电子计价秤是人们生活中常用的一种计量器具,它自开发以来一直深受用户和消费者的欢迎,这主要是 因为它具有称重快速、计价准确、透明度高、成本较低等特点。随着科学技术的发展,针对上述检定方法的缺陷,现在基 于PLC技术为基础的新型电子计价秤自动检定系统设计开始被提出,并受到了广泛的关注。
随着杆秤在我国的取消,更加准确和便捷的电子计价秤 便成了目前使用最广、数量最多的一种电子衡器。电子计价 秤作为一种常用的民生计量器具,它与传统的杆秤相比计价 更加准确、透明度更高、称重也更加快速便捷。不过由于会受 到环境、温度、湿度、灰尘的影响,电子计价秤在使用过一段时 间之后其准确性会降低,另外一些具有腐蚀性物质的沾污也 会影响电子计价秤的准确性,因此为了保证使消费者在使用 电子计价秤进行称重计量时避免受到利益的损害,我国在数 字指示秤检定规程中明确指出,电子计价秤每隔一段时间都 需要通过规定的方式进行准确度的校验,使其误差的大小控 制在符合规程的最大允许误差。但是我们可以看到到目前为 止大部分电子秤的校验还是一直采用人工方式向秤台上放砝 码,这种检验方式不仅精确度低,并且还很费时费力,从很大 程度上影响了技术监督部门对电子秤准确度检定工作的全面 开展。在这种情况下,能够使检电子秤的各项技术指标实现 自动检定的新型电子秤自动检定装置的研发就显得尤为重 。
1.电子计价秤
自动检定系统的系统构成电子计价秤自动检定系统需 要进行确度测试、零点测试、称量测试、除皮称量测试、偏载测 试、鉴别力测试、重复性测试等这7个方面的测试(以国家计 量检定规程UG 539—1997规程要求为依据,因此在电子计价秤自动检定系统的设计中需要包括以下 6 个系统以实现各种测试的顺利进行(如图 1 所示)
2.基于PLC的电子计价秤自动检定系统设计
(1)硬件组成。电子计价秤自动检定系统的硬件组成可 以分为几个部分,其中主要包括有打印机、摄像头、计算机、 W ago- I/O- SYSTEM还有机械部件、气动部件等,其中支架、 砝码、小车、控制箱装置等是机械部件的主要组成元素。标准 砝码组由14个M2级砝码组成,有12个砝码为2.5kg,另外 2个砝码为0.1kg,在电子计价秤的检定中可以实现对 30kg/10g和30kg/5g的检定,所有的砝码都按照其编号来进 行放置,不能随便乱放,且14个砝码与其对应编号的气缸结 合起来能够实现定位悬挂;气缸固定在支架上用于悬挂标准 砝码;另外,小车为了便于现场移动,其设计有备用4个可锁 紧轮子,大大增加其灵活度。
(2)2LabVIEw 控制软件。电子计价秤自动检定系统以具有功能强大的 LabVIEW 软件作为开发平台,其界面非常适合人机操作,并结合OPC配置 实现了 PC与PLC的通讯连接,用户在使用其进行检定工作 的时候只需要通过人机界面上的相关按钮就可以开始,并且 它还能自动生成误差蓝线、数据报表、检定结果通知书或检定 证书等。
(3) PLC控制系统。我们采用W AGOPLC来对电子计价 秤装置控制器进行设计,它主要可以向继电器发送控制信号, 使电气控制机构中的气缸运动,从而引起标准砝码加载或卸 载,实现自动检定和控制。PLC控制器在安装中采用标准导 轨,这种方式的设计具有即插即用的优点,另外,其输出采用 插拔式输出,这种方式的设计几乎可以随意扩展,具有接线简 单、可靠的优点,另外其模块的体积比较小,因此更有利于节 省空间,并且还能从一定程度上节约维护费用。
(4)电气控制机构。泵、调节阀、电磁阀、继电器还有气缸 这些部件组合在一起就组成了装置的电气控制机构。其中气 泵能够为整个系统提供气源,以保证其能够长时间连续工作、 平稳运行,是系统的动力源,它在运行中具有噪音小、振动小、 寿命长以及全自动控制等特点,不会对检定结果有很大的影 响调节阀主要用于控制码加卸载的速度;电磁阀主要用于对 气缸运动的控制,气缸的活塞端连接在设置在气缸外的挂钩 的一端上,两端之间通过螺母的作用固定,在挂钩的另一端是 悬挂标准砝码的位置。在进行检测的时候,气泵提供的气源通 过导气管和调节阀气缸提供气体,然后再由PLC输出信号对电磁换向阀的动作进行控制,促使气缸内部进行充放气,改变 其内部的压力,进而使气缸的活塞上下运动带动砝码,最终实 现砝码对电子秤的加卸载检定工作。
3.结语
传统的电子计价秤的检定工作都是通过手工的方式实 现的,其不仅需要花费较长的时间,同时还很容易会受人员个 人因素的影响,对检定的效率、误差的多重性还有商户的正常 贸易等都产生了不良影响。基于PLC技术的电子计价秤自动 检定系统将LabVIEW作为操作界面的开发平台,并在此基础 上利用PLC作为下位机控制标准砝码的加载和卸载,同时 结合了运用OPC配置实现PLC与LabVIEW的通讯,并在 此基础上控制标准砝码对秤盘的加载和卸载,另外,基于PLC 技术的电子计价秤还可以利用图像识别技术,对其重量值进 行显示,并自动获取数据,从而实现电子计价秤的自动检定过 程。另外,这个系统还可以自动生成各种检测需要的图表,比 如误差曲线和检定原始数据的报表等,这也为检测的自动化 提供了方便。