【正文】 ...................................... 13 濾波電路 .............................................. 13 本章小結(jié) .................................................... 14 3 稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................... 15 硬件系統(tǒng)的組成 ............................................. 15 關(guān)于 PLC 的綜述 ........................................ 15 PLC 的特點 ........................................... 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（論文） 4 PLC 的 I/O 接線圖 ...................................... 18 S7300 編程簡介 ....................................... 19 上位機硬件配置選擇 .......................................... 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)計所選用的傳感 器型號 .............................. 21 傳感器具體參數(shù) ........................................ 21 4 稱重系統(tǒng)的軟件設(shè)計思想 ........................................... 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 實時稱重界面的設(shè)計 .......................................... 23 主頁說明 .............................................. 23 動態(tài)稱重 .............................................. 25 統(tǒng)計報表 .................................................... 27 本章小結(jié) .................................................... 27 5 車號識別系統(tǒng)的應(yīng)用 ............................................... 28 系統(tǒng)的構(gòu)成 .................................................. 28 系統(tǒng)特點 .............................................. 28 系統(tǒng)構(gòu)成 .............................................. 28 車號識別系統(tǒng)的功能應(yīng)用 ...................................... 29 車輛判別方法 ................................................ 30 波形判別法 ............................................ 30 動態(tài)軌道衡的車型判別 .................................. 35 開關(guān)判別法 ............................................ 35 本章小結(jié) .................................................... 36 結(jié)論 ............................................................... 37 參考文獻 ........................................................... 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（論文） 5 引言 在稱重領(lǐng)域，動態(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。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。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。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。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。由 plc 將數(shù)據(jù)遠傳給 ERP 系統(tǒng)，形成報表。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。接近開關(guān) 。 。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。 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。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。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。 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) 。比如車沒溜過去又退回來的情況。標(biāo)簽安裝在被識別車輛的底部中梁上，每輛車安裝 1 個。 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。 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。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 。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。 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。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%。平時車號識別裝置不動作，處于關(guān)機狀態(tài)。測定軸距即判定波形圖上各段時間。企業(yè)可以根據(jù)需要來選用。 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。 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。 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 。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。 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。 S7300 采用經(jīng)過認證的 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。 一103 個開關(guān)量的輸出。 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 : 。脈沖或電位 。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。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。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 2 系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng)方案 系統(tǒng)工作原理介紹 動態(tài)軌道衡組成及稱重原理 動態(tài)軌道衡是稱重運動中鐵路貨車重量的一種軌道衡，也叫做自動軌道衡。 ABB 公司的力測量產(chǎn)品及系統(tǒng)能進行精確可靠的測量與控制，從鋼鐵制造到紙張加工，應(yīng)用范圍十分廣泛。比較具有代表性的產(chǎn)品是由北京鐵道學(xué)院研制成功的用于鐵路系統(tǒng)的動態(tài)電子衡。分靜態(tài)軌道衡、動態(tài)軌道衡和輕型軌道衡 3種。動態(tài)電子軌道衡 。 動態(tài)電子軌道衡是動態(tài)稱重技術(shù)中最常見的一種，本文介紹了動態(tài)稱重的特色 :動態(tài)電子軌道衡系統(tǒng)采用了 WINDOWS 操作系統(tǒng)作為平臺，其強大的軟件功能是有效的解決快速性和準確性統(tǒng)一問題的基礎(chǔ) 。 為了實現(xiàn)全動態(tài)電子軌道衡計量系統(tǒng)與技術(shù)化水平臺的完美結(jié)合形成無人值守的計量站。它可以直接測量運動物體的質(zhì)量。 課題的國外現(xiàn)狀 動態(tài)電子衡器是八十年代中期德國西門子公司首先提出并開始研究和開發(fā)。 課題的意義 (1) 動態(tài)電子衡器是當(dāng)今衡器發(fā)展的前沿產(chǎn)品，它能有效的解決快速性和準確性 — 衡器的兩個重要的性能指標(biāo)難以統(tǒng)一的問題，這對于解決工程中稱重系統(tǒng)的實時稱重問題顯得尤為重要，特別是用于陸地交通稱重系統(tǒng)中。為了保證動態(tài)電子軌道衡對測量速度和精度的要求，必須從硬件和軟件兩個房間著手解決問題，消除誤差干擾，準確無誤的計算出重量和速度。該通道是集信號放大，濾波，模擬量轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集為一體的稱重通道。 (2)各輸入端均采用 RC濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 1020ms. (3)各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 ③ .采用模塊化結(jié) 構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 PLC 的主要功能和應(yīng)用 可編程控制器的設(shè)計思想是盡可能地利用當(dāng)前先進的計算機技術(shù)去滿足用戶的需要， PLC 與繼電器接觸器控制電路的一個本質(zhì)區(qū)別就是除