLC（可编程序控制器）+HMI（人机接口）构成皮带秤累计器的方式。PLC有A-B公司的SLC500系列、西门子公司的S7-200、S7-300等系列产品，HMI有A-B公司的PanelView 550单色触摸屏、西门子公司的彩色触摸屏、富士公司的UG330H-SC4彩色触摸屏等产品。可选用TCP/IP、ControlNet、 Profibus-DP、 DeviceNet等通讯方式。这种方式组成的累计器可靠性好，显示内容丰富，通讯手段先进。
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引进的国外皮带秤累计器一直采用专业电子板卡，但近来也有采用PLC组成累计器，甚至还直接选用PLC的称重模块插卡（这种插卡可向称重传感器供电，可直接接收称重传感器输出的mV信号），如Hauni公司最新的BWE-D\BWE-R型皮带秤。
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3烟草行业电子皮带秤主要指标
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现行烟草行业的电子皮带秤相关指标主要依据烟草机械电子皮带秤行业标准《YC/T 78-1996》[11] 和《卷烟工艺规范》[12]，两者对指标的定义和要求有所不同，以烟草行业标准《YC/T 78-1996》为准介绍。
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3.1 动态累计误差（计量精确度）
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皮带秤动态累计误差的测试方法：
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用已知重量的实物（或砝码）通过电子皮带秤，记录电子皮带秤的显示值，测试进行3次。计算公式如下：
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d =|C — P|/ P ( 100% ) （7-1）
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式中 d ——电子皮带秤动态累计误差；
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P ——电子皮带秤累计显示值（kg）；
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C ——已知物料（或砝码）重量值（kg）；
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指标要求：
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对测试结果所得3次动态累计误差值d取算术平均值，应≦0.5% 。
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3.2 控制精确度
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皮带秤控制精确度的测试方法：
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观察累计量显示值，测量通过相同给定重量物料所需的时间，给定重量值应大于该流量下3 min所得到的累加量，连续进行n次同样试验，得到n次时间值G1、G2、Gi、…、Gn。计算控制精度d ：
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d = S/ Gc ′ 100% （7-2）
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式中 Gc ——设定流量下通过重量的理论时间，s；
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S ——相对偏差，s。
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S按式7-3计算
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S ={ [ （Gi — Gc）2 ]/ n }1/2 （7-3）
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式中 Gi ——每次试验的计时，s；
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i ——1、2、…、n ；n=11(取定)。
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3.3 配比精度
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电子皮带秤在实际运行30min后，每15min同时记下主、从秤的显示值，共进行三次。
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配比精度按7-4式计算：
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δp = (λ-K) / K ′100(%) （7-4）
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式中 δp——配比精度；
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K——按生产要求人为设定的配比(主：从)比例；
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λ——在相同时间，分别通过主、从电子秤物料的实际配比(主：从)比例。
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取3次配比精度(δp1、δp2、δp3)的算术平均值。要求不得大于5% 。
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4 烟草专用电子皮带秤产品
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基于上述烟草行业物料的特点，其它行业的电子皮带秤很难应用于烟草行业。一些生产厂商也就为烟草行业开发了一些专用电子皮带秤。
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4.1昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤
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昆明船舶公司CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤是该公司推出的第五代产品（第六代直接承重式结构已出样机），已经广泛用于烟草制丝、打叶复烤自动化生产线（见图7-1）。
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图7-1 昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤
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图源：昆船公司
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4.1.1主要用途
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精确计量——计量物料的累计重量，将瞬时流量信号输送至下一道相关设备；
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恒流量控制——均衡地控制物料流量，使物料按设定流量均匀输送；
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批料定量控制——实现对物料批料量的定量给料控制，使物料按设定量的要求一批批送入下一道工序；
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精确掺兑配比——实现制丝线上叶丝、梗丝、薄片、回用烟丝等设定搀兑配比；
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加香加料控制——实现对物料一定比例的加香加料控制。
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4.1.2 电子皮带秤组成
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严格的说，昆船CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤是一台整机式电子皮带秤，虽然有的时候仅仅作为计量秤使用，但更多的时候是一台配料皮带秤。它由一整条皮带输送机和单机独立控制柜组成，输送机主要由机架、支架、输送带、校偏机构、电动推杆、电机减速机组、称重传感器、皮带自动拉紧装置、卸料罩、防护架、防护罩、承载器、支承框架等组成。独立控制柜主要由PLC控制器、触摸屏人机界面、变频器、柜体等组成。
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4.1.3 产品设计的结构特点
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4.1.3.1承载器结构
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CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤采用了对称组装式承载器结构，有两组称重托辊，有效称量长度长，支点结构选用X型簧片，杠杆系统的支点高度选择合理。
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X型簧片材料为进口特种钢材3J21，其延伸率为5.0?，抗拉强度为1780N/mm2。与原国产簧片材料65Mn等相比，在材料性能方面有很大提高。
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改进了称重传感器的安装位置，由原来位于承载器的一侧改为装在承载器的中部，消除了承载器不均匀变形，也减少了物料偏载对测量的影响。
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力传递件由传统的刚性连接件改为柔性链1（见图7-2），即采用很细的钢丝将称重托辊3上的力传递给称重传感器2，经实际应用效果较好。
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图7-2 称重托辊上的力传递给称重传感器采用柔性链
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1-柔性链；2-称重传感器；3-称重托辊
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4.1.3.2 输送机结构
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（1）皮带自动张紧装置
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CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤在开发时对自动张紧机构作了特别设计（见图7-3），图中的链条在左上部链条固定点1处固定，绕过尾部滚筒链轮2后，由张紧环3张紧，再固定在重力式滑块4上，重力式滑块4可沿垂直滑道5上下移动，通过链条使尾部滚筒沿水平滑道左右移动，从而实现皮带自动张紧。采用这种张紧方式，让重力直接压在皮带上，而且作用力左右对称，完全保证皮带张紧时在动态、静态下的均衡和稳定，消除因温度、湿度、环境含尘、带速引起的皮带张力变化，可保证称量系统的长期稳定。
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图7-3 皮带自动张紧装置
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1- 链条固定点；2-尾部滚筒链轮；3-张紧环；4-重力式滑块；5-垂直滑道
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图源：昆船公司
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（2）增加减振装置
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通常电子秤的机械部分为全刚性结构，为克服周围环境振动对称重系统的影响，在机身和支座间增加了缓冲垫，可减轻从支座传来的振动，也可缓冲电子秤机械部分自身的振动。
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（3）宽范围的配比调节
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通过对喂料方式的特别设计，改变皮带秤的来料厚度，结合皮带秤在极限速度上控制特性的改进增强，昆船公司目前已有流量设定最大范围可达25：1的宽流量范围控制型、配比型皮带秤，但喂料方式与窄流量范围控制型、配比型皮带秤稍有不同。
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（4）托辊制作
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托辊采用铝合金材料制作，轻便光洁，灵敏度高，而且对托辊作静态平衡试验，使托辊的几何中心和质量中心重合，消除转动不平衡现象，提高称量信号的准确度。
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（5）框架
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框架采用加工件经螺栓连接而成，加工件较国内型材尺寸更精确；尽量少用焊接件，少量的焊接件要经过时效处理，变形小；增加多处支承加固，提高刚性。
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4.1.3.3 称量及控制系统
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称量及控制系统由PLC控制器、触摸屏人机界面、变频器等组成。
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（1）PLC控制器
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由于不具备大规模集成电路的开发能力，如果采用单片机系统，其分离元件的可靠性无法完全保证，其硬件电路设计不可能完美无缺，导致整个系统稳定性、可靠性不理想。而PLC性能的扩展、提高（普遍具备了浮点运算、中断、PID等多种功能），已经在实时控制的领域广泛应用，国内烟草系统的用户已经很熟悉它们。所以采用PLC控制器不仅很容易实现各种运算功能和控制功能，而且其稳定性、可靠性非常好。CA型双托辊双杠杆式电子皮带秤采用了西门子的S7-200、S7-300等类型的PLC。
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（2）人机界面
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电子秤人机界面选用带触摸屏的彩色显示器，如富士公司7.7的UG330H-SC4显示器。除具有视觉大方、美观的特点外，还有电子秤故障自诊断（元器件级）、参数设置修改、实时自动调零和校秤触控界面、授权操作系统保护、自动帮助等功能。
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（3）变频器
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目前昆船皮带秤通常采用丹佛斯公司、富士公司的两种变频器，干扰小、可靠性高。
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（4）多种网络通讯方式
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除传统的模拟传输方式（0—10V、4—20mA）外，还有多种网络通讯方式：
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自行开发的数字编码通讯方式；
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TCP/IP（以太网）通讯方式；
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ControlNet方式；
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Profibus-DP、DeviceNet方式。
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4.1.4 主要元器件选型
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控制柜体：德国威图公司产品；
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称重传感器：德国HBM公司产品；
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位移传感器：以P+F公司非接触式光电脉冲编码器为主要元件；
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变频器：丹佛斯、富士公司产品；
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驱动电机、减速机：天津SEW公司产品；
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轴承：瑞典SKF公司产品；
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皮带：荷兰AA（食品级）皮带；
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低压电器：德国西门子公司产品。
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4.1.5基本功能
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（1）在线自动调零功能
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在确认皮带空载后，可由人工或由上位机通过网络给出指令，自动进行零点调整。自动调零采用绝对值调零方式。即将一圈皮带等分成n段，在皮带上粘入一金属片，当它通过固定在皮带上方安装感应接近开关时作为段同步点，随后把每段皮带的皮重按顺序分别放入PLC中对应的各段内存单元，这样皮带实际走到某一段位置，就减去该段位置对应的皮重。
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（2）自动量程调校功能
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按照国家检定规程的要求配置专用检定装置，方便用户或计量检定部门采用精确度等级为0.125级标准砝码进行电子皮带秤综合性能指标的周期检定。
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量程调校：通过自动校秤装置加载额定砝码，求得校准系数感应式作为量程的修正系数。
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调校操作：按触摸操作屏上校秤键进入自动校秤状态，第一步为自动放码阶段；第二步为校秤状态（有画面实时反映校秤取值状态）；第三步为存储阶段：第四步为自动抬码阶段；第五步为调校结束返回阶段。
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通常由厂家安装调试人员完成首次量程调校后，如果没有更换称重传感器、更换放大板或改动传力环节中的任何一环，建议用户不要频繁使用自动量程调校，更不能以此完全取代旨在消除皮带秤综合误差的实物试验或基本模拟实物的过砝码试验。
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而实物试验或过砝码试验操作需要定期进行，操作时以实物或砝码通过皮带秤称重部位，得到累计重量的显示值，再输入实际所过实物或砝码的重量，确认后即可自动生成修正系数。需要注意的是如果采用过砝码的方式，则最好通过调整砝码的个重或控制过砝码的间距方法尽可能使称量长度上的荷重保持为该台秤的常用荷重。
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4.1.6新增主要功能
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故障记录：可记录故障发生的次数，故障发生的时间及内容；
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模块故障自诊断：显示模块错误信息，包括：配制错误、范围错误、用户电源故障；
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重量信号（位移信号）故障自诊断：可显示无重量信号（位移信号）检查步骤，用户可根据其提示进行检查、维修；
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变频器故障自诊断：根据提示，检查变频器故障；
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电动推杆位置显示：可进行电动推杆的手动检查，当皮带严重跑偏时，可按显示提供的方法检查电动推杆，方便维修；
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超载、皮带跑偏报警功能；
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掉电保护和手动/自动切换功能；
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密码设置：可更改密码，对操作功能提供分级密码保护功能；
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报表功能：对于未设中心控制室的烟厂，为了便于车间管理工作，在皮带秤的累计器上增设班、日、周、月、年累计流量的记录功能。
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4.1.7 主要技术参数
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额定流量： 60~15000kg/h；
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精确度：计量≤0.5 %，控制≤1 %；
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输送机带宽：600 mm、800 mm、1000 mm、1200 mm、1400 mm、1600 mm、1800mm；
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主从动滚筒中心距：2500~3500mm；
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有效称量长度长度：500mm。
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4.2 Hauni公司新型直接承重式电子皮带秤
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4.2.1 机械结构特点
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德国Hauni公司电子皮带秤长期沿用以刀口刀承为支点的杠杆式承载器结构，但新近推出的直接承重式结构的BWE-D\BWE-R型电子皮带秤(见图7-4)，称重托辊直接由称重传感器支承(见图7-5)，最根本的变化在于从有支点的杠杆结构变化到无支点的直接承重。减少了支点、杠杆、拉杆等诸多中间传力环节，物料荷重不经任何转换直接作用于称重传感器，简单可靠易维护。
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图7-4 Hauni公司BWE-D\BWE-R型电子皮带秤
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图源：作者
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图7-5 Hauni公司称重托辊直接承重结构
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4.2.1.1 皮带张紧装置
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目前皮带秤的张紧装置主要有：重力式、悬臂式、弹簧张力式和螺旋式几种。重力式张紧装置能自动保证皮带秤皮带张力始终恒定，悬臂式张紧装置由于力臂位置不同、弹簧张力式张紧装置由于弹簧压缩量不同都可能导致皮带张力变化。
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Hauni公司新型皮带秤采用螺旋式张紧装置（如图7-6），由于是靠人工调节固定在机身侧板1上张紧螺杆3的松紧来调整从动滚筒5的位置从而调节皮带张力的，因此当皮带受温度变化或者物料压力而产生形变时，皮带张力将会改变，从而影响计量精确度。
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图7-6 Hauni公司螺旋式张紧机构
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1-机身侧板；2-托辊；3-张紧螺杆；4-皮带；5-从动滚筒
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4.2.2 电气特点
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和机械结构的改进类似，此次在电气方面也作了根本的改变，不再采用专业控制仪表或电子板卡，而是直接应用西门子PLC，配其称重模块（插卡）。主要模块型号为CPU：315-2AF03-0AB0；U称重模块：7MH4601-1AA01；称重传感器选用德国赛多利斯公司MP40（原PHILIPS公司产品）的超扁平单体式传感器。
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4.3 西门子公司MLC 电子皮带秤
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德国西门子公司MLC小容量电子皮带秤对轻的皮带负荷提供高精度连续在线的称重，它是专门为轻物料负荷而设计的，适用于烟草、动物球粒状饲料、糖或某些化肥的称量。图7-7是产品外形图，与轻物料皮带输送机的特点一致，称重托辊为平托辊4，它的两端通过连接座3与2个平行四边形式电阻应变式称重传感器6相连，称重传感器又支承在基座1上，基座则与皮带输送机的纵梁用螺丝连接，连接座3上有检定棒插孔2，当需要进行砝码检定时，将检定棒插入插孔2即可。
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图7-7 西门子公司MLC 皮带秤
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图源：西门子公司
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1-基座；2-检定棒插孔；3-连接座；4-称量平托辊；5-接线盒；6-称重传感器
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MLC小容量电子皮带秤承载器结构轻巧、紧凑，所用平托辊由厂家配套，2个平行四边形式电阻应变式称重传感器对垂直力有快速的反应，确保在很小的负荷下皮带秤也有高精确度和高稳定性，机械部件材质可选不锈钢。技术特性如下：
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皮带宽度：450~1200mm；
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皮带速度：最大2.0m/s；
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倾角：最大20o；
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托辊直径：50m、60m、80mm；
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托辊间距：0.5~1.5m；
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皮带负荷：1~30kg/m；
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最大输送量：50t/h；
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称重传感器量程：4.5 kg、9.0kg
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5 烟草行业电子皮带秤应用中的几个热点问题
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5.1 多台皮带秤集中控制问题
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集中式控制方式即由一个控制器利用多通道模块实现对多台秤体的控制，其优点是控制器资源共享，可节省投资。但在实际应用中存在以下问题：
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（1） 皮带秤最核心最繁重的维护工作是定期或不定期的进行秤的检定和试验，即采用实物试验、链码试验或过砝码试验，这项工作操作人员必须在秤体上实施，而集中控制方式在每台秤体旁不再有操作界面，如果秤体离控制柜较远，则会给检定和试验工作带来不方便。
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（2） 如果秤体离控制柜较远，则称重传感器的mV信号、位移传感器的脉冲信号可能会受到干扰。
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（3） 集中控制时共用一个CPU，在可靠性方面比单台控制要差，当通讯或CPU出故障时全部秤体就处于瘫痪状态，而且这也是与现代可靠性设计思想背道而驰的。常规的单台控制方式，控制柜在秤体就近放置，既消除操作不便，也可以提高可靠性。即使需要采用通讯方式相连，由于控制器带有多种总线接口，也是非常方便的。
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基于以上因素，一台秤对一台累计器的分散控制方案得到了较多用户的欢迎。
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5.2 两个有争议的指标
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5.2.1 控制精确度
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7.3.2 节已经叙述了控制精确度的测试方法，但在《卷烟工艺规范》中，指标ΦB表征烟草物料流量的波动有, 定义如下：
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“生产正常后，通过一定时间（最少10min）烟草物料，追踪并记录最大流量和最小流量。按7-5式计算：
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ΦB（%）=(MB-XB)/PB ′ 100% （7-5）
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式中 ΦB ——流量波动（%）；
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MB ——最大流量（kg/h）；
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XB ——最小流量（kg/h）；
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PB ——设定流量（kg/h）。”
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显然，与公式7-2的控制精确度计算方法相比，以7-5公式作为检定控制型皮带秤控制好坏的指标，则显得粗糙且不科学，因为仅仅在累计器中对流量显示作平滑滤波，则ΦB即可有大幅度的改善，然而此种改善实际上对物料流量的平稳不起作用。值得注意的是，自此版《卷烟工艺规范》发行后，有越来越多的烟厂愿意以ΦB作为检验控制型皮带秤控制好坏的指标，我们认为欠妥当，更规范皮带秤精度指标还是公式的d′,它既反映了控制秤实际流量围绕设定流量上下波动的幅度也反映了平均流量偏离设定流量的程度。
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5.2.2 配比精度
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配比精度在烟草制丝生产线上是非常重要且涉及系统控制的指标，但国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》和国家计量检定规程JJG195-2002《连续累计自动衡器（皮带秤）》中并没有此项指标。目前存在的争议在于烟草机械电子皮带秤行业标准《YC/T 78-1996》与《卷烟工艺规范》对配比精度的不同定义不同要求上。《YC/T 78-1996》对配比精度的定义和要求在7 .3.3节已说明。而《卷烟工艺规范》对配比精度的定义和要求：
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电子皮带秤计量精确度校验后，设定主皮带秤物料流量及掺配物料掺配比例，在单位时间内接出掺配物料，并称重，按下式计算掺配物料实际掺配比例：
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δWP = |CWP-PWP| / PWP ′100% （7-6）
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式中 δWP ：配比精度（%）；
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CWP ——掺配物料实际掺配比例（%）；
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PWP ——掺配物料设定掺配比例（%）
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《卷烟工艺规范》对配比精度的定义和要求可能存在以下三个问题：
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（1）规范中的“单位时间”未作明确规定, 导致烟厂都有自已认定的“单位时间”，不相同的“单位时间”对检定结果的影响较大。
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（2） 实际操作困难，主要体现在：
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根据规范要求，检定时主皮带秤要设定物料流量，但在实际生产中，主皮带秤一般不作恒流量控制，也就不可能设定流量；
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规范要求“在单位时间内接出掺配物料，并称重”，实际操作起来非常困难，操作误差过大，操作的同步性也难于保证。
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（3） 1%的指标要求相对于行业标准《YC/T 78-1996》的5%一下提得过高，而且定义的内容中，要求“接出掺配物料，并秤重” ，实质上此指标已至少包含了对本秤控制性能（控制精确度）和计量性能（计量精确度）等的考核，在目前皮带秤指标体系中诸如控制精度和计量精确度等未作大的提升时，此指标尤显突兀，更确切地说是与皮带秤现行指标体系不协调的 [13]。
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相较而言，我们认为行业标准《YC/T 78-1996》对配比精度的定义更加合理和更具可操作性，只是5%的指标要求稍显过时，不适应烟厂严格的工艺要求，可适当提高。
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6 电子皮带秤在烟草行业应用的新趋势
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6.1 直接承重式结构流行
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采用结构简单易维护的直接承重式结构已成电子皮带秤在烟草行业应用的新趋势，除国外的Hauni公司外，国内昆船公司也在积极采用，并有多种变型，如双称重传感器单托辊的直接承重式或双托辊四称重传感器的直接承重式。共同的特点都是无支点、无杠杆，称重传感器直接支承称重托辊。直接承重式结构的优点是： 减少簧片、杠杆、支点等中间环节给系统带来的误差，提高了系统的稳定性、可维护性。
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6.2配比皮带秤流量调节范围加大
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一些烟厂制丝车间及复烤车间的用户希望同一台配比秤（或控制秤）既可以在大流量上稳定运行(比如6000kg/h)，又可以在小流量上稳定运行（比如300kg/h），设定流量值的变化范围需达到或超过20：1。
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普通皮带秤如果不作处理，单纯调节速度，控制精度在高低速上难以一致，且长期在极限速度下工作，电机寿命也会相应减小。可采取以下措施：
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（1）如果是喂料机喂料，则皮带秤皮带速度对喂料机的同步系数分段可变，大流量时此系数高、喂料快，可增加皮带秤来料厚度，反之亦然，以便皮带秤速度不至于过分调节；如果是计量管喂料，则可采用多仓的计量管，目的也在于改变皮带秤来料厚度，此种多仓计量管已由由国内某公司申请专利。
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（2）采用有源电机风扇，在电机低速运转时仍保持风扇转速；
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（3）采用额定功率有一定冗余的电机及变频器。
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6.3 远程维护功能
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远程维护功能可作为选项，如果联网的皮带秤建立在工业企业内部局域网基础上，可利用DDN（数字数据网）专线或VPN（虚拟专用网），通过INTERNET进行远程访问，这样设在皮带秤生产厂家的维护系统将联通现场的故障设备或用户，在线获取当前状态，分析后根据专家经验得到的处理故障建议及时传送到现场故障设备或用户，以指导现场技术人员处理故障。
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6 .4 人机接口更加人性化
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6 .4.1 在线指标的自动测试与计算
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皮带秤指标的测试与计算相当费力，而测试方法及公式是固定的，可全部内置于控制器中，需要时一般仅需启动显示屏触摸开关即可完成全部指标测试并自动给出结果，最多按提示有少量必不可少的人为确认。
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6 .4.2 故障自动判断与故障检查画面自动弹出
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在皮带秤出现故障时，人机界面上会自动弹出相对应的故障画面，用户可根据故障画面上提供的步骤对故障进行判断，以便及时排除故障。比如，当称重传感器损坏时，进入模块的A/D数值出错，CPU经过判断，自动弹出相应的故障检测画面如图7-8，用户无需翻阅使用手册，可根据故障检测画面相应的提示，检查判断哪一部分出错。
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图7-8 自动弹出相应的故障检测画面
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参考文献：
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【1】 烟草机械电子皮带秤行业标准，YC／T 78—1996
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【2】 国家烟工艺规啪北京：中央文献出版社,2003,3
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【3】 陈祖述，对新“卷烟工艺规范’，有关配比精度的商榷[J]．昆明理工大学学报，2005，(5A)．
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上一篇: 质量流量计基本原理与维护下一篇: 西门子称重给料机在水泥行业的选用经验浅谈
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