海為PLC稱重模塊在水泥攪拌站上的應(yīng)用
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(shè)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(diào)度能力，降低成本，提高效率。按需求量投入對應(yīng)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(jī)，一個空壓機(jī)，及多個繼電器實現(xiàn)設(shè)備的啟停、正反轉(zhuǎn)動作；按照HMI上設(shè)定的配方水泥和水進(jìn)行稱重投料，卸料后在進(jìn)行攪拌后在送出混凝土。
圖一 現(xiàn)場設(shè)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(kuò)展7個模塊。
H01WG：一路稱重模塊，24位AD，支持多段校準(zhǔn)，支持單通道多傳感器應(yīng)用。
該系統(tǒng)需要有 兩臺電機(jī)來進(jìn)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(jī)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(jī)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。
圖2 設(shè)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(zhǔn)，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(jìn)制38）寫1；
② 放下標(biāo)準(zhǔn)的砝碼，往稱重模塊的CR27H（十進(jìn)制39）寫當(dāng)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(zhǔn)，在稱重單元上加上另一個重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，將目前底盤砝碼重量寫入CR28H（十進(jìn)制40 ），如果不需要則到第五步；
④ 如果需要第3段校準(zhǔn)，在稱重單元上加上另一個重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，將目前底盤砝碼重量寫入CR29H（十進(jìn)制41），如果不需要則到第五步；
⑤ 往CR26H寫入值2，結(jié)束校準(zhǔn)過程。
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(jìn)制16）,實時重量為12H（十進(jìn)制18）
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(jìn)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
圖5 毛/凈重顯示程序
稱重平臺或者設(shè)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(dāng)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(dāng)前重量小于設(shè)置的自動去皮重量值，則稱重模塊會對當(dāng)前值進(jìn)行自動去皮：
3.4 自動去皮
① 往稱重模塊的CR為2AH（十進(jìn)制42）寫自動去皮的重量值既可(每5S判斷一次)
圖6 自動去皮程序
當(dāng)然，模塊讀取的重量的穩(wěn)定度和響應(yīng)度調(diào)節(jié)會根據(jù)實際應(yīng)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(diào)節(jié)以上三個參數(shù)來實現(xiàn)穩(wěn)定度和響應(yīng)度的調(diào)節(jié)；也有專門CR 9FH用來恢復(fù)出廠設(shè)置 ，只需要往9FH里寫0既可恢復(fù)出廠設(shè)置。
四、總結(jié)
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(diào)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(yīng)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(jìn)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(fù)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(yùn)行，其穩(wěn)定性很高，運(yùn)算處理速度快。精確地完成了設(shè)備的控制動作要求，得到了用戶的高度認(rèn)可。
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