【正文】 模擬輸出。 （ 3） 電流輸出最大負載阻抗為 500。 6． 模擬輸出 （ 1） AT10 變送器可選擇電壓或電流作為模擬輸出。 （ 5） 本變送器的輸入信號范圍允許稱重傳感器具有 13mV/V 的靈敏度。 （ 3） 本變送器連接的稱重傳感器的最大數(shù)量為 4 350 歐姆。 5．與 稱重傳感器的連接 在連接稱重傳感器之前，請參考以下 內(nèi)容 ： 15 （ 1） 稱重傳感器的電纜應(yīng)遵循它們自身的路徑。 （ 2） 輸入電壓 的范圍 ： 20Vdc 至 28Vdc (24Vdc177。兩個裝置之間的電纜線不得超過 1 米。 為防止變送器在運行過程中受到損壞，請始終保持金屬蓋子處于關(guān)閉狀態(tài)。圈微調(diào)筒調(diào)整 CE 認證 EN500811e、 EN500822 EMC、 EN610101 LVD 可選項 115/230Vac 50/60Hz 電源， DIN 導(dǎo)軌安裝 2． AT10 接線圖 和各端子功能 AT10 各端子功能如表 23 所示。C（最大相對濕度 85%無冷凝 ) 熱穩(wěn) 定性 20ppm / 176。 15% 傳感器激勵電壓 10Vdc ( 最多 4 x 350 傳感器 ) 功耗 6W 可用輸出 0–5Vdc, 0–10Vdc, 0–20mA 或 4–20mA 滿刻度輸入范圍 3mV－ 30mV 可選 線性度 + %滿刻度 安裝 DIN 導(dǎo)軌安裝 尺寸 (長 高 寬 ) 125mm 90mm 65mm 接線 端子塊，節(jié)距 傳感器連接 4 線 + 屏蔽 儲存溫度 20 至 + 50 176。 1． AT10 模擬型稱重變送器規(guī)格 ，如表 22 AT10 稱重變送器規(guī)格 所示。 13 2．特點 稱重變送器有穩(wěn)定性好，輸出信號可以直接用 PLC 等控制，安裝簡易。通常采用 SMT 工藝，針對工 業(yè)過程的電阻應(yīng)變式信號傳感器而設(shè)計制造，適用于不同規(guī)格稱重傳感器。 4 輸出阻抗 Ω 350177。 零點溫度系數(shù) %./ ℃ ≤177。 零點輸出 %. ≤177。 12 續(xù)表 21 非線性 %. ≤177。 表 21 MTB5 稱重傳感器技術(shù)指標(biāo) 額定容量 kg 5 靈敏度 mV/V 2177。 1． 托利多 MTB5 稱重傳感器 產(chǎn)品特點 （ 1） 獲得荷蘭 NMI 頒發(fā)的 OIML R60 C3 證書 （ 2） 安裝高度低 （ 3） 不銹鋼材質(zhì) （ 4） 焊接 密封，防護等級 IP68 （ 5） 防爆性能滿足 EEx ib tlc T4 要求 （ 6） 同 HBM Z6 兼容 （ 7） 可提供高溫傳感器，最高工作溫度為 200℃ （ 8）適用于包裝秤、皮帶秤和化工 等行業(yè)的配料稱重控制 。 本方案 中， 物料 對衡器沖擊小，且物料 重 5000g， 選擇 4 個 5000g 的傳感器，使傳感器工作在其 30%～ 70%量程內(nèi) ，正好滿足要求。傳感器的輸出信號必 須大于或等于稱重變送器要求的輸入信號。 11 如果測量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就選用精度等級能滿足要求的傳感器稱重傳感器。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。根據(jù)經(jīng)驗，一般應(yīng)使傳感器工作在其 30%～ 70%量程內(nèi)，但有較大沖擊力的衡器，在選用傳感器時，一般要使傳感器工作在其量程的 20%～ 30%之內(nèi)，才能保證傳感器的使用安全和壽命。 3．對傳感器數(shù)量和量程的選擇 傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(shù)（支撐點數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定）而定。但靈敏度高時，與被測量無關(guān)的外界噪聲也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。 2．靈敏度的選擇 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望靈敏度越高越好。 傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過使用期后，在使用前應(yīng)重新進行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。 （ 4）電磁場對傳 感器輸出紊亂信號的影響。 （ 2）露天粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇適合的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除其本身結(jié)構(gòu)外，主要是使用環(huán)境。 由以上內(nèi)容，本方案的稱重傳感器選擇剪切梁式傳感器。它不受測力點變化的影響。 柱環(huán)式傳感器由于本身的結(jié)構(gòu)特性目前大多僅用于測量拉力，其精度一般在 到 之間。 橋式傳感器的彈性體形狀像橋，因此 得得名。 柱式傳感器的測量范圍都很大，一般最大可以達到幾百噸，它剛性好，抗過載能力強，加工也簡單，重量也比較輕。稱重傳感器中最多的是電阻應(yīng)變式稱重，應(yīng)變片 是稱重傳感器的核心單元，彈性體是基礎(chǔ)組成部分。選用一個模擬量輸入模塊： EM235（ 4 路模擬量輸入 ,1 路模擬量輸出）。 2．模擬量輸入輸出 統(tǒng)計 系統(tǒng)需要將重量信號 輸入到 PLC 中，需要 1 路模擬量輸入。 （ 9） 自動指示燈、手動指示燈、放料指示燈、大流量指示燈、小流量指示燈需要 5 路輸出。 （ 7） 取消報警需要 1 路輸入。 （ 5） 舵機閥門信號需要 1 路輸出。 （ 3） 電磁鐵得電、失電，需 2 路輸入， 1 路輸出。 1．?dāng)?shù)字量輸入輸出 統(tǒng)計 （ 1） 手動、自動、停止需要 3 路輸入。 S7200PLC 包含了一個單獨的 S7200CPU 和各種可選擇的擴展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。 8 西門子 S7200 相關(guān)模塊的確定 S7200PLC 是西門子公司的一種小型 PLC。 （ 4）日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品，其中使用較多的是三菱公司 FX FX Q 等系列產(chǎn)品。 （ 2）羅克韋爾公司 (包括 AB 公司 )PL 產(chǎn)品，目前有 SLC、 Micro Logix、Control Logix 等產(chǎn)品 。 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的控制要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在PLC 系統(tǒng)設(shè)計時，確定控制方案后，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計選型。不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。 P L C手 動 運 行 按 鈕電 磁 鐵 失 電 按 鈕M 1 啟 動 按 鈕M 1 停 止 按 鈕電 磁 鐵 得 電 按 鈕停 止 按 鈕取 消 報 警 按 鈕自 動 運 行 按 鈕2 啟 動 按 鈕停 止 按 鈕M 2 停 止 按 鈕M 1 啟 動 按 鈕出 料 電 動 機 M 2小 流 量 進 料 指 示 燈M 1 啟 動 按 鈕M 1 停 止 按 鈕大 流 量 進 料 指 示 燈放 料 指 示 燈報 警 器進 料 電 動 機 M 1自 動 運 行 指 示 燈電 磁 鐵手 動 運 行 指 示 燈舵 機去 皮 按 鈕 圖 21 硬件框圖 PLC 的選擇 可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC），它采用一 7 類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的生產(chǎn)過程。是否進行下次稱重由手動啟動開關(guān)控制。開始進入下次稱重。同時， PLC 發(fā)出指令使電磁鐵失電，稱重斗下料門打開，放料指示燈亮，進入放料階段。慢速進料用于保障稱重的精度。大流量進料用于提高整體速度。PLC 發(fā)出指令使舵機 閥門 始終保持在 0 度，輔助斗下料門全部開啟，大流量指示燈亮。 （ 4）遠程監(jiān)控功能 使用組態(tài)軟件，構(gòu)建 組態(tài)畫面，使現(xiàn)場真實運行情況事實顯示，并且能夠在遠程操作現(xiàn)場設(shè)備。報警器需要按動停止按鈕將其復(fù)位。 （ 2）手動運行功能 在手動運行情況下，各功能的實現(xiàn)有對應(yīng)的按鈕控制。圖 11 為系統(tǒng)框圖 。 綜上所述，該控制系統(tǒng)的控制方案應(yīng)選 PLC 控制方案為宜。 總之，現(xiàn)代的工業(yè)自動化生產(chǎn)線中 ,多數(shù)產(chǎn)家都采用 PLC 作為自動化生產(chǎn)線的控制。 相對于單片機來說 ,PLC 本 身固有的穩(wěn)定性和可靠性特點決定了它在自動化行業(yè)內(nèi)不可取代的地位?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 但是單片機對環(huán)境要求較高，一般要在干擾小的場地使用，指令復(fù)雜，對編程能力要求較高，可讀性差。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機片內(nèi)集成的功能越來越強大，并朝著 SOC（片上系統(tǒng)）方向發(fā)展。單片機是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，通常片內(nèi)都含有 CPU、 ROM、 RAM、并行 I/O、串行 I/O、定時器 /計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。根據(jù)課題的要求，本課題的控制系統(tǒng)方案有兩種方案可供選擇：單片機控制方案、 PLC 控制方案。 根據(jù)近些年來電子稱重技術(shù)和電子衡器的發(fā)展情況及電子衡器市場的需求，稱重技術(shù) 的發(fā)展動向為：小型化、模塊化、智能化、集成化；其技術(shù)性能趨向于速率高、準(zhǔn)確度高、可靠性高；其應(yīng)用性趨向綜合性、組合性。隨著稱重傳感器技術(shù)以及超大規(guī)模集成電路和微處理器的進一步發(fā)展，電子稱重技術(shù)及其應(yīng)用范圍將更進一步的發(fā)展，并被人們越來越重視。80 年代以來，我國通過自行研究 、 引進消化吸收和技術(shù)改造 ， 已由傳統(tǒng)的機械式衡器步入集傳感器、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)與一體化的電子衡器發(fā)展階段。 我國的衡器在 20 世紀(jì) 40 年代以前還全是機械式的， 40 年代開始發(fā)展了機電結(jié)合式的衡器?，F(xiàn)代稱重技術(shù)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為工藝技術(shù)、儲運技術(shù)、預(yù)包裝技術(shù)、收貨業(yè)務(wù)及商業(yè)銷售領(lǐng)域中不可 或缺的組成部分。這是由于電子衡器不僅給出質(zhì)量或重量信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個單元承擔(dān)著控制和檢驗功能，從而推進工業(yè)生產(chǎn)的自動化和合理化。 電子稱的發(fā)展過程與其他事物一樣，也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜 ，由 粗糙 2 到精密 ， 由機械到機電結(jié)合再到全電子化 ， 由單一功能到多功能的過程。 這樣的生產(chǎn)線自動稱重控制系統(tǒng)，可以降低原料消耗，控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)速度，降低工人勞動強度，方便監(jiān)控人員更好的了解工作現(xiàn)場情況，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的科學(xué)現(xiàn)代化管理。這樣既浪費了人力，提高了企業(yè)的費用，又無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)管理。 缺陷二：在這樣的稱重系統(tǒng)中，若要提高稱重精度，就要降低生產(chǎn)速度，大大阻礙了高速生產(chǎn)的實現(xiàn)。這種稱重系統(tǒng)存在很多缺陷。 目前，國內(nèi)很多中小企業(yè)的生產(chǎn)線稱重環(huán)節(jié)多采用磅秤、臺秤和通用的電子秤。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的簡單儀表，而且 是 工業(yè)控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的一個組成部分。通過三維力控軟件構(gòu)建遠程監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場情況可以實時顯示，監(jiān)控系統(tǒng)的控制級別高于現(xiàn)場控制的級別。利用電磁鐵控制稱重斗下料門開合，通過光電開關(guān)防止輔助斗物料溢出，利用報警器實現(xiàn)報警功能。 生產(chǎn)線自動稱重控制系統(tǒng)設(shè)計，以 PLC 為控制核心，稱重傳感器 采集 現(xiàn)場 重量信號 ， 稱重 變送器將 傳感器的信號 隔離放大 ， 轉(zhuǎn)換成 010V 的標(biāo)準(zhǔn)信 號 ， EM235模塊將這一標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的數(shù)值。 I 生產(chǎn)線自動稱重控制系統(tǒng) 摘 要 自動生產(chǎn)線被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域后，稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的簡單儀表，而且 是 工業(yè)控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的一個組成部分。生產(chǎn)線自動稱重技術(shù)水平的提高，可以推進工業(yè)生產(chǎn)的自動化和管理的現(xiàn)代化，縮短作業(yè)時間 ， 改善操作條件 ，降低能源和材料的消耗 ， 提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強企業(yè)管理。通過實際重量與變速重量、目 標(biāo)重量相比較，利用 PWM 脈沖控制舵機閥門旋轉(zhuǎn)角度，從而控制下料流量大小。整個控制過程分手動操作和自動操作。 關(guān)鍵詞： PLC，稱重傳感器， 報警器 ，光電開關(guān)，遠程監(jiān)控 II Production line automatic weighing control system ABSTRACT After automatic production line was applied to industry region, weighing device was not only a technique simplicity instrument to supply weight data， but also a part of industrial control system and supervisory system. The development of the production line of automatic weighing can advance the modernization of the automation and management of industrial production, reduce operating time, improve t