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關(guān)于公斤組砝碼自動(dòng)檢定系統(tǒng)概述:
在現(xiàn)代質(zhì)量計(jì)量中,砝碼是質(zhì)量量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)量具,是質(zhì)量單位的體現(xiàn),具有確定的質(zhì)量,因此需要定期檢定。天平砝碼的檢定需要選取合適的標(biāo)準(zhǔn)砝碼和標(biāo)準(zhǔn)天平,檢定前需要做檢定準(zhǔn)備,如檢查檢定室的環(huán)境條件,砝碼檢定前必須進(jìn)行清洗處理,并待砝碼溫度與檢定室室溫平衡后方可進(jìn)行檢定。
砝碼的檢定采用*密衡量法,即交換衡量法和代替衡量法。交換衡量法分單次交換衡量法和雙次交換衡量法。替代法也分為單次替代法和雙次替代法。無論用哪種方法,在檢定過程中都需要不停地提放砝碼。對(duì)于公斤級(jí)的砝碼檢定靠人提放,操作不當(dāng)*易損壞電子天平,也會(huì)消耗大量體力,本文設(shè)計(jì)了自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)并采用電氣控制的方法,解決了這*問題。
1自動(dòng)檢定系統(tǒng)
1.1主體機(jī)構(gòu)主體機(jī)構(gòu)由主體機(jī)構(gòu)基座框架、2套相同的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等組成。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用2根*密防銹直線心軸導(dǎo)軌來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)定位,每1個(gè)平臺(tái)有4套直線軸承,采用*體化鋁合金軸承,配有手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上安裝升降機(jī)構(gòu)、移動(dòng)手柄及現(xiàn)場(chǎng)操作面板。
1.2升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向絲桿、蝸輪蝸桿減速機(jī)及吊裝夾具等組成,減速機(jī)由交流三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),采用交流變頻器。升降運(yùn)行范圍900mm,升降速度分為快、中、慢三擋,快速為375ram/rain,中速為225mrn/min,慢速為75mm/min。
1.3輔助平臺(tái)機(jī)構(gòu).輔助平臺(tái)機(jī)構(gòu)由基座框架、砝碼放置臺(tái)等組成。砝碼放置臺(tái)下部裝有直線滾動(dòng)導(dǎo)軌滑塊,手動(dòng)操作,設(shè)有鎖緊機(jī)構(gòu)。輔助平臺(tái)機(jī)構(gòu)共有2套,分別安置在天平兩側(cè)。
1.4電氣控制部分裝置控制系統(tǒng)由電氣控制柜(內(nèi)置電氣元件、交流變頻器、PLC)、光電開關(guān)、現(xiàn)場(chǎng)操作器(操作面板)等組成。操作面板上共有5個(gè)按鍵,分別為“停”、“”、“”、“*”、“*”、、、,'其中l(wèi)“”為/快L,、速向上,“”為快速向下,“*”為中速向上,“*”為中速向下。“停”按鍵是作為急停按鈕使用,正常只要松開運(yùn)動(dòng)控制按鍵,系統(tǒng)就會(huì)停止運(yùn)行。只有當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行,或松開運(yùn)動(dòng)控制按鍵運(yùn)行不停止時(shí)才使用。“停”按鍵按下后,會(huì)切斷交流變頻器電源,“電機(jī)電源”燈滅,同時(shí)控制柜上的異常停止黃燈會(huì)亮。4個(gè)運(yùn)動(dòng)控制按鍵均為點(diǎn)動(dòng)控制模式,即按壓時(shí)運(yùn)行,松開按鍵后則停止。為了使機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),運(yùn)行速度采用緩升緩降方式自動(dòng)增減速運(yùn)行。當(dāng)?shù)跹b夾具上抓有砝碼時(shí),在天平秤盤上方下降過程中,不論是快速運(yùn)行還是中速運(yùn)行,在砝碼底部接近天平秤盤時(shí),自動(dòng)裝置轉(zhuǎn)換為慢速運(yùn)行,可使砝碼較為柔順的落在天平秤盤上,大程度地減少可能對(duì)天平產(chǎn)生的沖擊,上升速度不受影響。
2電氣控制部分的設(shè)計(jì)
2.1CPMIA型PLC的內(nèi)部編程元件及其功能PLC的內(nèi)部編程元件不是實(shí)際的物理器件,因此*般稱其為“軟繼電器”,其線圈沒有實(shí)際物理繼電器的工作電壓等級(jí)、功耗大小、電磁慣性等問題,觸點(diǎn)的使用也沒有數(shù)量限制、機(jī)械磨損和電蝕等問題。每個(gè)編程元件都有線圈、動(dòng)合觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))、動(dòng)斷觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn)),它們均由同*文字符號(hào)表示,在梯形圖中可由圖形符號(hào)區(qū)別,在指令表中可由指令助記符區(qū)別。
2.2按鍵功能設(shè)計(jì)
2.2.12套鍵盤輸入分別控制2套變頻器輸出自動(dòng)檢定系統(tǒng)有2套相同的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)A套和B套,每套運(yùn)動(dòng)平臺(tái)有各自的操作面板,操作面板上都有5個(gè)按鍵,分別為“停”、“”、“”、“*”、“、”。我們定義PLC-0CH-00~03分別控制A套機(jī)構(gòu)控制速度的4個(gè)按鍵,PLC*0CH-04~07分別控制B套機(jī)構(gòu)控制速度的4個(gè)按鍵。
2.2.2*路光電開關(guān)輸入在接近天平秤盤處裝有*個(gè)對(duì)射光電開關(guān),在砝碼下降過程中當(dāng)光電開關(guān)檢測(cè)到砝碼到達(dá)該位置時(shí),停止快速運(yùn)行,同時(shí)啟動(dòng)低速運(yùn)行。PLC_()CH-()1和PLC_0CH_()3、PLC_0CH*05和PLC*0CH.07分別控制2套機(jī)構(gòu)的夾具向下運(yùn)行。(1)當(dāng)PLC-0CH-09通時(shí),查詢PLC-0CH*01和PLC*0CH*03是否有接通的狀態(tài),若有則使PLC*10CH-04~05斷開,同時(shí)使PLC*10CH-03接通。保持PLC*10CH-02狀態(tài)不變(通)。(2)當(dāng)PI~C-0CH-09通時(shí),查詢PLC-0CH-05和PLC-0CH*07是否有接通的狀態(tài),若有則使PLC.11CH-01~02斷開,同時(shí)使PLC*1lCH-00接通。保持PIC*10CH*07狀態(tài)不變(通)。2.2.3*路報(bào)警輸出當(dāng)PLC-0CH*11通時(shí),使PIC*10CH-01~07、PLC—lJCH*00~02斷開,同時(shí)使PIC*10CH.00接通。
2.3系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)
2.3.1編寫梯形圖的注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)見文獻(xiàn)。
2.3.2部分梯形圖部分梯形圖如圖1*示.
2.3.3梯形圖巾用到的特殊指令棚指令塊(1)上升沿微分指令:輸入端從0到J時(shí)使相應(yīng)繼電器線圈瞬間得電。(2)下降沿微分指令:輸入端從1到0時(shí)使相應(yīng)繼電器線圈瞬間得電。(3)互鎖指令:只有當(dāng)互鎖條件滿足時(shí),才執(zhí)行互鎖指令與清除互鎖指令之間程序。(4)自鎖指令塊:控制輸出繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)該繼電器的常開觸點(diǎn),可以在控制觸點(diǎn)斷開的時(shí)候輸出繼電器仍然能保持通的狀態(tài)。
2.3.4梯形圖中用到的繼電器輸入繼電器:0.00—07,0.09,0.11;輸出繼電器:l0.(】0,10.O1—07,11.00—02;內(nèi)部輔助繼電器:200.00—08,210.00—12。2.3.5梯形圖分析(1)210.00控制編程邏輯1中的全斷:當(dāng)0~7斷開時(shí),通過下降沿微分,使200.08線圈得電,繼而使210.00線圈得電,控制相應(yīng)輸出繼電器的通斷。
4結(jié)束語
本文主要采用PLC進(jìn)行電氣控制,定義了電氣制裝操作叫板上按鍵的功能,并在CX-Progranm-mer軟件上用梯形圖進(jìn)行實(shí)現(xiàn).上位機(jī)采用Lab-VIEW并通過RS232C串U實(shí)現(xiàn)rPC機(jī)和電子天平之間的通信經(jīng)試驗(yàn)證明,該裝置能穩(wěn)定地對(duì)砝碼進(jìn)行提放,保護(hù)了電子天平,提*了檢定效率。
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