1785-L20C15

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信号处理
由图二右侧公式推导可知，用测速发电机供源的称重传感器，其输出信号Ug与瞬时流量q成正比。故可直接用Ug 值代表皮带秤的瞬时流量q，而不必分别求出 p、v 二个量，再求瞬时流量值q。这样处理不仅节省测速传感器及变送器，也简化了运算程序。
1、  对q的处理：在额定最大转速下，传感器承受0～额定压力，其输出信号Ug=0～10mV，通过V / I 转换变为4～20ma的电流信号，可远距离传送而不会使信号失真。该装置再将4～20ma转换为对应的频率脉冲信号输入给PLC高速计数输入口进行计数。高速计数器的计数值就是对应时刻的累计流量值，再用读取计数值减去前一秒读取的计数值（即1秒时间内的计数值）就是瞬时流量。
           q 值如何转换为对应的频率脉冲呢，我们以 100T /H 皮带秤为例：
              100 T/H = 100000 Kg/3600S = 27.77 Kg/S
即要求累计脉冲频率为27.77 Hz，其测量精度为一个脉冲为1Kg，为了提高测量精度，转换频率选为2.77KHz，这样一个脉冲为0.01 Kg测量精度。
下面介绍一下传感器变送器组件和 I / F 转换组件的电路原理：
图三为传感器变送器电路原理图，粉色虚线框内为称重传感器电路图，它是由4个等值电阻应变片构成，Rx、RW2支路为传感器调零电路，调节RW2可调节传感器的输出=0V，RW1、R与测速发电机串联，调节RW1 可改变供桥电压，在最大额定转速下发电机输出电压为Eo,在额定负荷下，调节RW1，使传感器输出电压Uab=10mV。

上图为键盘组件，它是由控制板和薄膜式键盘组成。控制板左下侧插座与PLC的输入口连接（占2个输入口），右侧插座连接键盘。键盘为16个键，0~9 为数字键，余下6个键为命令键，可填写为A、B、C、D、E、F字母，也可按其命令功能改写汉字，使之一目了然。
显示、打印组件与键盘组件为使用多年的定型产品，其硬件电路及运行程序已做加密处理，故以实物照片供大家参考，它们与PLC连接，前面已述，如何编程及使用请见后面说明。
五、采集称重信号的设计构思及PLC编程
目前使用的皮带秤的设计，多采用模拟量转换为数字量的转换模块，将称重传感器输出的模拟信号转换为数字量，再对数字量按数学模型进行运算求出瞬时流量，再进行累加。本设计采用的是将称重传感器输出的模拟信号转换为频率脉冲，用PLC的高速计数器对其累加计数，其计数器的计数值即为累计流量。
皮带运输机的皮带很难做的均称，有厚有薄，故对皮带秤的动态调零很难调准，一般均采用这样处理：皮带空载运转时，调节秤框给传感器施加略小与1/10的量程的予压力，皮带机空跑几整圈，记下累计值和运行时间，用其累计值除以时间，其商就是单位时间皮带的平均皮重，将此皮重转换为固定频率的脉冲，再进行称重测量时，计数器在进行对称重脉冲加计数的同时，对皮重脉冲进行减计数。这样累计计数的结果，才为物料的真实重量。而这种计数叫做可逆计数。
S7-200的PLC内含的高速计数器，有这种功能，选用PLC的HSC0计数器，设工作模式为7，其高速计数器将执行加、减可逆的计数方式：其I0.0为加计数脉冲输入端，I0.1为减计数脉冲输入端，I0.2为复位端，I0.2置1时复位有效，计数器清零。其I0.0输入的加脉冲来自I / F转换组件输出的F+脉冲，脉冲频率为0～2.77KHz（具体电路请见图五、I / F 转换电路原理图)。I0.1输入的减脉冲来自PLC输出口Q0.7,脉冲频率=250Hz，它是由PLC的4mS 时间中断形成的：每发生一次时间中断，使MB4加1，这样M4.0将输出F=125Hz的时钟频率，再用M4.0的前、后沿输出给Q0.7,使Q0.7输出的脉冲频率 F-=250 Hz。
     （一）、皮带秤调零、校准的设计考虑：
1、安放接近开关及其作用：
皮带秤调零、校准都是在皮带机运行中进行的，考虑皮带的不均匀性，调零与校准的测试时间应为皮带机运行N整圈的时间，为此选用一个接近开关作为判断皮带运行一整圈的检测原件：在皮带侧边的某点固定一块铁片，在其下方安装一接近开关，皮带每旋转一周，其铁片将通过一次接近开关，使其输出一个脉冲。任意二个脉冲的间距时间就是皮带运行一整圈的时间。
2、皮带秤调零：闭合K2（工作/校准）开关（I0.6=1），使皮带秤处于校整方式，皮带机空载运行，按一下调零按钮(K3)，皮带秤进入调零工作状态，当皮带上的铁片运行到接近开关的上方，接近开关输出第一个脉冲信号时，PLC使 Q0.6=0,即使I0.2=0,高速计数器由0开始计数，在调零方式下无F-脉冲输入，故高速计数器只作加计数，同时用秒脉冲SM0.5开始计时。当接近开关发出第N个脉冲时，PLC立刻进行如下运算：将皮带机运行N整圈所累计的重量值除以运行时间，其商即为平均皮重，此值立刻送瞬时流量显示区显示，随后，使Q0.6=1,即I0.2=1,高速计数器复位。此时显示值=250为准，如大于250，应减小秤框的予压力，如小于250，应加大秤框的予压力，再按调零按钮重新运行，直至调整到=250为止。  
3、皮带秤校准：闭合 K2（工作/校准）开关，皮带秤处于校整方式，皮带机运行，其秤框上方的皮带上放置标准校准链码，按一下校准按钮(K4)，皮带秤进入校准工作状态，当接近开关输出第一个脉冲信号时，PLC使 Q0.6=0,即使I0.2=0,高速计数器由0开始计数，此时I0.0 输入F+脉冲，I0.1输入F-脉冲，高速计数器处于加减可逆计数状态。同时用秒脉冲SM0.5开始计时。当接近开关发出发出第N个脉冲时，PLC立刻进行如下运算：将皮带机运行N整圈所累计的重量值除以运行时间，其商即为链码重量值，此值立刻送瞬时流量显示区显示，随后，Q0.6=1,高速计数器复位。如此显示值不等于链码标称重量值，应调整图三中的RW3电阻器，再按校准按钮重新运行校整，直至调整到显示值=链码标称重量值为止。

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