電子臺秤自動檢測裝置的設計

孫曉偉（佳木斯市質量技術監督檢驗檢測中心，黑龍江 佳木斯 154000）

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電子臺秤自動檢測裝置的設計

孫曉偉
（佳木斯市質量技術監督檢驗檢測中心，黑龍江 佳木斯 154000）

摘 要：對電子臺秤的檢驗，很多廠家都采用的是手工檢測方式，檢測的結果受人為因素的影響較大，準確率比較低，為了解決這一問題，研究人員研制出了電子臺秤自動檢測裝置。本文對這種自動檢測裝置的設計進行了介紹，對其工作原理、作用發揮以及控制程序的設計進行了重點分析。采用自動裝置檢測的方式，不但工作效率提高了，檢測的準確性也提高了，可以實現檢測系統的自動化運行，有利于提高電子臺秤的質量。

關鍵詞：電子臺秤；自動檢測；裝置；設計

科技在不斷發展，新型的電子產品越來越多，人們對電子產品的質量以及便捷性提出了更高的要求。電子臺秤是一種承重計量工具，其在人們的家中比較常見，在計量時一定要保證結果的精確性，在讀數時也要一目了然。電子稱采用的是數字化稱量的方式，人們對這一電子產品的需求量在不斷上漲，電子臺秤的生產廠家競爭越來越激烈，為了提高競爭力，生產廠家應降低電子臺秤出現誤差的概率，在出廠前對電子臺秤進行質量檢測，采用自動檢測裝置能提高檢測的效率與準確性，下面筆者對這一自動檢測裝置的設計進行簡單介紹。

1　電子臺秤自動檢測裝置的構成

在對電子臺秤進行判定的時候，需要嚴格的依據國家既定的計量標準，針對電子臺秤的外觀進行檢驗，并針對電子臺秤的置零以及除皮裝置進行有效的精度測定，在確保檢測結果均符合國家既定的計量標準的基礎上，就可以判定該電子臺秤為合格品，反之，就將該電子臺秤判定為不合格品。

針對電子臺秤進行合格品判定的過程中，所需要檢測的項目相對較多，為了能夠使得這些檢測項目都能夠順利的完成檢測，就需要設計出一套自動操作的電子裝置，依據該裝置來實現對電子臺秤中各個檢測項目的檢測。所設置的這一自動化檢測裝置中，主要的構件為PLC控制系統、PC機以及位置探測傳感器等，詳細的結構構造可以如圖1所示。利用PC機來實施對檢測裝置的控制，檢測裝置可以實現自動化運行，標準砝碼計量出重量后，需要轉換成數字量，然后在傳輸到PC機中，其會向PLC控制系統發出指令，對電子臺秤進行多項檢查，顯示其工作狀態。

圖1　電子臺秤智能檢測系統的組成框圖

通過PC機的控制作用，可以將電子臺秤中的標準碼碼數有效的轉化為的數字，然后由PC機進行接收和整理。PC機可以有效的實現對系統的操控和管理，能夠有效的控制電子臺秤，在發出相應的指令后，可以對PLC控制系統進行操控，然后PLC控制系統將重要的信息進行回傳，電子太正在接受到重要信息后，就可以有效的顯示系統的工作狀態，然后在電子臺秤上輸入相應的信息數據，就可以進行信息數據的存儲和打印。

圖2　工作臺移動控制流程圖

而在電子臺秤中的PLC控制系統則可以有效的將工作臺的位置信息傳送給PC機，同時也能夠將砝碼的準確數值傳送給PC機，從而將電子臺秤中的各項數據指標轉化為指令信息，從而達到對工作臺位置的調控以及對砝碼數值的顯示。另外，在電子臺秤中，也會設置相應的位置探測器，該探測器在設置的時候，每個探測器之間的距離均在1cm范圍內，而且采用的是并排的方式排列，總共排列為3排。主要可以針對砝碼位置以及工作臺位置進行探測，以形成脈沖信號，依據收集到的脈沖信號進行定位處理。

2　電子臺秤的應用原理

2.1電子臺秤的應用形式

所設置的自動檢測裝置中，重要的構成部分就是電氣控制電路以及機械傳動構件，所以其工作的方式有兩種，一種是連續檢測，另一種是單步檢測。在連續檢測時，只需要將電子臺秤放在工作臺上，然后輸入產品的編號以及基本信息，在對輸入信號進行確認后，可以對全部項目進行檢測。在單步檢測時，需要借助操作員的人工操作，按下按鈕后系統才能開始運行，操作完成后，PC機會讀取標準砝碼的計量值，這項工作是一步一步進行性。

2.2工作臺移動控制流程

自動檢測時，工作臺會不停的移動，這主要是為了對中心點以及偏載點的稱量性能進行測試，可以對電子臺秤的準確度以及重復性進行測量。自動檢測時，工作臺會不停的移動，這主要是為了對中心點以及偏載點的稱量性能進行測試，可以對電子臺秤的準確度以及重復性進行測量。其中中心點設置為一個點，而偏載點則設置為4個點，這4個偏載點均與中心點相連接，在連接完成后，就可以針對電子臺秤的偏載情況進行合理的檢驗。通過利用PLC控制系統來對電子臺秤進行控制，電子臺秤的工作臺上的停留位置可以設定為5個，通過這5個停留位置，就能夠確保測量工作可以順利的進行。詳細的工作臺移動控制六流程可如圖2所示。

2.3砝碼加載控制

如果要利用加載來進行砝碼的控制，就需要將稱量的最大單位設定為MAX，在針對電子臺秤的各個項目進行測量的過程中，需要將砝碼嚴格的按照相應的數值大小進行劃分和應用。有效的進行偏載檢測，將加載砝碼控制為最大值的1/3，將其作為標準的加載值。如果出現超載情況，是按照最大稱量的125%對砝碼進行加載。

3　硬件電路設計

在對硬件電路進行設計的過程中，需要合理的進行主控電路的設計。詳細的主控電路設可詳見圖3。在主動電路中，分別設置了啟動按鈕和停止按鈕，兩者分別用SB1、SB2表示，而在主控電路中，電源指示燈則表示為L1，而電路運行的指示燈則表示為L2。電路的運行需要電機保護器的保護，其接觸觸頭在主控電路中，分別由H1、H2、H3來表示。而S1-S6是電路的手動操作按鈕，電路中的繼電器是由PLC進行操控，通過PLC的控制，可以使得工作臺更加平穩的移動，達到有效的控制砝碼加載的目的。而主控電路中的限位開關則主要是由SQ1-6表示，其能夠有效的起到電路極限保護的作用。而SQ7-8對中心點發揮著定位的功能。電機M1、M2、M3分別控制著工作臺左右、前后、上下移動。針對輸入信號以及輸出信號進行控制的時候，可以采用機型為CPM2A-30CDR-A的PLC控制系統。而在將PLC與相關的設備進行連接的時候，則需要嚴格的依照表1的要求實施連接。

圖3　主控電路

表1　PLC的I/O地址分配表

4　控制程序設計

合理的進行控制程序設計的過程中，需要采用合理的手段來對相關的控制程序構件進行優化配置，一般來說，在控制裝置中，所安設的輸入元件就有5個。PLC的I/O地址分配表見表1。

PLC控制程序是由通信處理、信號檢測以及控制指令等模塊共同組成的，在對控制程序進行編寫時，一般采用的是梯形圖與語句表指令，這有利于實現工作臺的功能。在設計的過程中，需要考慮接收PC機發出的指令、PLC通信開關的設置等等。一般PLC通信開關是設置在OFF位置，而通信參數是由DM6645-DMDM6649的相關內容設定的，端口通信參數是由1個起始位、8個數據位、1個停止位等組成的。PLC控制程序對自動化檢驗裝置功能的發揮有著較大的影響，所以，設計人員必須保證程序設定的合理性。PLC控制程序設計不當，則會導致PLC發出錯誤的指令，信號的采集可能會出現延遲，這影響了檢測的準確性，不利于對電子臺秤質量以及性能進行檢測。

PLC接收PC機發送的指令或數據的程序為：

LD AR0806

@RXD（47） DM0100

#0000C

N

其中，N為PLC接收的字節數（BCD碼：0001～0256，分別對應1～256個字節），DM0100為接收數據存儲的首地址。

PLC向PC機發送數據的程序為：

LD NOT 20000

TIM 000

#20

LD T000

OR 20000

OUT 20000

LD T000

AND AR0805

@TXD（48）DM0200 #0000

M

其中，DM0200為PLC發送數據的首地址，M為要發送數據的字節數。隨后要發送數據以兩個字節為單位依次增大存儲地址。

結語

本文對電子臺秤自動檢測裝置的工作原理以及設計流程進行了介紹，這是一種新型的檢測工具，與傳統的人工檢測方式相比，其不但工作效率提高了，而且檢測的準確性也大大提高了。檢測裝置與計算機、PLC連接后，可以實現自動化運行。自動檢測裝置具有操作簡單、運行穩定的優點，為了減少電子臺秤出現故障的概率，在出廠前，應對其外觀形象、內部結構與構造進行檢查與測試，自動檢測裝置花費的測量時間只有短短的幾分鐘，而且檢驗的效率較高，有利于保證電子臺秤的質量。

參考文獻

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中圖分類號：TP212

文獻標識碼：A