KJD-N 电子秤计量监控系统说明书
目 录
第一章 系统介绍
ICS-17J矿用隔爆兼本安型电子皮带秤是我公司于2005年推出的一种新型的动态计量器具。计量性能于2005年初通过中国计量科学院的检测，防爆性能通过抚顺防爆安全产品质量监督检验中心的检验，系统的通讯性能通过了常州矿用通讯监控设备检测检验中心的测试 ，是目前国内唯一通过系统“MA认证”的防爆电子皮带秤。专利秤架设计，拓宽了电子皮带秤的应用领域，更适合煤矿井下。该产品已获得3项国家专利。
KJD-N 型电子秤计量监控系统使用调制解调器技术通过电话线将ICS-17J电子皮带秤有机的管理起来，其通讯距离达20km。可向企业提供皮带秤相关的各种数据及报表，通过网络技术使各种信息在局域网上共享，便于领导随时掌握生产情况。该系统网络版使用拨号登录技术，实现了远程诊断功能，可在千里之外即时解决现场问题。
KJD-N型电子秤计量监控系统软件
中心站 BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站
ICS-17J矿用隔爆兼本安电子皮带秤
厂矿企业网（可选）
图1 KJD－N型电子秤计量监控系统结构示意图
1.3系统功能及特点
本系统不仅使调度人员随时掌握生产的准确数据，还可直观反映皮带机开停状态、带速、流量等生产设备信息，更加有效地指挥生产。
l 负荷、班产量、瞬时流量、皮带开停时间等多图表显示；
l 丰富灵活的报表功能，可对班产量、日、月、年产量进行多种统计查询处理；
l 生产效益统计分析功能，独有的防作弊数据处理功能；
l 操作人员无需下井即可完成对井下电子皮带秤的日常标校及状况管理；
l 具有管理员密码，可防止他人随意改动参数；
l 零点漂移自动跟踪功能模块，保证系统计量精度长期稳定；
l 通讯线路采用原矿井电话线，减少投资；
l 专用电源模块瞬间抗冲击电压大于4000V，超宽范围供电电压：AC85V—265V，适应恶劣的电网环境；
l 可实现网络连接，局域网上数据共享，便于领导了解生产信息；
l 具有远程诊断功能，可快速解决现场问题。
KJD-N 型电子秤计量监控系统网络版采用基于WWW服务的客户机/服务器技术。在局域网上每台计算机均可通过WINDOWS操作系统自带的IE游览器实时查看电子皮带秤的动态数据及历史存盘数据。而用户只需在IE游览器中敲出电子皮带秤的名字即可查到所需要的数据。
KJD-N 型电子秤计量监控系统网络版提供远程诊断服务功能。即电子皮带秤如果运行不正常或系统软件升级等，都可以通过调制解调器连接我们公司的网络服务器，公司技术人员可以帮您解决任何问题
第二章 电子皮带秤基础知识
本章以ICS-17J矿用隔爆兼本安电子皮带秤为蓝本，介绍电子皮带秤基础知识。
2.1.1最大流量（Qmax）
皮带秤在最大荷重和皮带最高速度下所得出的流量，也是皮带秤的标称流量或额定流量（单位：t/h或 kg/s）
2.1.2最小流量（Qmin）
当低于这个流量运行，可能导致称重结果超过相对误差。“GB/T 7721-1995 电子皮带秤”规定的最小流量为35%Qmax 。
2.1.3最大荷重(Mmax)
皮带秤上允许进行称量的最大瞬时静荷重（单位：kg/m），又称最大载荷。
2.1.4 秤架
也叫称重桥架，由两个桥架和一个固定称重传感器的支承梁架组成。
2.1.5 称重托辊
安装在秤架上的托辊。
2.1.6运行托辊
安装在输送机架上的托辊
2.1.7 称重域托辊
称重域托辊系指包括称重托辊及其相邻两边的那几组托辊，在安装图上这些托辊注有(+)和(-)的标志，至少有六组托辊组注(+)和(-)。它们同称重托辊组一起需经精确的校准，这些托辊被视为称重系统的一部分，它对皮带秤的运行精度起着很重要的作用。如图2：
2、动态测量精度高，性能稳定，工作可靠，零点漂移小；长期测量精度无变化。
3、可以在高粉尘、露天等恶劣环境条件下工作。
4、输送不同物料时，不须重新标定。
5 受皮带的张力、振动、惯性、张紧轮不同轴等因素的影响。
电子皮带秤是根据秤架支承的称重托辊承接皮带上载荷的压力，使称重传感器产生一个正比于皮带上载荷的电压信号的特性而制成的。
F=F(t)·V(t) (1)
式中：F(t) 单位皮带长度上物料载荷：(单位：kg/m)；
V(t) 传送带速度 。
t。到t时间间隔内的物料累计量即为：
(2)
上式也可等效为：
W=P·τ=∑Wi=∑Fi·Vi·△ti (3)
其中：F:传送带瞬时负荷；Vi：传送带瞬时速度；
△ti：时间周期 (i=0,1,2,...,n)；n：采样次数。
下位机接收称重传感器输出的0-30mV电压信号，该电压(反映了输送机上原煤的多少)经放大器放大A/D转换器转换成数字量送入单片机系统，下位机根据式 (1) 计算出输出机输送原煤的流量，据式(3)就可计算出一定时间间隔内的输送的原煤量。
l 间隔：即k值，是对显示量校准的系数。
l 速度系数: 对测速传感器输出速度的一种校正，默认值为2.00。
l 恒速系数: 皮带机实际运行的线速度，默认值为2.00m/s。
l 零点电压: 空皮带时，在“测零时间”内测得“信号电压”的平均值。
l 测零时间: 皮带运行3整圈所需的时间，默认值为120s。
l 皮带长度:皮带的周长。
l 皮带整圈数：电子皮带秤的标校中需要皮带运转的圈数.
l 托棍间距：两个托辊中心线间的距离，标准托辊间距为1.2m
l 托棍个数：秤架上称重托辊的数量
l 最大流量：皮带秤正常工作所能承受输送机的最大流量.
l 信号电压: 称重传感器实时输出的电压值。“(信号电压-零点电压)×间隔”即为载荷（kg/m，为了简单起见，可以这么理解。）。
2.6.1 承载器
承载器由秤架（称重桥架）和称重传感器组成。
ICS-17J的秤架主要有两种：一种为双杠式结构，另一种为全悬浮式结构。
双杠式秤架装有4组称重托棍，采用2只称重传感器平衡秤体，两侧支撑采用无摩擦耳轴，可以防震、防潮、防腐蚀，适用恶劣的工业现场，如图3：
其特点为：
高强度矩形管，刚性好，自重小，不变形，稳定性好；
单元组件结构，现场安装方便、快捷；
偏载影响小，计量精度高；
无运动磨损部件，维护量小。
全悬浮式秤架装有4组称重托棍，采用4只称重传感器，无耳轴支点和运动部件，免维护，精度最高。如图4
其特点为：
高强度矩形管，刚性好，自重小，不变形，稳定性好；
单元组件结构，现场安装方便、快捷；
偏载影响最小，计量精度高；
无运动磨损部件，维护量小。
秤架安装于输送机的纵梁上。
秤架支承的称重托辊承接皮带上载荷的压力，使称重传感器产生一个正比于皮带上载荷的电压信号。
2.6.2称重传感器
称重传感器的灵敏度为3mV/V；在10V激励的条件下，最大输输出信号为33mV。
2.6.3 速度传感器
测速传感器：采用霍尔传感器，即接近开关。应装在从动轮上。
开停传感器：采用KGT9-E矿用机电设备开停传感器。开停传感器输出“开态”为皮带启动；输出“闭合”状态为皮带停止。皮带启动时，下位机按皮带的线速度参与运算；皮带停止时，下位机按皮带的线速度为零计算。如图6：
图6 KGT9－E型矿用机电设备开停传感器
2.6.4 下位机
下位机由信号放大器、单片机数据处理系统、调制解调器、安全栅、电源和隔爆箱组成。
信号放大器、单片机数据处理系统构成了下位机的主板；调制解调器、安全栅构成了下位机的通讯板。主板和通讯板通过接插件相连。
主板、电源板固定在不锈钢板上，不锈钢板通过4条螺丝和隔爆箱固定，如图7所示：
图7 ICS－17J矿用隔爆兼本安型电子皮带秤下位机
称重传感器输出的压力信号经放大、滤波、A/D转换成数字量输入单片机；速度传感器输出的开关量输入下位机。下位机根据采集到称重传感器“信号电压”、开停传感器送来的“皮带开、停信息”并与保存的“零点电压”、“间隔”、“恒速系数”等参数一起根据电子皮带秤数学模型计算出瞬时流量和累计量来。
下位机的直流电源为称重传感器、开停传感器、信号放大器、单片机数据处理系统、调制解调器等提供高质量的直流工作电源，有以下特点：。
a、宽电压输入AC 85 V－265V；
b、抗干扰能力强（可抗击4000V的脉冲群干扰）；
c、可为称重传感器提供10VDC±l0％、130mA高精度直流本安激励电源，带4 只称重传感器 。
标准砝码是用来做皮带机的模拟负荷检验电子皮带秤的长期稳定性。标准砝码的误差很小，如10kg M2级的标准砝码误差为1.5g(优于0.02%)。如图8：
图8 标准砝码使用示意图
在实物标定后，①测零点；②挂上标准砝码；③开动皮带机；④记录空皮带运行3整圈的累计量，此累计量称作“标准累计量”。此后随时可重复上述步骤，将新测得累计量与“标准累计量”进行对比。如误差小于0.2%，则说明电子皮带秤稳定性好，可放心使用；反之说明电子皮带秤稳定性差或皮带运行不稳定，在后续章节我们详细讨论。
2.6.6 BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站
BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站用通讯接口与ICS－17J型电子皮带秤的通讯采用调制解调器，如图所示9。
图9 BATX1通讯管理站
具有如下特点：
l 完成非本安和本安信号的转换，通讯信号为本安信号；
l 频率特性满足CCITT V.21协议；
l 可管理8台 ICS－17J矿用隔爆兼本安型电子皮带秤；
l 地面中心站工作在呼叫模式，电子皮带秤工作于应答模式：电子皮带秤平时处于接收状态，只有接收到BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站用通讯接口发送参命令时才向地面中心站发送参数。
注意：
BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站用通讯接口只允许安装在地面室内安全场所，严禁安装在危险场所;
‚ BATX1一般兼矿用本安型通讯管理站用通讯接口允许与ICS-17J矿用隔爆兼本安型电子皮带秤和BAC1矿用隔爆兼本安型核子秤相接;
ƒ 开停信号由配接设备KGT9机电设备开停传感器提供，最大距离100m。
这部分的作用就是使用户能直观的看到他需要知道的各种数据。如：速度、流量、班产量、日产量、月产量等，同时生成各种报表如：班报表、日报表、月报表等。这些都可以在打印机中打印出来，节省了人为的抄送报表。用户还可以根据不同需要查看各种参数如：间隔、速度系数等。
所有出厂的电子皮带秤都经过严格的检验和测试，具有高精确度和可靠性。但电子皮带秤的使用精度与现场的条件有关。考虑下述的影响因素可保证皮带秤的运行的高精度
2.7.1 风和气候的影响
由于称重的误差大小很大程度取决于风速，所以应保护皮带秤和输送机免受风和气候的影响。
2.7.2 输送机
在称重系统的设计中，为了保证皮带秤的精度，称重传感器的挠曲、秤架的挠曲以及输送机支承结构的挠曲不宜过大。在皮带秤的制造过程中，对称重传感器、皮带秤架的挠曲量都做了控制，只有输送机支承结构的挠曲是个可变量。因此，支撑着皮带秤前后各四组托辊的输送机纵梁应有足够的钢度，以使+4到-4个托辊间的相对挠曲不超过0.4mm。在安装皮带秤的部位，输送机不应有伸缩、接头或纵梁的拼接。
2.7.3 皮带的张力
电子皮带安装在输送机的张力和张力变化最小的地方。皮带秤最好是装在输送机靠尾部的地方。称重托辊应安装在距离装料点不小于9m处，但距尾部导料拦板不得少于5个托辊间距。这样可以减少因物料对皮带的冲击造成张力影响。
l 带凹型线段的皮带输送机
与凹形曲线部分相切的那一点(向上升的)至少应该距离皮带秤12m远，如果皮带秤安装在带有凹形曲线段的皮带输送机上而又不能满足12m远的要求，则皮带秤应安装在输送机的直线段并在整个装料区外，皮带秤的前后至少四组托辊与皮带接触。
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