通過（guò）PLC控製電（diàn）子（zǐ）吊秤砝碼加載實驗技術（shù）探討 介紹：
1 引言
隨著科（kē）學技術的進步和經濟的快速發展，電子吊秤在商業、倉儲碼頭、工況企業（yè）中的需求增長明顯，而隨著電子吊秤的廣泛應用，需要檢定的電子吊秤的數量也與（yǔ）日俱（jù）增（zēng）；目前國內對電子吊秤主要采用“替代法”或（huò）人工吊裝標準砝碼的方式進（jìn）行（háng）檢測，采用（yòng）“替代法（fǎ）”檢測時，“替代法”使用要求嚴格，如不（bú）充分注意其檢測的特殊性，忽視其必要條件，勢必會引起不良的後果，給檢測結果帶（dài）來誤差；而采用（yòng）人工吊裝標準砝碼時，由（yóu）於砝碼本（běn）身重量大、高度高，尤其對於大噸位的電子吊秤砝碼加載難度巨大，難以（yǐ）達到規程規範的檢測要求，且具有（yǒu）較大（dà）的安全隱患（huàn）。
為了解決以上問題，本文通過將 PLC 控製器與傳統電（diàn）子吊秤砝碼加載（zǎi）相結合設（shè）計了（le）一種砝碼自動加載裝置，解決了需要人工吊裝砝碼的問題，同時在控製算法中采用模糊控製與滑模控製相結合，使得電子吊秤砝碼在（zài）自動（dòng）加載過程中（zhōng）更加準確、高效。
2 砝碼自（zì）動加載工作原理
傳統的鎖（suǒ）型砝碼體積大、高度高，不好串接（jiē），難以實現砝碼的自動加載；如圖 1 所示本設計選用一組重量與高度成（chéng）同一比例關係的掛碼，使（shǐ）其層層（céng）相扣組成一個砝碼串放置在支撐板上，電子吊秤通過（guò）吊掛（guà）機構與砝碼串相連，通過步進電機控（kòng）製（zhì）砝碼串的下降以達到電子吊秤砝碼自動加載的效果。
3 加載數（shù）學（xué）模型
砝碼串中每級砝碼的質量和其高度都成同一（yī）比例關係，可以通過（guò）控製支撐板下降高度以達到控製（zhì）砝碼（mǎ）加載量的效果，砝碼加載量與支撐板（bǎn）下降（jiàng）高度數學模型如公式 1 所示。E xamination Test
檢驗測試
10m（k）=x（k）- YD其中：m（k）—— — 電子吊秤當（dāng）前砝碼加載量；x（k）—— — 支撐板當前位移信（xìn）號；Y—— — 電子吊秤受力零界點支撐板位移值（zhí）；D—— — 砝碼高度與重量比例係數；Y，D 為常數。
4 控製裝置硬件（jiàn）設計
自動加載控製裝置硬件部分如圖 2 所示，由（yóu）上位機、PLC 控製器、位移傳感器及步進電機等部（bù）分組成，綜合考慮可靠性高、配（pèi）套齊全、性價比高、維護方便等有（yǒu）點，本裝置選用西門子S7- 300 作為控製器，日（rì）本基恩士的 AG- 80 作為位移傳感器。裝置運作時通過由上位機輸入的預設（shè）加載標準砝碼值和由位（wèi）移傳感器反饋的支撐（chēng）板位移值，由 PLC控（kòng）製器運算得出一個（gè）控製信號 u（k），控製步進電機驅動（dòng）支撐板的進（jìn）一步升降，以達到預設砝碼量的加載，同時由圖像數據采集係統向上位機采集並記錄電子吊秤當前數值。
5 控製算法設計
滑模控製本質上是（shì）一類特殊（shū）的非線性控製，可以在動態過（guò）程中，根據係統當前的狀態 （如偏差及其各階導數等） 有（yǒu）目的地不斷變化，迫使係統按照預定“滑（huá）動（dòng）模態”的狀態軌跡運動，與常規（guī）控製相比，滑模控製（zhì）響應速度（dù）更（gèng）快、物理實現簡單、抗幹（gàn）擾性更強；但是由於滑（huá）動模態的建立，控製器的輸出存在抖振，為了進一（yī）步削弱抖（dǒu）振本（běn）設計在控（kòng）製算法（fǎ）上引入模（mó）糊控（kòng）製與滑模控（kòng）製相結合。
t檢驗測試11由上文（wén）所述的 S7- 300PLC 模塊輸出支（zhī）撐（chēng）板下一刻的位置指令（lìng） r （k），由 AG- 80 位移傳感器檢測並反饋回當前支撐板（bǎn）的位置信號 x （k），獲得誤差（chà）信號 e（k）=r （k）- x（k）。由離散滑模控製的特性（xìng）決定其在誤差信號小於一定（dìng）範圍內時，更易建立滑模麵，控製（zhì）效果更（gèng）好，因此根據實際操作預先設定一閾值 e p 和一控製信號 m，e p 和 m 皆為有限常數值（zhí）。當誤差信號（hào） e （k）小於預先設定（dìng）的閾值 e p 時，將（jiāng）誤差（chà）信號（hào） e（k）和 e' （k）做（zuò）為滑模控製器的輸入進行數（shù）據處（chù）理得到切換函數值 s （k），等效控製值 u eq 和切換控（kòng）製值 u sw 。再將切換函（hán）數 s （k）和 s' （k）作為模糊控製器的輸入進行（háng）模糊推理等處理輸出 fs 再反饋給切換控製。經（jīng）過滑模控製器模塊和模糊控製器模塊處理（lǐ）後，控製信號 u（k）=u eq +u sw 。當誤差（chà）信號大於設定閾值時，則取控（kòng）製信號為 u（k）=u（k- 1）+m，m為一有限常數值。
6 結論（lùn）
本文針對（duì）電子吊（diào）秤檢測（cè）設計（jì）了一套砝碼（mǎ）自動加載裝置，通過建立數學模型將砝碼加載的重量信號轉換為支撐板升降位移（yí）信號，以（yǐ） S7- 300PLC作為控製器（qì），通過模糊滑模控製算法精確控製支撐板升降位移，以達到（dào）電（diàn）子吊秤砝碼的自動加卸載，即（jí）解決了傳統砝碼手工加（jiā）載的效率低、安全隱患大等問題，也解決了自動砝碼加載中砝碼間搭靠、加載（zǎi）精度不高，存（cún）在抖振等問題。
以上是（shì）通過PLC控（kòng）製電子吊秤砝碼加載實驗技術探討的詳細（xì）說明！
