【正文】 以得到整車的重量（ W總）為： W總 =W前 +W 后 （ ） 在計算車廂過衡速度時，動態(tài)電子軌道衡的稱重臺面長度是一個已知確定的量，根據(jù)系統(tǒng)的采樣頻率和整節(jié)車廂通過稱重臺面時的采樣總數(shù)可以計算出該節(jié)車 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 廂通過動態(tài)電子軌道衡時所用的時間，由此就可以計算出每節(jié)車廂的過衡速： 圖 稱重原理示意圖 動態(tài)電子軌道衡稱重的主要技術(shù)指標(biāo)是稱重精度和稱重時允許列車通過的速度，這主要取決于過度軌和秤臺的水平度 、傳感器的靈敏度、供橋電源的穩(wěn)定度、模擬變送器、速度和動態(tài)稱重算法的優(yōu)劣勢等。該單元將這路模擬信號上傳入 PLC 系統(tǒng)處理， PLC 一方面實時采集稱重傳感器和車輛的判別信號，配合工業(yè)控制計算機（ IPC）進行監(jiān)視和控制 ,PLC 為此 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 系統(tǒng)硬件的核心，信號的處理和基本操作上由它完成。本系統(tǒng)采用北京YAMATO 公司生產(chǎn)的 HDC100 型稱重通道。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 的特點 ① .高可靠性 (1)所有的 I/0 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。脈沖或電位 。為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等。 PLC 的工作原理 當(dāng) PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段 : 。 PLC 對信號的輸入、數(shù)據(jù)的處理和控制信號的輸出分別在一個掃描周期的不同時間進行的方式有助于排除系統(tǒng)中受到的干擾。 一103 個開關(guān)量的輸出。用戶編寫的程序及程序運行所需的數(shù)據(jù)，組成結(jié)構(gòu)化的用戶程序。 S7300 采用經(jīng)過認(rèn)證的 PLC 技術(shù)，易于操作、編程、維護和服務(wù)，特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以及食品加工等領(lǐng)域 ， 低成本的解決方案。稱重傳感器由于它的不同彈性體結(jié)構(gòu)和采用的應(yīng)變計性能不同，而在測量精度和其他性能方面會有所不同。 本設(shè)計所選用的傳感器型號 在具體的傳感器的選擇上，為保證傳感器具有高可靠性、綜合精度高、線性好、蠕變小、穩(wěn)定性好等特點，系統(tǒng)采用四只 TEDEA 公司的電阻應(yīng)變式傳感器TEDEA30t，該傳感器的測量方式為柱式應(yīng)變式稱重傳感器，其性能特點是高過載、靈敏度高，線性好，安裝方便、輸入阻抗、輸出阻抗一致性好，以保證良好的互換性?？梢约赏ㄟ^ UI)BC 和 SQL 方式的歸檔數(shù)據(jù)訪問，以及通過 OLE2. 0 和ActiveX 控件的對 .象和文檔的鏈接。首先在上位機中安裝西門子 PLC 的通訊協(xié)議，在工程瀏覽器中選擇串口 COMl，并進行有關(guān)參數(shù)的設(shè)置，如地址、波特率、奇偶檢驗、數(shù)據(jù)位、停止位設(shè)定等，注意此設(shè)定值必需與 PLC 內(nèi)部設(shè)定值一致，否則通訊將不會成功。S7300 CN 系列 CPU 上集成的編程口同時就是 PPI 通訊聯(lián)網(wǎng)接口。 實時稱重界面的設(shè)計 主頁說明 動態(tài)軌道衡主頁如圖 所示： 1)凡是能出現(xiàn)手形的鼠標(biāo)均可點擊，若享有該權(quán)限則可執(zhí)行相應(yīng)的功能 。 9)數(shù)據(jù)查詢 :分類查詢己輸入?yún)?shù)的 v錄 。 2)強制結(jié)束 T 在稱重未結(jié)束時，可以通過這個按鈕強制結(jié)束稱重過程，只有在列車通過后但未判到結(jié)束標(biāo)志，或設(shè)定的預(yù)稱車節(jié)已稱完，不需要繼續(xù)稱重的情況下使用。 10)退出 AIT+X 退出動態(tài)稱重方式回到主頁。 本章小結(jié) 本章主要介紹了系統(tǒng)的軟件方面內(nèi)容，組態(tài)王 WINCC 在系統(tǒng)中的應(yīng)用與 PLC的通信以及動態(tài)軌道衡稱重界面設(shè)計，對 S7300編程軟件 STEP 編程作了簡單介紹。 4）列檢復(fù)示系統(tǒng) 復(fù)示車站控制與車號處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的車號數(shù)據(jù)信息，為車輛管理和設(shè)備維護提供可靠信息。企業(yè)可以根據(jù)需要來選用。 5)完善貨車車輛電子稱重系統(tǒng)的自動化，實現(xiàn)信息化管理。測定軸距即判定波形圖上各段時間。如果 yes 則記錄該轉(zhuǎn)向架的重量，并返回。平時車號識別裝置不動作，處于關(guān)機狀態(tài)。數(shù)學(xué)模型的選擇要通過應(yīng)用震動理論、濾波理論、及系統(tǒng)辨識理論等數(shù)學(xué)、力學(xué)方法、理論來分析和確定。據(jù)統(tǒng)計，已經(jīng)運行的自動軌道衡 ,開關(guān)量故障幾乎占總故障的 6080%。通過對動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)的設(shè)計，得出以下結(jié)論 : 1)系統(tǒng)的可靠性 本系統(tǒng)的可靠性主要取決于稱重系統(tǒng)的稱重傳感器質(zhì)量，車號識別裝置的抗干擾性， PLC 的選取以及傳感器的選擇，和穩(wěn)定運行的動態(tài)稱重程序。 3)無人值守計量站系統(tǒng)大大減少了計量員的工作，使工作效率大大提高。在檢定過程中執(zhí)行國家軌道衡檢定標(biāo)準(zhǔn)，整個系統(tǒng)的精度達(dá)到 級。我們無法將這些數(shù)據(jù)同具體的哪一節(jié)車皮聯(lián)系起來，以往我們依靠人工來記錄車號，這樣做對工人來說特別緊張，而且錯誤率相當(dāng)高。并在控制系統(tǒng)中增加一套邏輯電路和開關(guān)量接口。軌道衡稱重系統(tǒng)的軟件是動態(tài)稱量軌道衡的核心，并配置了相關(guān)模塊，實現(xiàn)了以下功能見圖 。這里定義稱量結(jié)束特征有以下幾條 : 1)一段時間內(nèi)不再有重量信號出現(xiàn)，系統(tǒng)默認(rèn) 10 秒。 4）軸數(shù)統(tǒng)計 若自 動軌道衡為轉(zhuǎn)向架稱重方式，則只有一個貨車轉(zhuǎn)向架的兩對車輪同時在稱重臺時計算機才能夠進行稱量。當(dāng)車輪進入或離開秤臺時，稱重信號產(chǎn)生一個正的或負(fù)的增量。 3)數(shù)據(jù)自動提取 車號自動識別系統(tǒng)與軌道衡相結(jié)合，可實現(xiàn)貨車車輛的不停車稱重時自動抄錄車號和計量報表的全自動生成。 2)多樣化的皮重解決方案 當(dāng)皮重需要計量的時候，系統(tǒng)以 24 小時 (或根據(jù)實際情況設(shè)定時間 )為依據(jù)自動除皮，系統(tǒng)對于 超過 24 小時的車輛定義為“老牌車”，系統(tǒng)自動提醒計量員老牌車進行關(guān)注。標(biāo)簽安裝在被識別車輛的底部中梁上，每輛車安裝 1 個。 4)車次表 (右下方 ):當(dāng)日稱重車次的列表，含日期、時間比如車沒溜過去又退回來的情況。 13)品名查詢 :僅能查詢品名而不能編輯 (編輯在應(yīng)用組態(tài)中 )。 5)波形分析 :分析稱重過程，以便查找可能的漏車等錯誤的原因和了解臺面的狀態(tài) 。通過它可組成小型 PLC 通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn) PLC 之間的少量數(shù)據(jù)交換，它不需要額外的硬件和軟件就可網(wǎng)絡(luò)化。根據(jù)封閉式驗糧系統(tǒng)的工藝要求，結(jié)合以上三種通訊方式的特點，最終選擇了 MPI 通訊方式。對于不同的硬件設(shè)施，工程人員只需為 Wincc 配置相應(yīng)的通信驅(qū)動程序即可。目前工業(yè)監(jiān)控軟件的設(shè)計已進入采用圖形組態(tài)軟件進行開發(fā)的階段。 由于本系統(tǒng)為用于列車稱重的動態(tài)電子系統(tǒng)，不需要太高的精度，因此，選擇普通級精度的稱重傳感器即可滿足需要。 處理器，最高為 Core?2 Duo ? DDR3 內(nèi)存，最大為 4 GB ? 集成 Intel GMAX4500 圖形介質(zhì)加速器 ? 高性能串行 ATA 固態(tài)驅(qū)動 SSD “最大 32 GB” 并且 CF 比硬盤更加可靠，耐用，采用了三個 PCI104 擴展槽和眾多接口，因此小型箱式 IPC427C 通用型很強，兩個千兆以太網(wǎng)接口可用于與控制級和現(xiàn)場級進行靈活通訊。為支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，用戶程序通常由組織塊(OB)、為支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計， STEP7 用戶程序通常由組織塊用戶程序通常由組織塊 、 功能塊 (FB)或功能塊或功能塊 (FC)等三種類 型的邏輯塊和數(shù)據(jù)塊等三種類型的邏輯塊和數(shù)據(jù)塊 (DB)組成。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴大并且愈加復(fù)雜時，可隨時使用附加的模塊對 PLC 進行擴展。 ⑦通信和聯(lián)網(wǎng) ⑧其它 :PLC 還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如 :定位控制模塊， CRT 模塊。 。 ⑤ .安裝簡單，維修方便 PLC 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。接近開關(guān) 。 (6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采取有效措施，以防止故障擴大。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在 實際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。濾波電路組成如圖 所示 : 圖 濾波電路構(gòu)成示意圖 本章小結(jié) 本章著重介紹了系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)硬件部分總體結(jié)構(gòu)，動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)稱重臺面尺寸的設(shè)計，濾波的應(yīng)用，最終實現(xiàn)貨車重量的基本算法。由 plc 將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳給 ERP 系統(tǒng)，形成報表。靜態(tài)軌道衡計量精度高，全部采用整車計量方式，稱重臺面設(shè)計較為簡單，而動態(tài)軌道衡根據(jù) 秤臺的結(jié)構(gòu)可分為單臺面、雙臺面軌道衡，單臺面的動態(tài)軌道衡用于軸計量和轉(zhuǎn)向架計量，而雙臺面的動態(tài)軌道衡可以實現(xiàn)整車計量，可根據(jù)計量物資的狀態(tài)和貴重程度進行動靜態(tài)稱重選擇，目前，鐵路上的貨車車型基本分為敞車 (C)和平車 (N)，使用的車型型號為 c50、 c6 C6 N1 N60 等車型，這幾種車型都是采用自動車鉤的四軸車，車軸允許載荷為 。動態(tài)軌道衡硬件組成如圖 所示： 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 動態(tài)軌道衡的硬件構(gòu)成示意圖 軌道衡的稱重臺面上鋪有鐵路鋼軌（即稱量軌）與鐵路線相通，包括稱重梁、稱重杠桿及若干橫梁，稱重杠桿以及若干衡量，其作用是用來承受被稱量車輛及所承載貨物的重量；體面還裝有橫向限位系統(tǒng)、縱向限位系統(tǒng)、鎖定和調(diào)整構(gòu)建、抗扭裝置和引線軌、計量軌、錨固花梁等附件系統(tǒng)，這些附件起到固定秤體，減少火車震動撞擊對稱量的影響，同時將承受到重力均衡的傳遞到各個傳感器上的作用。這對于在礦山和大型貨場等需要大量交通運輸?shù)牡胤?，將?yán)重影響生產(chǎn)效率，而且衡器操縱者的勞動強度很高，容易產(chǎn)生差錯。發(fā)展到現(xiàn)在電子衡器已經(jīng)為主流產(chǎn)品，變成工業(yè)生產(chǎn)和民用生活中不可缺少的產(chǎn)品?，F(xiàn)今世界上已有許多公司能夠生產(chǎn)，如美國 QUTECH 公司、美國 HP公司、美國 UEI 公司、美國 DATAQ 公司、美國 PCB 公司、日本 HMB 公司、瑞典ABB 公司、德國西門子公司、德國 PHILIPS 公司、加拿大 GAGE 公司等等。本課題來源于大型鋼鐵企業(yè)物資計量和貿(mào)易結(jié)算工作的實際需要。它與許多學(xué)科如測試技術(shù)、誤差理論、概率統(tǒng) 計、隨機過程理論、信號處理、時間序列分析、系統(tǒng)辨識等，相互聯(lián)系相互滲透。最早的電子衡器就是靜態(tài)型，這種電子衡器也是現(xiàn)在使用范圍最廣泛的類型。下位機通過串口與上位機進行數(shù)據(jù)通信。 With the software method judging the train car overe the hardware discriminant method of high failure weakness. Adopt the automatic car number identification (AEI) technology, which can effectively solve the measurement process, artificial copy the disadvantages, and put an end to the measurement data of the artificial tamper with the opportunity. Improve the measurement data of the real effectiveness. Dynamic GuiDaoHeng weighing system do data to upload, statistics, storage and print. This design respectively expounds the development of measuring instruments, weighing transducer, the theory of dynamic electron weighing apparatus design principle and structure parts, PLC and configuration king Wincc munications . signal processing methods, models discriminant logic control system, automatic car number recognition system design. Keywords: sensors,Dynamic electronic Guidaoheng, PLC, Wincc 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 目錄 摘要 ................................................................ 1 Abstract............................................................ 2 引言 ................................................................ 5 1 緒論 ..................................