静重式力标准机自动控制系统的研制与开发

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1、th8SWMTS静重式力标准机自动控制系统的研制与开发徐尹杰，唐纯谦，陈世超，易伟中国测试技术研究院成都610021摘要根据静重式力标准机的结构特点和工作原理，采用PLC控制器和PC作为主控单元设计了一套全自动控制系统，介绍了一些关键逻辑的设计以及控制系统的主要功能，利用计算机语言编译了试验软件，实现了PC与PLC之间的通讯和控制，实践证明，该控制系统在以多点开关量控制为主的静重式力标准机自动化控制方面具有一定的代表性和实际应用效果。关键词静重式力标准机；自动控制；PCL控制器；力值传递TheDevelop

2、mentofAutomaticControlSystemofDeadweight-Force-Standard-MachineXUYin-jie，TANGChun-qian，CHENShi-chao，YIWeiNationalInstituteofMeasurementandTestingTechnology,Chengdu,610021AbstractBasedbythestructuralfeathersandworkingprinciplesofdeadweight-force-standard–ma

3、chine,ansuitofautomaticcontrolsystemwasdesigned,withProgrammableLogicController(PLC)andpersonalcomputer(PC)asmaincontrolunit.Somekeylogicandmainfunctionofthesystemwasintroducedthistime.AsoftwarewasCompiled,achievedthecommunicationandcontrolbetweenPCandPLC.

4、Practicesshowedthereweresomerepresentativenessandactualappliedresult,thatthiskindofcontrolsystemusedindeadweight-force-standard–machinewhichismultipointswitchingvaluecontrolinprimary.Keywordsdeadweight-force-standard-machine;automaticcontrol;ProgrammableLo

5、gicController;Forcetransmission力值计量单位N（牛顿）是质量（kg）的导出量单位，质量是七个基本物理量中唯一还用实物砝码浮现量值的基本物理量，因此力值也是采用实物砝码浮现量值的物理量。力值以标准砝码在特定的环境所受的重力来复现，可以获得较高的准确度，是一种重要的量值传递工具，目前，世界各国均采用静重式力标准机作为量值溯源基准，用此种方法浮现力值的标准被称之为静重式力标准机（deadweightforcestandardmachine，简称DWM）。针对IO点数多，逻辑控制复杂，

6、不易监视和进行故障诊断的静重式力标准机，其自动控制系统可以采用PC（PersonalComputer）作为上位机进行集中控制管理，PLC（ProgrammableLogicController）作为下位机来实现对执行装置的电气控制的系统结构。该系统不仅可以充分发挥PC和PLC各自功能上的特点。而且系统的开发周期短、成本低，完全可以满足可靠性、灵活性、可扩展性等方面的要求。11MN静重式力标准机的结构组成与工作原理该设备由主机、液压系统、控制系统和操作系统四个部分组成，结构原理如图1所示。静重式力标准机由标准

7、砝码在特定地点产生的重力复现力值，工作时将被检传感器置放于动横梁上，驱动动横梁上升将吊挂顶起到达工作位置，根据工作传感器的量程选定砝码组合，由连接在主油缸上的提升吊杆和小转角提起砝码，将对应的大转角转出，主油缸下降即将选定的砝码落到中心吊杆上，砝码产生的重力即通过中心吊杆和吊挂加载到工作传感器上，实现了标准力值的复现。由于静重式力标准机制造费用很高，为提高设备利用率，一般力值超过10kN的标准机都采用多种力值砝码来组合出尽可能多的力值量程，基金项目:国家科技基础条件平台重点专项2005DKA10709作者简

8、介:徐尹杰,男,1981年生,助理研究员.联系电话:028-84404968.Email:bingguixu@163.com-158-th8SWMTS这就要求标准机在加卸载过程中交换砝码，即每层大转角和小转角的转出/转入都单独可控，因此大大提高了设备控制系统的复杂程度。针对静重式力标准机控制系统的特点，采用以PCL控制器控制系统的各个动作指令以及采集开关信号，PC计算机为控制管理单元开发了一套控制系统，示意图由图