仪表工培训 仪表基本知识培训.ppt

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1、仪表基本知识培训,称重显示仪表的作用,秤台,传感器,仪表,称重显示仪表的主要作用：通过测量称重传感器的信号变化，测量出秤台上被 称重物的重量，并以数字形式显示出来。发展：广泛用于自动控制和数据处理。,仪表的基本组成,系统框图,模拟传感器,数字传感器,秤台,放大器,低通滤波器,A/D转换,微处理器,显示,接口,键盘,外部设备,仪表,满量程（FS)、分度值(d)和分度数(n)满量程：衡器的最大称量范围，例如，30吨汽车衡的满量程是30000kg 分度值：仪表显示重量的最小间隔,例如30吨汽车衡的分度值是10kg 国际法制计量组织（OIML R76）g规定，分度值应该取1、2、5X10k，例如：.,

2、0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,20,50,.分度数：n=FS/d 通常，工业衡器的分度数不超过3000,这主要取决于衡器的准确度。以汽车衡为例，满量程（kg)分度数 分度值（kg)30t汽车衡 30000=3000 X 10 50t汽车衡 50000=2500 X 20 100t汽车衡 100000=2000 X 50,仪表基本知识,动态检测 用于判断重量数据是否稳定。动态范围 0 0.5d 1.0d 2.0d 3.0d 检测时间 0 0.3 S 0.5 S 0.7 S,仪表基本知识,检测过程:设动态范围取0。5d，检测时间取0.3S.如果仪表在0.3秒内（即下图中第 n次到第 n

3、+3 次）检测到的重量的最大值和最小值之差 0。5d，则仪表认为秤已处于“稳态”，否则秤处于“动态”。“动态”时仪表禁止“清零”、“去皮”和“打印”操作。下图中设仪表的取样率为10次/秒。,数字滤波 为了提高仪表显示的稳定性，仪表软件对检测到的重量数据进行“平滑”处理，例如对数据采取“移动平均”的方法进行处理。注意：滤波越重，则显示数据越稳定，但仪表对外界重量变化的反应越慢。滤波参数选择 选择滤波程度，例如参数有0、1、2、3、4。滤波程度从左至右为轻-重。一般取1。选择截止频率：例如截止频率有0.5、0.6、2.0、2.1、9.8、9.9，滤波程度从左至右为重-轻。一般取2.0.,仪表基本知

4、识,自动零跟踪（AZM）作用：对由于环境温度变化等因素引起的系统缓慢的、微小的重量信号变化，仪表能自动维持显示毛重零。零跟踪阈值（窗口）：可选 0，0.5d,1.0d,2.0d,3.0d 零跟踪速率：0.1d/s 零跟踪累计范围：4%FS,仪表基本知识,A/D采样速率 指仪表每秒钟进行模数转换的次数。静态称重：10次以下即可 过程控制：20次以上显示更新速率 指仪表每秒钟更新显示的次数。通常和A/D采样速率相同。,仪表基本知识,去皮（包括清皮）清零 打印 去皮 毛重、皮重和净重 去皮方式*手动去皮 按钮去皮：皮重在秤台上时按“去皮”键，仪表显示净重零 键盘去皮（按钮去皮）：仪表显示毛重时，由键

5、盘输入皮重值，再按“去皮”健，仪表显示净重。*自动去皮 仪表处于毛重方式，当秤台上重量大于某值且处于稳态时，仪表自动进行去皮操作，显示净重零。一般用于过程控制。,仪表基本功能,*外部设备通过串行接口输入单个ASC II码字符“P”，仪表进行去皮操作。*仪表输入端对地短接，仪表进行去皮操作。去皮范围：0-FS 减法去皮和加法去皮*减法去皮：去皮操作后，净重称量范围要相应缩小。*加法去皮：去皮操作后，净重称量范围等于FS。,仪表,外设,“T”,Panther仪表,IN1,GND,仪表基本功能,清皮 在净重显示方式下，按仪表”清皮“键，仪表回到毛重显示方式。清皮方式：手动清皮：按仪表“清皮”键。自动

6、清皮：当系统处于毛重零状态，仪表由净重显示方式自动回到毛重显示方式。外设通过串口向仪表发送单个ASC II码字符“C”。,仪表基本功能,清零 在毛重显示状态下，若仪表显示不为零，可按“清零”键使仪表显示毛重零。清零方式和清零范围*手动清零：按仪表“清零”键。清零范围：4%FS。*半自动清零（开机自动清零）：仪表通电后自动清零。清零范围：20%FS。*外设通过串口向仪表发送单个ASC II码z字符“Z”。*仪表输入端和地之间短接。清零和去皮的不同*清零：清零操作后，仪表显示毛重零，毛重称量范围为FS。*去皮：去皮操作后，仪表显示净重零，净重称量范围相应缩小。,仪表基本功能,打印 打印方式*手动打

7、印：按仪表“打印”键启动仪表输出数据。*打印内锁：称重数据稳定且超过规定的最小打印重量，按“打印”键，仪表输出一次重量数据；这时，只有当重量回到规定的复位重量（小于最小打印重量）以下，而后回到最小打印重量以上且稳定时，才能按仪表“打印”键进行另一次*自动打印：功能和打印内锁基本相同。区别在于当打印内锁时要按“打印”键，而自动打印时不用按“打印”键，只要符合条件，仪表自动输出数据，且“打印”键禁止。*外设通过串口向仪表发送单个ASC II码z字符“P”。*仪表输入端和地之间短接。,仪表基本功能,仪表接口 接口：仪表通过接口和外设发生联系。常见接口类型 数据接口 预置点接口 模拟量输出接口 BCD

8、接口 PLC专用接口,仪表接口,数据接口 用于仪表和外设之间传送数据、状态和命令。数据接口分类：1）串行接口#RS232#20mA电流环#RS485/422 2）并行接口：Centronics,仪表接口,串行接口 仪表和外设之间通常连接2根导线，传送二进制信号“0”或“1”，如下图所示。*RS232 传送电压信号。-12Vb表示“0”，+12V表示“1”。,仪表,外设,仪表,外设,TXD,GND,仪表接口,*20mA电流环 传送电流信号。有20mA电流表示“1”，无电流表示“0”*RS485 传送电压差信号。A高B低表示“1”，A低B高表示“0”,仪表,外设,20mA+,20mA-,仪表,外设

9、,A或+,B或-,仪表接口,*通讯协议-波特率：每秒钟发送的二进制位的位数。通常有300，600，1200，2400，4800，9600等-奇偶校验：用于数据接收设备检查数据的正确性。通常有 奇校验：每个字节的8个二进制位中，“1”的个数是偶数。偶校验：每个字节的8个二进制位中，“1”的个数是奇数。无校验：每个字节的8个二进制位中，最高位取“0”-字符校验和：用于数据接收设备检查数据的正确性。在所发送的数据串的最后增加一个字符，它的取值为：求在它前面的所有字符的算术和，再取和的补码，形成校验和字符。-起始位、数据位和停止位 例如，1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位，1个停止位。,仪表接口,

10、例：串行发送十进制数字“1”的时序。十进制数字“1”的ASC II码为31，其二进制代码为0110001，本例采用偶校验，故校验位为1。发送时序为：1位起始位0，7位数据位0110001，1位偶校验位1，1位停止位1。,V,t,起始位0,7位数据位,奇偶校验位,停止位1,起始位0,1,0,1,1,0,0,5V,0,0,下一个字节,本例中发送的是十进制数字0，即ASC II码31，二进制0110001，偶校验,仪表接口,并行接口 仪表和外设之间通常连接8根数据线，还有其它联络信号线。由于有8根数据线，故一个ASC II码可以同时发送。发送速度较串行口快。,仪表,外设,。,数据线(8根),GND,

11、选通线,仪表接口,各种数据接口的比较,仪表接口,数据传送方式*命令方式：仪表收到打印命令后发送一次数据，一般用于和打印机连接。*连续方式：仪表每显示更新一次就发送一次数据，一般用于和大屏幕显示器连接。*主机通讯方式：一般用于一台计算机和多台仪表通讯，这时，通常使用RS485接口。对仪表要求：有主机通讯功能，如8142Pro8,LynX等仪表。-计算机向仪表发送地址和命令-被指定的仪表向计算机发送数据,仪表接口,配置图,1#仪表,2#仪表,3#仪表,计算机,A,B,A,B,A,B,A,B,仪表接口,预制点接口 在定值控制系统中，需要当秤斗中重量达到某一特定值（即预制点值）时，仪表能输出一个控制信

12、号给外设（如PLC）以包装秤为例，说明预制点接口的应用 包装秤技术指标：每袋重量：100kg 允许误差：0.2kg k空秤误差：0.2kg 快速进料：98kg 提前量：0.5kg 其它 提前量自动修正、禁止误差检测、包数累计等。,仪表接口,原理框图,储料斗,秤斗,接线盒,仪表,控制系统（PLC）,预置点2（快进）,空秤误差,预置点1（慢进）,量程误差,放料控制,慢进控制,快进控制,传感器3,传感器2,传感器1,仪表接口,有预置点接口的仪表：Panther,Lynx,JagXTREME 预置点输出信号种类-TTL电平（JagXTREME和Lynx仪表的预置点TTL输出可直接接PLC的输入。-光电

13、隔离(Panther仪表的预置点TTL输出需通过光电隔离才能接PLC）。-交流固态继电器输出（28-240VAC）-直流固态继电器输出（60VDC),仪表接口,模拟量输出接口 在称重过程控制中，经常需要仪表输出与重量成比例的电压或电流信号。电压：0-10VDC或0-5VDC。电流：4-20mADC。有模拟量输出选购件的仪表：Panther Lynx JagXTREME 其它仪表 另配模拟量输出模块6225。,秤台,仪表,模拟量输出,模拟量输出,仪表,6225,串行接口RS232或20 mA电流环,仪表接口,BCD接口 仪表以BCD编码的形式输出重量数据。BCD编码 以每4根数据线表示一位十进制

14、数字。,仪表接口,连接 传输TTL电平，故传送距离仅1-2米。导线多，可靠性差。一般使用50芯插头座。,外设,仪表,GND,选通,万位,选通,8421,个位,8421,仪表接口,配置*带BCD接口选购件的仪表：Lynx。*其它仪表，另配BCD输出模块6223。,BCD输出,仪表,6223,串行接口RS232或20 mA电流环,仪表接口,PLC专用接口 仪表通过现场总线（串口）和SEMENS,Modicom及Allen-Bradley公司的PLC相连。3种现场总线：ProfiBUSz总线，ModBus Plus总线,RIO总线。具有PLC专用接口的仪表*Panther*JagXTREME,仪表,PLC专用接口板,PLC,专用接口,仪表接口,仪表的电磁兼容性 即仪表抗外界干扰的能力及对外界干扰的强度。抗外界干扰 根据R76号建议的要求，主要有以下几条。电源电压低降 电源脉冲串干扰 空间电磁波干扰（RFI）静电放电干扰 对外界干扰的强度 空间电磁场干扰 电源线裁断传导干扰,仪表的电磁兼容性,