靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1量值和質(zhì)量的測(cè)定力值計(jì)量單位n（牛頓）是一個(gè)質(zhì)量轉(zhuǎn)移變量。它是在七種基本物理變量中唯一使用實(shí)物代碼復(fù)現(xiàn)量的基本物理變量。因此，力值也是由實(shí)物代碼復(fù)現(xiàn)量值引起的變量。21中心吊桿吊掛抗壓強(qiáng)度的復(fù)現(xiàn)該設(shè)備由主機(jī)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng)4個(gè)部分組成,結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)由標(biāo)準(zhǔn)砝碼在特定地點(diǎn)產(chǎn)生的重力復(fù)現(xiàn)力值,工作時(shí)將被檢傳感器置放于動(dòng)橫梁上,驅(qū)動(dòng)動(dòng)橫梁上升將吊掛頂起到達(dá)工作位置,根據(jù)工作傳感器的量程選定砝碼組合,由連接在主油缸上的提升吊桿和小轉(zhuǎn)角提起砝碼,將對(duì)應(yīng)的大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出,主油缸下降即將選定的砝碼落到中心吊桿上,砝碼產(chǎn)生的重力即通過中心吊桿和吊掛加載到被檢傳感器上,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)力值的復(fù)現(xiàn)。由于靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制造費(fèi)用很高,為提高設(shè)備利用率,一般力值超過10kN的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)都采用多種力值砝碼來組合出盡可能多的力值量程3控制指令控制PLC可編程邏輯控制器在靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)主要承擔(dān)了兩個(gè)功能,一是根據(jù)控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體控制,另外監(jiān)測(cè)設(shè)備上各位置開關(guān)的開閉信息,反饋給控制計(jì)算機(jī)。由于PLC具有一定的邏輯功能,根據(jù)靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的實(shí)際工作情況,設(shè)計(jì)了必要的邏輯聯(lián)鎖,防止在控制計(jì)算機(jī)發(fā)出錯(cuò)誤指令時(shí)設(shè)備執(zhí)行危險(xiǎn)動(dòng)作,保障設(shè)備安全運(yùn)行。3.1工作時(shí)的操作吊掛裝置是一套反向架裝置,它可將砝碼的重力傳遞到被檢傳感器上,閑時(shí)吊掛是靠一對(duì)吊耳掛在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的上橫梁,工作時(shí),驅(qū)動(dòng)動(dòng)橫梁上行,讓被檢傳感器將吊掛頂起脫離上橫梁,到達(dá)工作位置,然后進(jìn)行砝碼的加卸載動(dòng)作。吊掛的吊耳不能承受砝碼的重力,所以,吊掛上升到位信號(hào)是其他所有執(zhí)行動(dòng)作的必須條件,如果在吊掛的非工作狀態(tài)加載砝碼,則可能拉斷吊耳,造成重大事故。因此,必須在有吊掛到位的信號(hào)前提下,其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能動(dòng)作。3.2提升/復(fù)合式小轉(zhuǎn)角提升吊桿是提升砝碼的機(jī)構(gòu),每層砝碼靠提升吊桿對(duì)應(yīng)位置上左右兩個(gè)小轉(zhuǎn)角提升或卸下砝碼。加載某層砝碼時(shí),其對(duì)應(yīng)的左右兩邊的小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)入,提升/卸下砝碼。為避免出現(xiàn)只有一邊的小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)入而另一邊的處于轉(zhuǎn)出狀態(tài)時(shí),提升砝碼會(huì)使砝碼傾斜,而且小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出一邊對(duì)應(yīng)的大轉(zhuǎn)角也因砝碼未脫離而無法轉(zhuǎn)出,即使強(qiáng)行轉(zhuǎn)出大轉(zhuǎn)角,會(huì)使砝碼失去支撐掉在中心吊桿上,對(duì)傳感器和設(shè)備造成巨大沖擊,損壞傳感器和力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。因此,設(shè)計(jì)了一條提升吊桿的安全邏輯,即必須某一層或多層的左右兩個(gè)小轉(zhuǎn)角同時(shí)處于轉(zhuǎn)出狀態(tài)時(shí),提升吊桿才能執(zhí)行上升/下降指令。3.3吊桿下行時(shí)小轉(zhuǎn)角不能做轉(zhuǎn)出動(dòng)作小轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)入/轉(zhuǎn)出需要根據(jù)提升吊桿的狀態(tài)確定,由于提升吊桿通過砝碼兩端的缺口,在提升吊桿上行到位時(shí),小轉(zhuǎn)角不能做轉(zhuǎn)出動(dòng)作,因?yàn)轫来a已由轉(zhuǎn)入小轉(zhuǎn)角提起,強(qiáng)制執(zhí)行可能拉斷皮帶或燒毀執(zhí)行電機(jī);同時(shí),小轉(zhuǎn)角也不能做轉(zhuǎn)入動(dòng)作,避免砝碼缺口擋住小轉(zhuǎn)角,燒毀執(zhí)行電機(jī)。因此,小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出/轉(zhuǎn)入的必要條件是提升吊桿下降到位,對(duì)應(yīng)砝碼層的大轉(zhuǎn)角處于轉(zhuǎn)入狀態(tài)。3.4層砝碼的加載大轉(zhuǎn)角是用于放置砝碼的裝置,砝碼在非工作時(shí)間由大轉(zhuǎn)角支撐,若需要加載某層砝碼,則需要先將砝碼提起,大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出后,放下砝碼至中心吊桿上,加載完畢。大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出/轉(zhuǎn)入的必要條件是對(duì)應(yīng)層的小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出,提升吊桿提升到位。4pc控制軟件的設(shè)計(jì)4.1功能4:設(shè)置誤操作體驗(yàn)要求按照靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的工作流程,在PC上用Basic語言編譯了主控程序,程序主界面如圖3所示。它包含了試驗(yàn)參數(shù)輸入、試驗(yàn)過程控制與實(shí)時(shí)顯示、故障診斷與報(bào)警等功能,也包括了機(jī)器調(diào)試、手動(dòng)加卸砝碼的功能。圖3中Ⅰ區(qū)是試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置區(qū)域,包括預(yù)加載參數(shù)設(shè)置、進(jìn)回程負(fù)荷參數(shù)設(shè)置和功能按鈕,進(jìn)入程序主界面后,點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕激活參數(shù)設(shè)置功能,完成設(shè)置后點(diǎn)擊“完成”按鈕可鎖定設(shè)置好的參數(shù),進(jìn)行下一步操作;Ⅱ區(qū)是信息提示和報(bào)警區(qū)域,該區(qū)域負(fù)責(zé)顯示設(shè)備目前所進(jìn)行的動(dòng)作,以及相應(yīng)的載荷級(jí)等信息,并具有參數(shù)錯(cuò)誤報(bào)警功能,如進(jìn)程載荷點(diǎn)力值超過最大試驗(yàn)力、進(jìn)程載荷點(diǎn)出現(xiàn)回程載荷等,都會(huì)在提示欄中顯示,并終止下一步的操作;Ⅲ區(qū)是設(shè)備的工作狀態(tài)顯示區(qū),每層砝碼和大、小轉(zhuǎn)角以方框加數(shù)字表示,不同的顏色代表相應(yīng)的狀態(tài),讓操作者更直觀地了解當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。點(diǎn)擊“手動(dòng)”按鈕可進(jìn)入手動(dòng)操作模式,該界面類似于Ⅲ區(qū),直接點(diǎn)擊相應(yīng)的砝碼進(jìn)行加卸載操作。在此模式下還可進(jìn)入調(diào)機(jī)模式,可直接控制PLC控制器進(jìn)行各種基礎(chǔ)動(dòng)作,如第一層小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)出等,可進(jìn)行設(shè)備的維修和調(diào)試工作。4.2碼值交換時(shí),應(yīng)遵循以下規(guī)則實(shí)驗(yàn)主程序的主要流程如圖4所示。另外,根據(jù)傳感器相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程,確保量值傳遞的準(zhǔn)確,砝碼加、卸載或交換時(shí)必須遵從以下規(guī)則:(1)進(jìn)程(遞增)試驗(yàn)需要交換砝碼時(shí),遵從先卸、后加的交換規(guī)則;(2)回程(遞減)試驗(yàn)需要交換砝碼時(shí),遵從先加、后卸的交換規(guī)則。5改造后的效果采用PLC控制器與PC平臺(tái)開發(fā)的試驗(yàn)軟件相結(jié)合開發(fā)的自動(dòng)控制系統(tǒng),符合靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)執(zhí)行結(jié)構(gòu)和開關(guān)點(diǎn)數(shù)多的特點(diǎn),