力值计量的实时集成自动化系统

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1、力值计量的实时集成自动化系统设想颜芳摘要简单介绍了力值计量的实时集成自动化系统的设计思想、构成、特点。关键词力标准机软件模块PC机数据库信息管理系统—、前言目前，我国计量事业与发达国家相比还有相当的弟距，主要表现在两方曲。第一、现有设备普遍陈旧，年久失修的较多。第二、计算机的运用水平比较落后，以PC机为核心的白动控制系统、信息处理系统没有得到推广应用。计量部门在局域网、数据库、管理决策系统的应用方而就更落后，大多数计量部门开发工作还处于手工操作水平。显然，我们与国外先进水平还存在一定差距。二、60kN力标准机简介力标准机是力学计量部门及衡器、冶金等部门广

2、泛使用的标准计量设备，主要用于检定各种传感器及量值传递。机上配置小舷码5块，每块10kg:大祛码11块，每块50kg；杠杆臂比为1:10,形成力值60kNo国内使用的国产设备普遍存在电控系统陈I口老化，不能正常可靠运转的情况。因此，我们的改造只能从电控系统入手，全面提高设备的功能和可靠性。儿年來，我们在这方而进行了-•些理论探索和技术储备，并査阅了大量的相关文献，形成了一个集控制及信息处理一体化的力值计量集成口动化系统的初步设想，它主耍是一个软件系统，是指将用于控制设备实现自动化的软件模块与数据处理系统，数据库信息管理系统的模块，网络接口模块集成在一•起

3、具有多种独立功能的系统。下面分别介绍各个模块的功能。三、系统设计思想系统设计必须具备以下几个方而。(1)研制新型rtipc程序控制的实时自动化系统，取代原冇的继电器逻辑控制系统，使控制技术达到较高的水平。(2)由于该类设备主要工作是检定各类传感器，输出电信号通常用数字电压衣采集，因此将数字电压表木身所带的IEE488接口，加以开发利用研制数据自动采集系统。对于非电测类被校仪器，则可手工将数据送入PC进行处理，用户需要进口动打印原始记录和检定证书。（3）设计数据库管理系统，对所冇的计量数据统一登录，统一保存管理，可随时调阅并打印数据。为此需要该系统与自动采

4、集系统集成在一起。此外还要求系统具启实时处理能力，对设备在运行过程川出现的各种问题，进行识别并及时处理，确保运行安全可靠。为适应网络时代的要求，该系统留有网络接口，需要时可方便的接入，以便在不久的将来可以实现无纸办公，数据由网络传送，资源共享。据此。在硬件设计上，我们采用以PC机为核心作为上位机，采用可编程控制器（以下简称PLC）为下位机来肓接控制设备运行，PLC幣机抗干扰能力强，在国内外得广泛应用。PL机和PLC通过冷行接口相连，组成主从式上下位机构。上位机在给下位机发布命令的同时，按照检定规程的要求通过1EEE488总线与程控数字电压表相连。程控数字

5、电压表将采集到的信息传送给PC机，由PC机将数据送到数据库系统进行处理和存储。系统软件设计上，采用冃前流行的町视化编程工具MSVB5.0,可以设计出非常漂亮流行的人机界面，该工具有专用的通信性件，用于PC机与下位机通信，利用该工具提供的数据库引建立H己的数据库。数据采集是通过选择一•块支持WindowsXP的1EEE488卡，将可程控的数字电压表与PC机连接起来，再编制一个专用的软件模块，组成数据采集系统。整个系统的硕件框图如图1所示。图1四、硬件设计从图1上可看出破件设计有以下几个部分1.电控系统的设计PC机和PLC通过串行接口相连组成主从式上下位机构

6、。PLC本身带有1/0接口板，用户可根据现场受控对象的多少，來选择1/0接口板的块数，然后将本系统的I/O信号列一•张表（图表略），把这些信号合理地分配给PLC。系统中全部采用光电传感器（又称光耦开关）。按舷码及限位开头总数选择相应数量光电开头。工作时，祛码Z间的间隔是固定的，按此距离将光耦开关装在印刷电路板上，在祛码托盘底部，放置一个钢制挡片，这样当托盘向下运行时，挡片分别挡住光耦，将此信号变成串行信号PLC就实现了测控的目的。当机器工作时,必须始终保持杠杆平衡才能确保力值准确；当因祛码的加卸破坏了平衡后，由平衡信号传感器给PLC一个信号，告Z是加载失

7、衡还是卸载失衡，PLC马上启动相应电机使杠杆调成平衡。1.数据采集部分设计这一部分是为检定各类电测式和非电测式的仪器而设置的，检定传感器时，PL机经过1EEE488接口与数字电压表连在一起，组成数据采集系统。实际使用时，PC机将根据检定规程的程序要求，一边通过PLC控制设备运行，一边将检定数据采集到计算机中存储起来。当检定非电测类仪器时，允许用户用手动方式向PC机中输入检定数据以便PC机处理。限于篇幅，硬件设计简介到此。五、软件系统设计软件系统具有如下儿项功能：1.程序运行功能该功能设计冇与川户交流界面，用户可将各种检定数据和参数通过界面输入给计算机。这

8、里分别提供了两个界面，一个是H动运行界面，一个是手动运行界面。两个界血除上边提到