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关于公斤组砝码自动检定系统概述
时间:2019/8/21 11:12:24 点击次数:270

关于公斤组砝码自动检定系统概述

在现代质量计量中,砝码是质量量值传递的标准量具,是质量单位的体现,具有确定的质量,因此需要定期检定。天平砝码的检定需要选取合适的标准砝码和标准天平,检定前需要做检定准备,如检查检定室的环境条件,砝码检定前必须进行清洗处理,并待砝码温度与检定室室温平衡后方可进行检定。

砝码的检定采用精密衡量法,即交换衡量法和代替衡量法。交换衡量法分单次交换衡量法和双次交换衡量法。替代法也分为单次替代法和双次替代法。无论用哪种方法,在检定过程中都需要不停地提放砝码。对于公斤级的砝码检定靠人提放,操作不当极易损坏电子天平,也会消耗大量体力,本文设计了自动升降机构并采用电气控制的方法,解决了这一问题。

1自动检定系统

1.1主体机构主体机构由主体机构基座框架、2套相同的运动平台等组成。运动平台采用2根精密防锈直线心轴导轨来进行运动定位,每1个平台有4套直线轴承,采用一体化铝合金轴承,配有手动锁紧机构。运动平台上安装升降机构、移动手柄及现场操作面板。

1.2升降机构升降机构由导向丝杆、蜗轮蜗杆减速机及吊装夹具等组成,减速机由交流三相异步电动机驱动,采用交流变频器。升降运行范围900mm,升降速度分为快、中、慢三挡,快速为375ram/rain,中速为225mrn/min,慢速为75mm/min。

1.3辅助平台机构.辅助平台机构由基座框架、砝码放置台等组成。砝码放置台下部装有直线滚动导轨滑块,手动操作,设有锁紧机构。辅助平台机构共有2套,分别安置在天平两侧。

1.4电气控制部分装置控制系统由电气控制柜(内置电气元件、交流变频器、PLC)、光电开关、现场操作器(操作面板)等组成。操作面板上共有5个按键,分别为“停”、“”、“”、“一”、“一”、、、,'其中l“”为/快L,、速向上,“”为快速向下,“一”为中速向上,“一”为中速向下。“停”按键是作为急停按钮使用,正常只要松开运动控制按键,系统就会停止运行。只有当系统出现异常运行,或松开运动控制按键运行不停止时才使用。“停”按键按下后,会切断交流变频器电源,“电机电源”灯灭,同时控制柜上的异常停止黄灯会亮。4个运动控制按键均为点动控制模式,即按压时运行,松开按键后则停止。为了使机械系统运行平稳,运行速度采用缓升缓降方式自动增减速运行。当吊装夹具上抓有砝码时,在天平秤盘上方下降过程中,不论是快速运行还是中速运行,在砝码底部接近天平秤盘时,自动装置转换为慢速运行,可使砝码较为柔顺的落在天平秤盘上,大程度地减少可能对天平产生的冲击,上升速度不受影响。

2电气控制部分的设计

2.1CPMIA型PLC的内部编程元件及其功能PLC的内部编程元件不是实际的物理器件,因此一般称其为“软继电器”,其线圈没有实际物理继电器的工作电压等级、功耗大小、电磁惯性等问题,触点的使用也没有数量限制、机械磨损和电蚀等问题。每个编程元件都有线圈、动合触点(常开触点)、动断触点(常闭触点),它们均由同一文字符号表示,在梯形图中可由图形符号区别,在指令表中可由指令助记符区别。

2.2按键功能设计

2.2.12套键盘输入分别控制2套变频器输出自动检定系统有2套相同的运动平台A套和B套,每套运动平台有各自的操作面板,操作面板上都有5个按键,分别为“停”、“”、“”、“一”、“、”。我们定义PLC-0CH-00~03分别控制A套机构控制速度的4个按键,PLC一0CH-04~07分别控制B套机构控制速度的4个按键。

2.2.2一路光电开关输入在接近天平秤盘处装有一个对射光电开关,在砝码下降过程中当光电开关检测到砝码到达该位置时,停止快速运行,同时启动低速运行。PLC_()CH-()1和PLC_0CH_()3、PLC_0CH一05和PLC一0CH.07分别控制2套机构的夹具向下运行。(1)当PLC-0CH-09通时,查询PLC-0CH一01和PLC一0CH一03是否有接通的状态,若有则使PLC一10CH-04~05断开,同时使PLC一10CH-03接通。保持PLC一10CH-02状态不变(通)。(2)当PI~C-0CH-09通时,查询PLC-0CH-05和PLC-0CH一07是否有接通的状态,若有则使PLC.11CH-01~02断开,同时使PLC一1lCH-00接通。保持PIC一10CH一07状态不变(通)。2.2.3一路报警输出当PLC-0CH一11通时,使PIC一10CH-01~07、PLC—lJCH一00~02断开,同时使PIC一10CH.00接通。

2.3系统梯形图设计

2.3.1编写梯形图的注意事项注意事项见文献。

2.3.2部分梯形图部分梯形图如图1所示.

2.3.3梯形图巾用到的特殊指令棚指令块(1)上升沿微分指令:输入端从0到J时使相应继电器线圈瞬间得电。(2)下降沿微分指令:输入端从1到0时使相应继电器线圈瞬间得电。(3)互锁指令:只有当互锁条件满足时,才执行互锁指令与清除互锁指令之间程序。(4)自锁指令块:控制输出继电器的触点并联该继电器的常开触点,可以在控制触点断开的时候输出继电器仍然能保持通的状态。

2.3.4梯形图中用到的继电器输入继电器:0.00—07,0.09,0.11;输出继电器:l0.(】0,10.O1—07,11.00—02;内部辅助继电器:200.00—08,210.00—12。2.3.5梯形图分析(1)210.00控制编程逻辑1中的全断:当0~7断开时,通过下降沿微分,使200.08线圈得电,继而使210.00线圈得电,控制相应输出继电器的通断。

4结束语

本文主要采用PLC进行电气控制,定义了电气制装操作叫板上按键的功能,并在CX-Progranm-mer软件上用梯形图进行实现.上位机采用Lab-VIEW并通过RS232C串U实现rPC机和电子天平之间的通信经试验证明,该装置能稳定地对砝码进行提放,保护了电子天平,提高了检定效率。

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