【正文】 ............................ 6 衡器的發(fā)展史 ................................................ 6 衡器的分類 ................................................... 6 靜態(tài)型 ................................................. 6 動(dòng)態(tài)型 ................................................. 6 課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ............................................. 6 課題的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 ......................................... 6 課題的國(guó)外現(xiàn)狀 ......................................... 7 課題的研究目的和意義 ......................................... 7 課題的研究目的 ......................................... 7 課題的意義 ............................................. 7 本章小結(jié) ..................................................... 8 2 系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng)方案 ............................................ 9 系統(tǒng)工作原理介紹 ............................................. 9 動(dòng)態(tài)軌道衡組成及稱重原理 ............................... 9 稱重臺(tái)面的尺寸設(shè)計(jì) .......................................... 11 課題采用的技術(shù)方案 .......................................... 12 動(dòng)態(tài)軌道衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) .................................. 12 稱重通道的設(shè)計(jì) ........................................ 13 濾波電路 .............................................. 13 本章小結(jié) .................................................... 14 3 稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................... 15 硬件系統(tǒng)的組成 ............................................. 15 關(guān)于 PLC 的綜述 ........................................ 15 PLC 的特點(diǎn) ........................................... 15 PLC 的工作原理 ....................................... 16 PLC 的主要功能和應(yīng)用 ................................. 17 PLC 的選型及其模塊配置 ............................... 17 PLC SM331 內(nèi)部選型表如圖 .......................... 18 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PLC 的 I/O 接線圖 ...................................... 18 S7300 編程簡(jiǎn)介 ....................................... 19 上位機(jī)硬件配置選擇 .......................................... 20 稱重傳感器 .................................................. 20 稱重傳感器的選用 ...................................... 20 傳感器精度的選擇 ...................................... 20 傳感器量程的選擇 ...................................... 20 本設(shè)計(jì)所選用的傳感 器型號(hào) .............................. 21 傳感器具體參數(shù) ........................................ 21 4 稱重系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思想 ........................................... 22 本系統(tǒng)的軟件選擇 ............................................ 22 組態(tài)軟件 Wincc 在系統(tǒng)中的具體應(yīng)用 ...................... 22 Wincc 與 PLC 建立通信 .................................. 22 MPI 的概述 ............................................ 23 實(shí)時(shí)稱重界面的設(shè)計(jì) .......................................... 23 主頁(yè)說(shuō)明 .............................................. 23 動(dòng)態(tài)稱重 .............................................. 25 統(tǒng)計(jì)報(bào)表 .................................................... 27 本章小結(jié) .................................................... 27 5 車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用 ............................................... 28 系統(tǒng)的構(gòu)成 .................................................. 28 系統(tǒng)特點(diǎn) .............................................. 28 系統(tǒng)構(gòu)成 .............................................. 28 車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)的功能應(yīng)用 ...................................... 29 車輛判別方法 ................................................ 30 波形判別法 ............................................ 30 動(dòng)態(tài)軌道衡的車型判別 .................................. 35 開(kāi)關(guān)判別法 ............................................ 35 本章小結(jié) .................................................... 36 結(jié)論 ............................................................... 37 參考文獻(xiàn) ........................................................... 38 附錄 A 軌道衡電器安裝示意圖： ...................................... 40 致謝 ............................................................... 41 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 引言 在稱重領(lǐng)域，動(dòng)態(tài)軌道衡得到了廣泛的應(yīng)用 ,主要應(yīng)用于稱量液態(tài)罐車和較貴重的固態(tài)物料。提高了計(jì)量數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘要 當(dāng)今社會(huì)，隨著生產(chǎn)、貿(mào)易、科技的快速發(fā)展，衡器技術(shù)由簡(jiǎn)單的計(jì)重向信息化、一體化發(fā)展。動(dòng)態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)做到了數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、存儲(chǔ)、打印。隨著世界科學(xué)水平的不斷發(fā)展，衡器也隨之發(fā)展著，電子衡器現(xiàn)已成為主流產(chǎn)品，但電子衡器的快速性和準(zhǔn)確性是兩個(gè)難以兼顧的技術(shù)指標(biāo)。上位機(jī)采用組態(tài)軟件 Wincc，實(shí)現(xiàn)了 Wincc 與 PLC 的通訊。靜態(tài)電子衡器是被稱重物體穩(wěn)定的放置于電子衡器上進(jìn)行測(cè)量的。動(dòng)態(tài)電子衡器所測(cè)量的量是隨機(jī)時(shí)間變化的變量。首鋼集團(tuán)總公司現(xiàn)有產(chǎn)品品種 200 余個(gè)，成品規(guī)格 3800 項(xiàng)。這些公司不僅生產(chǎn)稱重傳感器和數(shù)據(jù)采集模版，而且有些公司還在開(kāi)發(fā)成套電子衡器系統(tǒng)。而即使是電子衡器，快速性和準(zhǔn)確性也是兩個(gè)難以統(tǒng)一兼顧的相互矛盾的技術(shù)指標(biāo)。 (3) 如果能把這些衡器換為動(dòng)態(tài)電子衡器并結(jié)合企業(yè)的信息化平臺(tái)改造 成無(wú)人值守計(jì) 量站，將能很大程度地提高生產(chǎn)效率，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到推進(jìn)作用。在理想狀態(tài)下傳感器的輸出信號(hào)只是由重力作用產(chǎn)生的，那么在沒(méi)有車輛通過(guò)稱重臺(tái)面時(shí)，稱重臺(tái)面輸出的重力值應(yīng)該是稱重臺(tái)面自身的重量，稱重臺(tái)面的輸出值對(duì)時(shí)間函數(shù)應(yīng)該 是一個(gè)恒定的值。貨車的基本尺寸如圖 所示 : 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 貨車的基本尺寸 常用鐵路車輛的軸間距離見(jiàn)表 表 ： 車型 固定軸距LD 心盤踞 LC 全軸距 LB 鉤舌距 LA 2LS LA+2LS C50 1720 9900 11620 14024 2404 16428 C55 1720 9800 11520 14008 2488 16496 C62 1750 8700 10450 13442 2992 16434 C65 1750 9200 10950 13942 2992 16943 N16 1750 9300 11050 13942 2892 16834 N60 1750 9300 11050 13908 2858 16766 轉(zhuǎn)向架計(jì)量秤臺(tái)長(zhǎng)度應(yīng)滿足 : m inLcLLdmas ?? () 為了得到盡可能長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)稱重時(shí)間，可以依照下式來(lái)選定秤臺(tái)長(zhǎng)度 : m in)( LBLAL ?? () 我國(guó)轉(zhuǎn)向架計(jì)量通常選秤臺(tái)為 米。如圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖： 圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖 一套動(dòng)態(tài)電子衡器系統(tǒng)包括硬件部分和軟件部分。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3 稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)的組成 動(dòng)態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)硬件主要由 PLC 系統(tǒng)、工控機(jī)、稱重傳感器及低壓電器。隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展， PLC 在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。 (7)大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng)，使可靠性更進(jìn)一步提高。傳感器及變送器 。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/0 端相連接，即可投入運(yùn)行。按 第 1 階段的輸入狀態(tài)在第 2 階段執(zhí)行程序中確定的結(jié)果 ， 在本階段中對(duì)輸出予以刷新。 PLC 的選型及其模塊配置 在進(jìn)行這項(xiàng)工作之前，需要對(duì)控制對(duì)象和控制任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。 Siemens S7300 所具備的高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。 S7300 模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中 、 小規(guī)模的性能要求，各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)，簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活，方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展，大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁 ， SIPLUS S7300 用于惡劣環(huán)境條件下的 PLC 擴(kuò)展溫度范圍從 25176。四個(gè) USB 接口和一個(gè) PROFIBUS 連接（可選）或者一個(gè)帶 3 端口的 PROFINET 接口具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性，可用于完成測(cè)量及開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)。選擇普通級(jí)精度的稱重傳感器即可滿足需求。本系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用了 Wincc，其原因之一是因?yàn)?WINCC 是目前所有組態(tài)軟件中功能比較強(qiáng)大的一種，二是考慮到下位機(jī)選用的是 S7300 PLC 及其編程工具 STEP7，與 Wincc 同為德國(guó) SIEMENS 公司的產(chǎn)品，Wincc 本身提供 S7300 PLC 的驅(qū)動(dòng)軟件，因此使 PLC 與上位計(jì) 算機(jī)的聯(lián)接可以變得非常容易。這種方式即保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)能夠達(dá)到很大的規(guī)模。 MPI 通訊方