CN203259229U

CN203259229U - 现场总线称重系统

Info

Publication number: CN203259229U
Application number: CN 201320150838
Authority: CN
Inventors: 马峰; 谢国俊; 茅文铭
Original assignee: Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd; Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd; Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd
Current assignee: Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd; Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd; Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-03-28

Abstract

本实用新型涉及一种现场总线称重系统，包括称重载体、可编程控制器以及一个或多个数字称重传感器。该可编程控制器通过现场总线直接和各数字称重传感器连接，且该可编程控制器根据至少部分数字称重传感器的数据组合，计算该称重载体上的总重量数据。本实用新型的现场总线称重系统层次结构简单、安装方便，降低了成本。

Description

现场总线称重系统

技术领域

本实用新型涉及称重系统，尤其是涉及一种基于现场总线的称重系统。

背景技术

随着传感器数字补偿技术和可编程控制器(PLC)的发展，控制系统需要越来越简洁的控制方式。现有的基于PLC现场总线的称重系统一般有三种方式：

一、利用数字称重模块的模数(AD)采样电路采集模拟称重传感器，通过称重模块将数据发送给可编程控制器，可编程控制器直接转发数据到控制系统；

二、仪表通过模数采样电路采集模拟称重传感器，通过仪表的称重软件将重量数据显示和发送给控制系统，控制系统发送控制命令给PLC以控制外设；

三、仪表通过数字通讯技术接收数字称重传感器重量数据，通过内置于仪表的称重软件将重量数据显示和发送给控制系统，控制系统发送控制命令给PLC以控制外设。

以上三种网络系统都存在许多不尽如人意之处，例如：

三种网络系统都采用了复杂的系统结构，增加了不稳定因素；

第一种和第二种系统结构由于采用模拟传感器，再由多个模拟称重传感器构成的称重系统中，所有的模拟信号综合在一起，形成一个合成的模拟信号，输出到称重仪表或称重模块。仪表只能进行一个秤台数据采集，在复杂的多秤台称重系统中大大增加了系统的硬件成本，同时需要调整模拟接线盒角差等参数，现场调试需要丰富的经验和时间，浪费了人力成本；

模拟数据采集部分在仪表或者采集模块上，连接传感器电缆线会受到温度性能、电缆线的长短、外部信号干扰，重量数据的精度会降低；

第三种系统结构，由于增加仪表，成本也有所增加，同时数据经过两次传输，控制系统实时性降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种层次结构简单的现场总线称重系统。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种现场总线称重系统，包括称重载体、可编程控制器以及一个或多个数字称重传感器。该可编程控制器通过现场总线直接和各数字称重传感器连接，且该可编程控制器根据至少部分数字称重传感器的数据组合，计算该称重载体上的总重量数据。

在本实用新型的一实施例中，该称重载体包括单个秤台。

在本实用新型的一实施例中，该称重载体包括多个秤台。

在本实用新型的一实施例中，现场总线称重系统还包括输入模块，连接该可编程控制器，用以通过命令来控制和设置该可编程控制器。

在本实用新型的一实施例中，现场总线称重系统还包括输出模块，连接该可编程控制器，用以输出各个数字称重传感器的单个重量数据和该称重载体上的总重量数据。

在本实用新型的一实施例中，现场总线称重系统还包括显示屏，连接该可编程控制器，用以显示各个数字称重传感器的单个重量数据和该称重载体上的总重量数据。

在本实用新型的一实施例中，现场总线称重系统还包括控制模块，连接该可编程控制器与一个或多个外部设备，该可编程控制器根据该总重量数据与内部设置值的比较结果决定是否控制该外部设备。

在本实用新型的一实施例中，该数字称重传感器内部包含模拟部分。

在本实用新型的一实施例中，该现场总线在该可编程控制器与该数字称重传感器之间为单总线。

本实用新型的有益效果在于系统层次结构简单、安装方便、系统成本降低，比传统方案的多次数据传输实时性更高。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型的称重系统的原理性框图。

图2是本实用新型的称重系统的第一实施例的方框图。

图3是本实用新型的称重系统的第二实施例的方框图。

图4是本实用新型的称重系统的第三实施例的方框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步阐述。

图1是本实用新型的称重系统的原理性框图。参照图1所示，本实用新型的称重系统可包括称重载体（图中未示出）、可编程控制器(PLC)10以及一个或多个数字称重传感器12（图中示出多个传感器1-n）。称重载体用来承载要称重的物体。在本实施例中，称重载体可以是由单秤台或多个秤台组成。

可编程控制器10和一个或多个数字称重传感器12通过现场总线连接成网络。具体地说，可编程控制器10通过现场总线20直接和各数字称重传感器12连接。称重系统可以使用接线盒，也可以不需要接线盒。

数字称重传感器12所输出的信号为数字形式，通过电缆线传输给可编程控制器10，因此相比模拟信号传输可减少精度损失。数字称重传感器12内部具有模拟部分，在传感器生产时整个数字称重传感器一起进行补偿，提高了整秤的精度。

数字称重传感器12能够检测重量信息。另外，数字称重传感器12还可检测温度信息。较佳地，数字称重传感器12可具有诊断、预诊断、报警功能，其通过内置的算法来诊断传感器故障，并获得预诊断消息。数字称重传感器12可将重量、温度、预诊断消息等数据传送给可编程控制器10。

现场总线20可以采用单总线，其优点是系统布线简单，施工和维修更加方便简洁。

可编程控制器10的基本功能是根据一个或多个数字称重传感器的数据组合，计算出称重载体上的总重量数据。当称重载体包括单秤台时，总重量数据为单秤台的数据；当称重载体包括多个秤台时，总重量数据为各个秤台的数据。

可编程控制器10还可配置为具有组秤、标定、清零去皮、角差调整、重量单位设置、使用地重力加速度设置、容量和分辨率设置、免标定功能、滤波等各种功能。

当数字称重传感器12以报警消息的方式发送预诊断消息给可编程控制器10时，可编程控制器10会判断故障类型，做出故障报警动作。故障报警动作可包括切断故障电源、关断电机等。

如图1所示，称重系统可包括输入模块14，例如鼠标、键盘、触摸屏等，其连接可编程控制器10，用以通过命令来控制、设置可编程控制器10。

称重系统可包括输出模块16，其连接可编程控制器10，用以输出各个数字称重传感器12的单个重量数据和称重载体上的总重量数据。称重系统还可包括显示屏(图中未示出)，其连接可编程控制器10，用以显示各个数字称重传感器12的单个重量数据和称重载体上的总重量数据。根据使用需求，输出模块16和显示屏可以同时配置，或者只配置其中之一。这样，可编程控制器10可以直接将称重结果本地显示，也可以由传输给其他设备显示。

称重系统还可包括控制模块18，其连接可编程控制器10与一个或多个外部设备19。当有控制的需要时，可编程控制器10可根据该总重量数据与内部设置值的比较结果决定是否控制这些外部设备19，以执行相应的动作。

下面在列举一些本实用新型实际实施的例子

第一实施例搅拌站数字称重系统

图2是本实用新型的称重系统的第一实施例的方框图。参照图2所示，搅拌站数字称重系统的称重部分主要包括进料仓21、秤体22、可编程控制器10、数字称重传感器12、输入模块14、输出模块16、控制模块18、现场总线20。进料仓21包括至少1个进料仓，水泥、石子、沙子等材料通过进料仓注入秤体22。秤体22是称重系统的载体，料斗状结构，其上装备有若干个数字称重传感器12。数字称重传感器12可以是拉式传感器或压式传感器。各数字称重传感器的重量信号输出经过现场总线20到可编程控制器10。可编程控制器10内部计算秤台上物料重量，根据预设置值，来决定是否从控制模块18（进料控制、报警控制）输出控制信号。可编程控制器10发送数据给输出模块16，或者给显示屏显示。

搅拌站数字称重系统设置部分主要由输入模块4，例如鼠标、键盘、触摸屏等进行交互式操作，可以对整秤进行控制和配置，如对整秤进行标定、清零去皮、角差调整、重量单位设置、使用地重力加速度设置、容量和分辨率设置、免标定功能、滤波等。

搅拌站数字称重系统报警部分主要由数字称重传感器12自诊断、预诊断。数字称重传感器12如发现自身存在故障或者将有可能会出现故障，就分别发送给可编程控制器10，由可编程控制器10根据故障等级给出不同的报警。

第二实施例数字平台秤称重系统

图3是本实用新型的称重系统的第二实施例的方框图。请参阅图3，数字平台秤称重部分主要包括秤体32、可编程控制器10、4只数字称重传感器12，现场总线20、输入模块14和输出模块16组成。4只数字称重传感器12将传感器的重量和温度数据发送给可编程控制器10，可编程控制器10调用进行秤台重量数据计算，并将重量数据发送给输出模块16输出，或发送给显示屏进行显示。

数字平台秤系统设置主要由由输入模块14例如鼠标、键盘、触摸屏等进行交互式操作，可以对整秤进行控制和配置，如对整秤进行标定、清零去皮、角差调整、重量单位设置、使用地重力加速度设置、容量和分辨率设置、免标定功能、滤波等。

数字平台秤报警部分主要由数字称重传感器12自诊断、预诊断，如发现传感器存在故障或者将有可能会出现故障，就分别发送给可编程控制器10，由可编程控制器10根据故障等级给出不同的报警。

第三实施例数字汽车衡称重系统

图4是本实用新型的称重系统的第三实施例的方框图。参照图4所示，数字汽车衡称重系统称重部分和第二实施例类似，主要包括秤体32、可编程控制器10、4只数字称重传感器12、输入模块14、输出模块16、现场总线20。4只数字称重传感器12将传感器的重量和温度数据发送给可编程控制器10，可编程控制器10调用称重包程序进行秤台重量数据计算，并将重量数据发送给输出模块16，或者发送给显示屏进行显示。

数字汽车衡称重系统设置主要由由输入模块14，例如鼠标、键盘、触摸屏)进行交互式操作，可以对整秤进行控制和配置，如对整秤进行标定、清零去皮、角差调整、重量单位设置、使用地重力加速度设置、容量和分辨率设置、免标定功能、滤波等，也可以设置各个车型的超载报警等参数。

数字汽车衡报警部分主要由数字称重传感器12自诊断、预诊断，如发现传感器存在故障或者将有可能会出现故障，就分别发送给可编程控制器10，由可编程控制器10根据故障等级给出不同的报警。同时根据需要，可以由可编程控制器10发出总重量超载报警等系统报警。

数字汽车衡称重系统还可包括其他外部设备，例如读卡器模块、摄像机模块、打印机模块、LED点阵显示屏等。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种现场总线称重系统，包括称重载体、可编程控制器以及一个或多个数字称重传感器，其特征在于，该可编程控制器通过现场总线直接和各数字称重传感器连接，且该可编程控制器根据至少部分数字称重传感器的数据组合，计算该称重载体上的总重量数据。

2.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，该称重载体包括单个秤台。

3.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，该称重载体包括多个秤台。

4.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，还包括输入模块，连接该可编程控制器，用以通过命令来控制和设置该可编程控制器。

5.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，还包括输出模块，连接该可编程控制器，用以输出各个数字称重传感器的单个重量数据和该称重载体上的总重量数据。

6.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，还包括显示屏，连接该可编程控制器，用以显示各个数字称重传感器的单个重量数据和该称重载体上的总重量数据。

7.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，还包括控制模块，连接该可编程控制器与一个或多个外部设备，该可编程控制器根据该总重量数据与内部设置值的比较结果决定是否控制该外部设备。

8.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，该数字称重传感器内部包含模拟部分。

9.如权利要求1所述的现场总线称重系统，其特征在于，该现场总线在该可编程控制器与该数字称重传感器之间为单总线。