海為PLC稱重模塊在水泥攪拌站上的應用

2018-11-16 10:31:43 market 2547

作者：海為技術支持部

前言：水泥攪拌站是采用可編程邏輯控制器Haiwell（海為）T系列PLC 和稱重模塊H01WG，實現(xiàn)全自動,下料、卸料和攪拌，設備的自動化有助于提高管理水平和混凝土系統(tǒng)的綜合調度能力，降低成本，提高效率。按需求量投入對應比例的水和水泥，在出料量和水泥攪拌上做到精確和控制。

一、控制要求如下

現(xiàn)要求PLC控制兩臺電機，一個空壓機，及多個繼電器實現(xiàn)設備的啟停、正反轉動作；按照HMI上設定的配方水泥和水進行稱重投料，卸料后在進行攪拌后在送出混凝土。

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圖一現(xiàn)場設備圖

二、硬件配置

T16S0R：8DI 8DO繼電器輸出型PLC，自帶兩個通訊口，支持2路200K高速輸入，可擴展7個模塊。

H01WG：一路稱重模塊，24位AD，支持多段校準，支持單通道多傳感器應用。

該系統(tǒng)需要有兩臺電機來進行送料和攪拌的，而并口上的帶的兩個一路稱重模塊，可以與兩臺H01WG實現(xiàn)高速的通訊功能，讀取重量和實現(xiàn)去皮。輸出接上的電機控制系統(tǒng)的上料與送料的動作要求。所以選用T16S0R一臺主機和H01WG兩個模塊可以輕松實現(xiàn)上述功能要求，提高效率，節(jié)省成本。

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圖2 設備電氣柜

三、現(xiàn)場部分功能程序介紹

3.1 校稱

H01WG校支持3段校準，操作步驟如下:

① 在稱重平臺上不放重物的時候，往稱重模塊的CR26H（十進制38）寫1；

② 放下標準的砝碼，往稱重模塊的CR27H（十進制39）寫當前砝碼值，如果不需要多段校秤則到第五步；

③ 如果需要第2段校準，在稱重單元上加上另一個重量的標準砝碼，將目前底盤砝碼重量寫入CR28H（十進制40 ），如果不需要則到第五步；

④ 如果需要第3段校準，在稱重單元上加上另一個重量的標準砝碼，將目前底盤砝碼重量寫入CR29H（十進制41），如果不需要則到第五步；

⑤ 往CR26H寫入值2，結束校準過程。

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圖3 校秤程序圖

3.2 讀取重量

① 模塊讀取的重量分為平均重量和實時重量，平均重量的的CR為10H（十進制16）,實時重量為12H（十進制18）

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圖4 讀取重量程序

3.3 去皮功能

① 往稱重模塊的CR為1AH（十進制26）寫2顯示的是凈重，往稱重模塊的1AH

寫0顯示的是毛重

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圖5 毛/凈重顯示程序

稱重平臺或者設備由于稱重過程中，造成灰塵或者余料散落，造成平臺在沒有放置任何稱重物品的情況下，造成出現(xiàn)當前重量不為零的時候，這時候可以用到自動去皮功能,只要當前重量小于設置的自動去皮重量值，則稱重模塊會對當前值進行自動去皮：

3.4 自動去皮

① 往稱重模塊的CR為2AH（十進制42）寫自動去皮的重量值既可(每5S判斷一次)

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圖6 自動去皮程序

當然，模塊讀取的重量的穩(wěn)定度和響應度調節(jié)會根據(jù)實際應用場合不同有不同的需求，而影響這兩個因素有采樣頻率(CR 1BH)、平均次數(shù)(CR 1EH)以及濾波比率(CR 1FH)。所以只需調節(jié)以上三個參數(shù)來實現(xiàn)穩(wěn)定度和響應度的調節(jié)；也有專門CR 9FH用來恢復出廠設置，只需要往9FH里寫0既可恢復出廠設置。

四、總結

1、校稱過后實時值會偶爾發(fā)生跳動，查看可模塊使用手冊后，加大濾波比例和減少采樣頻率可提高讀取值的穩(wěn)定度，這邊加大濾波比例和減少采樣頻率，并把讀取值改成平均值，讀取上來的值無跳動；之后現(xiàn)場調試還出現(xiàn)一個問題，之前讀取上來的值都正常，過了一會兒就讀取不上來值，先測試模塊是否正常后，測試模塊正常后，再去排除外部因素，發(fā)現(xiàn)外部傳感器的信號線被壓到，重力拉升，接觸不良。處理掉線的問題后，讀取的值是正常，模塊正常工作。這邊也要介紹下采樣頻率、平均次數(shù)和濾波比率對穩(wěn)定度和響應度影響：

① 采樣次數(shù)越快，平均值計算也越快，所以稱重的平均值和實時重量也更新越快。但是穩(wěn)定度就會隨著采樣次數(shù)的加快而降低。

② 濾波比例越大，使得平均重量值越穩(wěn)定，但延遲會加大，靈敏度降低。濾波的功能即是將劇烈變化的突變值濾除，使所得到的濾波平均值不會被劇烈變化的突變值影響。

③ 平均次數(shù)越多，使得平均重量值越精確，但是更新速度就會變慢。

2、程序方面，只要通過兩條簡單的FROM和TO指令就可以通過對模塊進行讀寫操作，再加上模塊本身自帶的豐富的CR號資源，即可實現(xiàn)復雜稱重的要求控制，且編程軟件操作方式簡單，容易上手。

3、經(jīng)過現(xiàn)場的使用運行，其穩(wěn)定性很高，運算處理速度快。精確地完成了設備的控制動作要求，得到了用戶的高度認可。

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