【正文】 .... 38 PLC 的選擇 ............................................................................................................... 39 CPU 的選擇 ....................................................................................................... 40 輸入輸出模塊的選擇 ........................................................................................ 41 電源模塊的選擇 ................................................................................................ 42 計數(shù)器模塊的選擇 ............................................................................................ 42 變頻器的選擇 ................................................................................................... 42 第 5 章 皮帶秤系統(tǒng)軟件設(shè)計 .................................................................................................... 45 西門子 s7—300 簡介 ................................................................................................. 45 概述 .................................................................................................................. 45 S7—300 的組成 ............................................................................................. 45 S7—300 的類型 ................................................................................................ 46 S7—300 的功能 ................................................................................................ 46 S7300 的通訊 .................................................................................................. 46 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .......................................................................................................... 47 PLC 程序控制軟件設(shè)計 ................................................................................... 47 PLC 主程序設(shè)計 ................................................................................................ 49 皮重程序程序設(shè)計 .......................................................................................... 51 稱重程序程序設(shè)計 ............................................................................................ 52 第 6 章 總結(jié)與體會 ................................................................................................................... 54 總結(jié) ............................................................................................................................ 54 體會 ............................................................................................................................ 55 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 57 外文資料 ................................................................................................................................... 58 原文 ................................................................................................................................... 59 譯文 ................................................................................................................................... 73 致謝 ........................................................................................................................................... 84 附錄 ........................................................................................................................................... 85 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 第 1 章 緒論 課題的研究意義及背景 [1] 皮帶秤在煙草、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，并貫穿于生產(chǎn)線的大部分 工序。四是目前在卷煙企業(yè)中使用的電子皮帶秤大多屬于托輥式電子皮帶秤，所以無法避免 “ 皮帶效應(yīng) ” 對稱重過程產(chǎn)生的不良影響，從而使得皮帶秤在使用過程中暴露出穩(wěn)定性和可靠性問題。這種裝置可以實現(xiàn)散料的連續(xù)自動稱重，并于１８８０年獲得了計量許可。這些年在科技工作者的共同努力下，皮帶秤在計量準(zhǔn)確度和現(xiàn)場使用的穩(wěn)定性方面有了很大提高。皮帶秤所用儀表大多已被集成電路替代。產(chǎn)品類型主要有德國 Hauni公司的刀口支承式、意大利 Comas公司的十字簧片式和英 Leeg公司的內(nèi)十字簧片式單或雙托輥皮帶秤，其中以 Hauni公司和 Comas公司的產(chǎn)品為主。而電控技術(shù)的應(yīng)用正向集控化、多功能、多用途、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 10 第 2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 設(shè)計題目的確定 設(shè)計題目要求 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù) 煙機(jī)皮帶秤是煙草機(jī)械中用于實現(xiàn)在線計量稱重、定量打包、流量配比等功 能的設(shè)備，具有精度要求高、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制內(nèi)容多等特點。 還包括系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)元器 件的選型。應(yīng)在追求高精度和多功能等要求的前提下，選用可靠性及穩(wěn)定性 具佳的硬件產(chǎn)品。 3．通用性要好，便于升級 一個控制系統(tǒng)的控制對象往往不是一成不變的，隨著工藝的改進(jìn)，設(shè)備的調(diào)整 和頻繁增減，系統(tǒng)控制對象可能要 經(jīng)常更新和變更。 6)．計量誤差自動標(biāo)碼校正功能 5．性 能參數(shù)要求： 精度：計量精度優(yōu)于 0． 25％ 控制精度優(yōu)于 0． 5％ 流量范圍： 80— 14000Kg／ h 速度范圍： 0． 01— 0． 5rn／ s 皮帶寬度： 600mm、 800mm、 1000mm、 1200mm等 :在完成計量的同時，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的“包重值”自動完成定量 包裝。 4. 加入了動態(tài)稱重模塊，從而增加了信號的獲取強度，更準(zhǔn)確的接收重量信號。將高速旋轉(zhuǎn)編碼器用于皮帶測速配套使用高速計數(shù)器模塊，以減小皮帶測速誤差，降低整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測誤差。采用手蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 15 動方式時，用觸摸 按鈕控制秤的標(biāo)定和起停等。在實際稱量過程中，由于計量托輥的非準(zhǔn)直度、皮帶張力及皮帶運行阻力等被稱為“皮帶效應(yīng)”的因素影響 ，傳感器本身精度、通道設(shè)置及工作方法的影響，校準(zhǔn)方法與實際工作狀況的差別影響，電磁干擾、振動、溫度和濕度變化等因素影響，造成的計量誤差從而影響計量精度。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 17 圖 3． 1單托輥秤架 (杠桿式 )簡圖 l、輸送帶： 平衡重物； 支承彈簧片； 杠桿； 稱重傳感器； 固定托輥； 稱重托輥； 雙托輥秤架配有兩組計量托輥，其計量精度和穩(wěn)定性均得到了很大程度的提高。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 圖 3． 3電子皮帶秤組成 (結(jié)構(gòu) )示意圖 高穩(wěn)定放大器； 重量傳感器； 固定托輥； 計量托輥； 交流電機(jī)： 旋轉(zhuǎn)編碼器； 秤重裝置 (秤臺 )； 圖 3． 3所示的是一臺在煙草行業(yè)使用的，既可進(jìn)行稱重計量，又 可對輸送物料的流量進(jìn)行控制的電子皮帶秤。 (1)累加法 當(dāng)皮帶秤輸送物料時，假定在皮帶運行一段，距離時進(jìn)行一次物料重量的累加 g(s)。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 電子皮帶秤的誤差來源分析 [1] 由電子皮帶秤的組成結(jié)構(gòu)、稱重原理和秤架受力情況的分析可知，其計量準(zhǔn)確度是由稱重傳感器與測速傳感器所檢測到的單位長度上的物料重量以及皮帶運行速度決定的。曾經(jīng)有學(xué)者利用有限單元法和應(yīng)用梁理論，通過建立皮帶秤稱重力測量模型對稱重誤差進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，但未見到有關(guān)成果的報道。 綜上所述，稱重誤差同時受到秤架系統(tǒng)、所用材料、使用狀況和制造工藝等綜合因素的影響。其中：重量模擬信號的采樣包括信號放大過程。通常情況下，在物料流量較小時，其波動變化率較大。再加上稱重、重量傳感器、放大器等誤差，皮帶秤整體精度將受到很大影響。但相對而言，校準(zhǔn)并不能完全消除誤差，相反，校準(zhǔn)時還可能帶來新的誤差。但由于實物校準(zhǔn)畢竟與真實的工作狀態(tài)不同，不可能在實際量程上的所有點進(jìn)行校準(zhǔn)試驗 19J。因此，掛碼與砝碼校準(zhǔn)方便、實用，雖不能完全替代實物校準(zhǔn)，但可 以在一定程度上校正計量誤差，仍不失為一種好 方法。理論和試驗表明：電磁干擾可引起皮帶秤電控系統(tǒng)的電場和磁場變化，在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，影響有關(guān)器件的正常工作。但當(dāng)某些因素如皮帶秤相鄰設(shè)備異常振動時，環(huán)境影響就成為絕不可忽視的問題。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 25 第 4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本章在上述分析系統(tǒng)原理工藝流程誤差來源分析以及規(guī)劃系統(tǒng)總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的硬件選型進(jìn)行分析。在接下來我將對各種設(shè)計中需要的期間進(jìn)行選型和具體分析。同時，由于采用了應(yīng)變片差動布線和全橋連線，電阻應(yīng)變片式傳感器具有良好的抗載荷或側(cè)向力引起的干擾能力由電感式或電容式傳感器的工作原理可知，電感或電容的變化與被測壓力之間分別呈反比或二次函數(shù)關(guān)系，被測量與輸出量之間不存在線性關(guān)系。