电子台秤自动检测装置的设计

孙晓伟（佳木斯市质量技术监督检验检测中心，黑龙江 佳木斯 154000）



电子台秤自动检测装置的设计

孙晓伟
（佳木斯市质量技术监督检验检测中心，黑龙江 佳木斯 154000）

摘 要：对电子台秤的检验，很多厂家都采用的是手工检测方式，检测的结果受人为因素的影响较大，准确率比较低，为了解决这一问题，研究人员研制出了电子台秤自动检测装置。本文对这种自动检测装置的设计进行了介绍，对其工作原理、作用发挥以及控制程序的设计进行了重点分析。采用自动装置检测的方式，不但工作效率提高了，检测的准确性也提高了，可以实现检测系统的自动化运行，有利于提高电子台秤的质量。

关键词：电子台秤；自动检测；装置；设计

科技在不断发展，新型的电子产品越来越多，人们对电子产品的质量以及便捷性提出了更高的要求。电子台秤是一种承重计量工具，其在人们的家中比较常见，在计量时一定要保证结果的精确性，在读数时也要一目了然。电子称采用的是数字化称量的方式，人们对这一电子产品的需求量在不断上涨，电子台秤的生产厂家竞争越来越激烈，为了提高竞争力，生产厂家应降低电子台秤出现误差的概率，在出厂前对电子台秤进行质量检测，采用自动检测装置能提高检测的效率与准确性，下面笔者对这一自动检测装置的设计进行简单介绍。

1　电子台秤自动检测装置的构成

在对电子台秤进行判定的时候，需要严格的依据国家既定的计量标准，针对电子台秤的外观进行检验，并针对电子台秤的置零以及除皮装置进行有效的精度测定，在确保检测结果均符合国家既定的计量标准的基础上，就可以判定该电子台秤为合格品，反之，就将该电子台秤判定为不合格品。

针对电子台秤进行合格品判定的过程中，所需要检测的项目相对较多，为了能够使得这些检测项目都能够顺利的完成检测，就需要设计出一套自动操作的电子装置，依据该装置来实现对电子台秤中各个检测项目的检测。所设置的这一自动化检测装置中，主要的构件为PLC控制系统、PC机以及位置探测传感器等，详细的结构构造可以如图1所示。利用PC机来实施对检测装置的控制，检测装置可以实现自动化运行，标准砝码计量出重量后，需要转换成数字量，然后在传输到PC机中，其会向PLC控制系统发出指令，对电子台秤进行多项检查，显示其工作状态。

图1　电子台秤智能检测系统的组成框图

通过PC机的控制作用，可以将电子台秤中的标准码码数有效的转化为的数字，然后由PC机进行接收和整理。PC机可以有效的实现对系统的操控和管理，能够有效的控制电子台秤，在发出相应的指令后，可以对PLC控制系统进行操控，然后PLC控制系统将重要的信息进行回传，电子太正在接受到重要信息后，就可以有效的显示系统的工作状态，然后在电子台秤上输入相应的信息数据，就可以进行信息数据的存储和打印。

图2　工作台移动控制流程图

而在电子台秤中的PLC控制系统则可以有效的将工作台的位置信息传送给PC机，同时也能够将砝码的准确数值传送给PC机，从而将电子台秤中的各项数据指标转化为指令信息，从而达到对工作台位置的调控以及对砝码数值的显示。另外，在电子台秤中，也会设置相应的位置探测器，该探测器在设置的时候，每个探测器之间的距离均在1cm范围内，而且采用的是并排的方式排列，总共排列为3排。主要可以针对砝码位置以及工作台位置进行探测，以形成脉冲信号，依据收集到的脉冲信号进行定位处理。

2　电子台秤的应用原理

2.1电子台秤的应用形式

所设置的自动检测装置中，重要的构成部分就是电气控制电路以及机械传动构件，所以其工作的方式有两种，一种是连续检测，另一种是单步检测。在连续检测时，只需要将电子台秤放在工作台上，然后输入产品的编号以及基本信息，在对输入信号进行确认后，可以对全部项目进行检测。在单步检测时，需要借助操作员的人工操作，按下按钮后系统才能开始运行，操作完成后，PC机会读取标准砝码的计量值，这项工作是一步一步进行性。

2.2工作台移动控制流程

自动检测时，工作台会不停的移动，这主要是为了对中心点以及偏载点的称量性能进行测试，可以对电子台秤的准确度以及重复性进行测量。自动检测时，工作台会不停的移动，这主要是为了对中心点以及偏载点的称量性能进行测试，可以对电子台秤的准确度以及重复性进行测量。其中中心点设置为一个点，而偏载点则设置为4个点，这4个偏载点均与中心点相连接，在连接完成后，就可以针对电子台秤的偏载情况进行合理的检验。通过利用PLC控制系统来对电子台秤进行控制，电子台秤的工作台上的停留位置可以设定为5个，通过这5个停留位置，就能够确保测量工作可以顺利的进行。详细的工作台移动控制六流程可如图2所示。

2.3砝码加载控制

如果要利用加载来进行砝码的控制，就需要将称量的最大单位设定为MAX，在针对电子台秤的各个项目进行测量的过程中，需要将砝码严格的按照相应的数值大小进行划分和应用。有效的进行偏载检测，将加载砝码控制为最大值的1/3，将其作为标准的加载值。如果出现超载情况，是按照最大称量的125%对砝码进行加载。

3　硬件电路设计

在对硬件电路进行设计的过程中，需要合理的进行主控电路的设计。详细的主控电路设可详见图3。在主动电路中，分别设置了启动按钮和停止按钮，两者分别用SB1、SB2表示，而在主控电路中，电源指示灯则表示为L1，而电路运行的指示灯则表示为L2。电路的运行需要电机保护器的保护，其接触触头在主控电路中，分别由H1、H2、H3来表示。而S1-S6是电路的手动操作按钮，电路中的继电器是由PLC进行操控，通过PLC的控制，可以使得工作台更加平稳的移动，达到有效的控制砝码加载的目的。而主控电路中的限位开关则主要是由SQ1-6表示，其能够有效的起到电路极限保护的作用。而SQ7-8对中心点发挥着定位的功能。电机M1、M2、M3分别控制着工作台左右、前后、上下移动。针对输入信号以及输出信号进行控制的时候，可以采用机型为CPM2A-30CDR-A的PLC控制系统。而在将PLC与相关的设备进行连接的时候，则需要严格的依照表1的要求实施连接。

图3　主控电路

表1　PLC的I/O地址分配表

4　控制程序设计

合理的进行控制程序设计的过程中，需要采用合理的手段来对相关的控制程序构件进行优化配置，一般来说，在控制装置中，所安设的输入元件就有5个。PLC的I/O地址分配表见表1。

PLC控制程序是由通信处理、信号检测以及控制指令等模块共同组成的，在对控制程序进行编写时，一般采用的是梯形图与语句表指令，这有利于实现工作台的功能。在设计的过程中，需要考虑接收PC机发出的指令、PLC通信开关的设置等等。一般PLC通信开关是设置在OFF位置，而通信参数是由DM6645-DMDM6649的相关内容设定的，端口通信参数是由1个起始位、8个数据位、1个停止位等组成的。PLC控制程序对自动化检验装置功能的发挥有着较大的影响，所以，设计人员必须保证程序设定的合理性。PLC控制程序设计不当，则会导致PLC发出错误的指令，信号的采集可能会出现延迟，这影响了检测的准确性，不利于对电子台秤质量以及性能进行检测。

PLC接收PC机发送的指令或数据的程序为：

LD AR0806

@RXD（47） DM0100

#0000C

N

其中，N为PLC接收的字节数（BCD码：0001～0256，分别对应1～256个字节），DM0100为接收数据存储的首地址。

PLC向PC机发送数据的程序为：

LD NOT 20000

TIM 000

#20

LD T000

OR 20000

OUT 20000

LD T000

AND AR0805

@TXD（48）DM0200 #0000

M

其中，DM0200为PLC发送数据的首地址，M为要发送数据的字节数。随后要发送数据以两个字节为单位依次增大存储地址。

结语

本文对电子台秤自动检测装置的工作原理以及设计流程进行了介绍，这是一种新型的检测工具，与传统的人工检测方式相比，其不但工作效率提高了，而且检测的准确性也大大提高了。检测装置与计算机、PLC连接后，可以实现自动化运行。自动检测装置具有操作简单、运行稳定的优点，为了减少电子台秤出现故障的概率，在出厂前，应对其外观形象、内部结构与构造进行检查与测试，自动检测装置花费的测量时间只有短短的几分钟，而且检验的效率较高，有利于保证电子台秤的质量。

参考文献

[1]曾先光，徐志荣，奚华峰.一种线缆布线的自动检测装置的设计与实现[J].电气制造，2012（06）.

[2]毕思武.网络化、智能型高温钢包电子称重系统的设计[J].衡器，2009（02）. [3]赵广平，孙雯萍，孙建军.电子称重技术现状及发展趋势[J].仪表技术与传感器，2007（07）.

中图分类号：TP212

文献标识码：A