基于PLC的電子皮帶秤自控系統的設計與實(shí)現

電子皮帶秤稱(chēng)量物料重量，主要是測量通過(guò)電子皮帶秤上物料的重力及皮帶的速度來(lái)實(shí)現計 量目的。電子皮帶秤按其使用功能來(lái)分類(lèi)，秤型 分為計量秤、控制秤、配比秤。

稱(chēng)重原理

電子皮帶秤由機械部分和電控系統兩部分組 成。當物料通過(guò)皮帶秤輸送機計量段時(shí)CONTROL ENGINEERING China版權所有，物料質(zhì)量 對稱(chēng)重托輥產(chǎn)生壓力，稱(chēng)重托輥將這個(gè)力作用到 負荷傳感器上，使傳感器上產(chǎn)生一個(gè)與這個(gè)區段 上的物料質(zhì)量成正比的電信號；同時(shí)測速機構產(chǎn) 生與皮帶速度成正比的脈沖信號。電控系統完成 對信號的處理，顯示出重量，瞬時(shí)流量、速度等參 數。與傳感器頂部相接的稱(chēng)重托輥有單托輥和雙 托輥，如圖1、圖2 所示。

PLC 電控系統的硬件組成

電子皮帶秤的傳動(dòng)是由一臺帶有變頻器調速的 交流電動(dòng)機傳動(dòng)的，其主要檢測元件是一臺稱(chēng)重傳 感器和安裝在電動(dòng)機軸上的編碼器。稱(chēng)重傳感器采 集輸出0～24 mV 正比于物料質(zhì)量的電壓信號，該 信號經(jīng)放大器放大成0～10 V電壓后送入模擬量輸 入模塊，經(jīng)A/D 轉換后再送進(jìn)CPU 模塊進(jìn)行運算。 同時(shí)隨著(zhù)輸送機的不斷運轉，安裝于驅動(dòng)電動(dòng)機上 的光電脈沖編碼器發(fā)出脈沖，每一個(gè)脈沖代表皮帶 走過(guò)的距離，其采集的電動(dòng)機轉速脈沖數送入高速 計數模塊。經(jīng)CPU 模塊集中處理運算后輸出的模 擬數由模擬量輸出模塊輸出變頻器的頻率，來(lái)調節 電動(dòng)機的轉速，以達到控制的要求。還需增加所需 的輸入輸出點(diǎn)位的開(kāi)關(guān)量模塊。由于西門(mén)子PLC 以 其極高的性能價(jià)格比，功能強大，其指令執行速度 快，能縮短掃描周期www.cechina.cn，也就是能提高響應速度，增 強控制的實(shí)時(shí)性，更能保證高精度要求產(chǎn)品的質(zhì) 量。電子皮帶秤采用西門(mén)子S7 － 300 的硬件配置， 控制整個(gè)控制系統。其硬件構成如圖3 所示?？砂?下列硬件配置來(lái)進(jìn)行硬件組態(tài)。

控制原理

在電子皮帶秤觸摸屏終端上按實(shí)際需要給定 設定流量sp(n)，與瞬時(shí)流量pv(n)比較，產(chǎn)生誤差 信號ev(n)＝sp(n) —pv(n)，經(jīng)PID調節運算產(chǎn)生 一控制電壓信號給變頻調速器調節交流電動(dòng)機轉 速。當sp(n)＞pv(n)時(shí)CONTROL ENGINEERING China版權所有，電動(dòng)機加速，當sp(n)＜ pv(n)時(shí)CONTROL ENGINEERING China版權所有，電動(dòng)機減速，直到sp(n)＝pv(n)達到控制 流量的目的。