静重式力标准机全自动控制系统的设计

静重式力标准机全自动控制系统的设计

1量值和质量的测定力值计量单位n（牛顿）是一个质量转移变量。它是在七种基本物理变量中唯一使用实物代码复现量的基本物理变量。因此，力值也是由实物代码复现量值引起的变量。21中心吊杆吊挂抗压强度的复现该设备由主机、液压系统、控制系统和操作系统4个部分组成,结构原理如图1所示。静重式力标准机由标准砝码在特定地点产生的重力复现力值,工作时将被检传感器置放于动横梁上,驱动动横梁上升将吊挂顶起到达工作位置,根据工作传感器的量程选定砝码组合,由连接在主油缸上的提升吊杆和小转角提起砝码,将对应的大转角转出,主油缸下降即将选定的砝码落到中心吊杆上,砝码产生的重力即通过中心吊杆和吊挂加载到被检传感器上,实现了标准力值的复现。由于静重式力标准机制造费用很高,为提高设备利用率,一般力值超过10kN的标准机都采用多种力值砝码来组合出尽可能多的力值量程3控制指令控制PLC可编程逻辑控制器在静重式力标准机主要承担了两个功能,一是根据控制计算机发出的控制指令实现对设备各执行机构的具体控制,另外监测设备上各位置开关的开闭信息,反馈给控制计算机。由于PLC具有一定的逻辑功能,根据静重式力标准机的实际工作情况,设计了必要的逻辑联锁,防止在控制计算机发出错误指令时设备执行危险动作,保障设备安全运行。3.1工作时的操作吊挂装置是一套反向架装置,它可将砝码的重力传递到被检传感器上,闲时吊挂是靠一对吊耳挂在标准机的上横梁,工作时,驱动动横梁上行,让被检传感器将吊挂顶起脱离上横梁,到达工作位置,然后进行砝码的加卸载动作。吊挂的吊耳不能承受砝码的重力,所以,吊挂上升到位信号是其他所有执行动作的必须条件,如果在吊挂的非工作状态加载砝码,则可能拉断吊耳,造成重大事故。因此,必须在有吊挂到位的信号前提下,其他执行机构才能动作。3.2提升/复合式小转角提升吊杆是提升砝码的机构,每层砝码靠提升吊杆对应位置上左右两个小转角提升或卸下砝码。加载某层砝码时,其对应的左右两边的小转角转入,提升/卸下砝码。为避免出现只有一边的小转角转入而另一边的处于转出状态时,提升砝码会使砝码倾斜,而且小转角转出一边对应的大转角也因砝码未脱离而无法转出,即使强行转出大转角,会使砝码失去支撑掉在中心吊杆上,对传感器和设备造成巨大冲击,损坏传感器和力标准机。因此,设计了一条提升吊杆的安全逻辑,即必须某一层或多层的左右两个小转角同时处于转出状态时,提升吊杆才能执行上升/下降指令。3.3吊杆下行时小转角不能做转出动作小转角的转入/转出需要根据提升吊杆的状态确定,由于提升吊杆通过砝码两端的缺口,在提升吊杆上行到位时,小转角不能做转出动作,因为砝码已由转入小转角提起,强制执行可能拉断皮带或烧毁执行电机;同时,小转角也不能做转入动作,避免砝码缺口挡住小转角,烧毁执行电机。因此,小转角转出/转入的必要条件是提升吊杆下降到位,对应砝码层的大转角处于转入状态。3.4层砝码的加载大转角是用于放置砝码的装置,砝码在非工作时间由大转角支撑,若需要加载某层砝码,则需要先将砝码提起,大转角转出后,放下砝码至中心吊杆上,加载完毕。大转角转出/转入的必要条件是对应层的小转角转出,提升吊杆提升到位。4pc控制软件的设计4.1功能4:设置误操作体验要求按照静重式力标准机的工作流程,在PC上用Basic语言编译了主控程序,程序主界面如图3所示。它包含了试验参数输入、试验过程控制与实时显示、故障诊断与报警等功能,也包括了机器调试、手动加卸砝码的功能。图3中Ⅰ区是试验参数设置区域,包括预加载参数设置、进回程负荷参数设置和功能按钮,进入程序主界面后,点击“设置”按钮激活参数设置功能,完成设置后点击“完成”按钮可锁定设置好的参数,进行下一步操作;Ⅱ区是信息提示和报警区域,该区域负责显示设备目前所进行的动作,以及相应的载荷级等信息,并具有参数错误报警功能,如进程载荷点力值超过最大试验力、进程载荷点出现回程载荷等,都会在提示栏中显示,并终止下一步的操作;Ⅲ区是设备的工作状态显示区,每层砝码和大、小转角以方框加数字表示,不同的颜色代表相应的状态,让操作者更直观地了解当前设备的运行状态。点击“手动”按钮可进入手动操作模式,该界面类似于Ⅲ区,直接点击相应的砝码进行加卸载操作。在此模式下还可进入调机模式,可直接控制PLC控制器进行各种基础动作,如第一层小转角转出等,可进行设备的维修和调试工作。4.2码值交换时,应遵循以下规则实验主程序的主要流程如图4所示。另外,根据传感器相关技术标准和检定规程,确保量值传递的准确,砝码加、卸载或交换时必须遵从以下规则:(1)进程(递增)试验需要交换砝码时,遵从先卸、后加的交换规则;(2)回程(递减)试验需要交换砝码时,遵从先加、后卸的交换规则。5改造后的效果采用PLC控制器与PC平台开发的试验软件相结合开发的自动控制系统,符合静重式力标准机执行结构和开关点数多的特点,