1. 引言
      在很多的PLC控制系統(tǒng)中，稱重與控制大多數(shù)是分開的，因?yàn)镻LC本身提供稱重單元擴(kuò)展的比較少見，造成用戶不得不降二者分開，若需要再通過通訊的方式將數(shù)據(jù)采集過來，現(xiàn)實(shí)自動(dòng)控制。但整體上還是顯得不是很便利，需要做稱重、通訊等配線、通訊數(shù)據(jù)采集等工作。而且稱重的準(zhǔn)確性受儀表以及環(huán)境的制約，成本也比較高。本文主要采用永宏P(guān)LC提供的稱重模塊FBs-1LC以及顯示模塊FBs-7SG2在接觸到窯爐配料中做稱重系統(tǒng)的改造。
      2. 永宏P(guān)LC產(chǎn)品的介紹
      2.1 永宏FBs-1LC稱重模塊
      FBs-1LC 是FATEK FBs 系列PLC 的模擬輸入模塊的成員?？捎糜诜Q重傳感器 (load Cell)產(chǎn)生的微弱信號(hào)。本模塊將量測(cè)信號(hào)以16位帶正負(fù)號(hào)數(shù)來表示。硬件上提供5V的標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)電壓，最大可推動(dòng)250Ω的負(fù)載。支持10、25、50、100mV信號(hào)范圍。
      為了能將伴隨于信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)噪聲濾除，本模塊內(nèi)也提供了取樣信號(hào)平均(2、4、8次平均)的功能，能更精準(zhǔn)的獲取測(cè)量值。同時(shí)提供5、10、20、25Hz采樣周期。模塊占用8個(gè)DO輸出點(diǎn)，主要用來選擇相關(guān)的參數(shù)，如下表說明：

表2.1 FBs-1LC稱重單元設(shè)定表格

      跟系統(tǒng)的建構(gòu)來選擇不同的參數(shù)，以達(dá)到最理想的測(cè)量效果。模塊的外部配線方式如下所示：

圖2.1 FBs-1LC稱重模塊配線圖

      轉(zhuǎn)換結(jié)果是以帶正負(fù)號(hào)的16位數(shù)表示。若要得到真實(shí)的工程單位值則須在程序中加入LCNV(FCN33)或MLC(FCN34)指令來轉(zhuǎn)換。由于稱重單元的信號(hào)非常微弱,通常應(yīng)用時(shí)須作零點(diǎn)調(diào)校的動(dòng)作以克服電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。
稱重模塊主要取代原先系統(tǒng)中的稱重儀表(HT9800)模塊。該儀表直接配合顯示板，由通訊傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行稱重的重量的顯示。而稱重的重量顯示我們采取FBs-7SG顯示模塊來替換掉原先的顯示板。

      2.2 FBS-7GS1/2顯示模塊
      永宏P(guān)LC在LED顯示上除了提供直接驅(qū)動(dòng)I/O做LED顯示驅(qū)動(dòng)外，還提供專門做LED顯示的顯示模塊單元FBs-7SG模塊。用戶在使用時(shí)，只要在系統(tǒng)自動(dòng)分配好的輸出寄存器輸入對(duì)應(yīng)的數(shù)值就能顯示所需要的內(nèi)容(模塊有譯馬與非譯碼之分)。無需過多的程序就能很方便顯示英文(16段LED)或者數(shù)字(7段LED)：

圖2.2FBs-7SG2系統(tǒng)架構(gòu)圖

      在永宏P(guān)LC原先的網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)上，只需添加2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備即：無線路由器和一個(gè)無線訪問接點(diǎn)(支持客戶端模式)就能將原先的有線通訊轉(zhuǎn)換為無線界面。下面將介紹系統(tǒng)的配置。
      2.3 系統(tǒng)的硬件的改造
      2.3.1 原先稱重系統(tǒng)組成
      原先的系統(tǒng)方案是客戶采用2套系統(tǒng)：一是單獨(dú)的稱重單元，通過人工的方式來測(cè)量好物料配比后，在啟動(dòng)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行輸送物料進(jìn)行攪拌等后續(xù)工序。各個(gè)配料比都存儲(chǔ)在稱重控制器中，任何通過選取，采用無線遙控裝置來進(jìn)行填料，直到數(shù)字顯示與設(shè)定值接近時(shí)，減少供料，直至數(shù)值一致后才停止供料。這樣無論是在精度上或者是操作上都不能更好的自動(dòng)、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)稱料與配重。

圖2.3 原稱重系統(tǒng)示意圖

表2.1永宏P(guān)LC以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)格
      原先控制采用的為OMRON的PLC現(xiàn)在為了節(jié)省掉稱重控制器以及將稱重與控制整合到一起，控制PLC也將更換為永宏的FBs-PLC。系統(tǒng)的變換將如下圖：

圖2.4 改造后的稱重控制系統(tǒng)示意圖

      通過系統(tǒng)的改造，所有的配料比重?cái)?shù)據(jù)都能存儲(chǔ)大PLC當(dāng)作。透過PLC的運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的稱重控制，實(shí)現(xiàn)更精確，更穩(wěn)定的系統(tǒng)改進(jìn)。成本上也將大大降低，同時(shí)操作員的作業(yè)也將會(huì)更為簡(jiǎn)單化。

      3. 永宏稱重程序的介紹
      3.1 稱重程序處理
      因?yàn)閭鞲衅黛`敏度不同則需要通過調(diào)整FBs-1LC模塊的量程。以使得滿足當(dāng)前傳感器的需要。

 圖3.1 稱重模塊量程設(shè)計(jì)程序圖

      通過改變R0的值(0~3)來選擇量程。注意Y8~Y11根據(jù)模塊擴(kuò)展的位置不同而不同，系統(tǒng)會(huì)知自動(dòng)分配。若想做采樣頻率和平均值的選擇，則與量程選擇程序一致，不再另行介紹。
      稱重單元里過來的數(shù)值為數(shù)字量，若想實(shí)現(xiàn)工程值直觀的顯示出來 ，這需要做線性轉(zhuǎn)換操作。

圖3.2 稱重模塊線性變換設(shè)計(jì)程序圖

      因?yàn)閭鞲衅鞫紩?huì)存在零點(diǎn)的飄移，以及根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)要做去皮重的處理。下面程序通過延時(shí)來自動(dòng)整定線性變換參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)稱重單元的自動(dòng)整定。

圖3.3 稱重模塊參數(shù)自整定設(shè)計(jì)程序圖

      在獲取工程量的重量值R20后，用戶就就可以根據(jù)實(shí)際的程序來實(shí)現(xiàn)各種控制。
      3.2 稱重值顯示控制
      為了配合將稱重?cái)?shù)值直接顯示出來，系統(tǒng)中使用到FBs-7SG1單元。設(shè)定為非譯碼模式。程序的變換很簡(jiǎn)單。只需做對(duì)應(yīng)的BCD碼轉(zhuǎn)換，然后送至OR顯示寄存器內(nèi)即可。

圖3.4 顯示模塊小數(shù)點(diǎn)控制程序設(shè)計(jì)圖

      根據(jù)系統(tǒng)分配的OR寄存器，R3904為控制小數(shù)點(diǎn)寄存器。向R3904送2進(jìn)去，表示點(diǎn)亮第二個(gè)小時(shí)點(diǎn)。次系統(tǒng)顯示十分位小數(shù)值。

圖3.5 顯示模塊數(shù)值顯示程序設(shè)計(jì)圖

      本網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)稱重?cái)?shù)值的CBD碼轉(zhuǎn)換并送到顯示寄存器R3905里面。LED將會(huì)顯示所稱重獲取的重量值。
      4. 結(jié)束語
      永宏P(guān)LC提供完善的擴(kuò)展接口，能更方便的為用戶提供系統(tǒng)解決方案，得到更好的控制和提供系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)能大幅度的降低硬件成本和提供系統(tǒng)的可操作性。

參考文獻(xiàn)：
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[3]  Hengtian稱重顯示控制器手冊(cè). 杭州衡天電子有限公司
[5] KL-S系列接線盒使用說明書.寧波柯力電氣制造有限公司