动态电子轨道衡数据采集系统设计

基于PLC的动态电子轨道衡设计毕业设计论文

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动态轨道衡电子称重仪及定量称重控制系统设计

第1章绪论1.1动态电子轨道衡技术动态电子轨道衡是一种对运行中的列车进行自动称重的计量设备。

其技术原理是称重台面将列车重量传递至传感器，传感器将重量转换为电压信号，在经过A/D系统将电压信号转换为数字信号，由计算机处理得到每节车重量、速度，从而实现对货物列车的自动称重，该设备主要应用于铁路运输部门，矿山、油田、港口等大型企业专用线，整套系统要求测量精度高，耐恶劣工作环境。

目前，动态轨道衡称重系统由最初庞大的整体道床、复杂的称重台面机械结构演变成无基抗、无道床，简化台面的结构，而单元式称重传感器则简化为传感元件与铁轨一体化的称重轨传感器。

整个系统大大节省了现场施工、安装时间,使得称重系统逐步向整体化、轻型化和结构简单化的方向发展。

在测量精度方面，从六、七十年代准确度劣于1％的情况，发展到今天的精确度优于0．2级(0．5％)；从仪表PZ-8型和由分立器件组成的控制电路发展到如今采用微型计算机和工控机构成的新型硬件系统：从恒温式、低精度传感器发展到性能稳定、高速度高精度高可靠性的新型传感器等等。

整个发展过程历经动态机械轨道衡、机电结合动态轨道衡、动态电子轨道衡一直到如今最新型的动态轨道衡，例如无称台轨道衡、不断轨(钢轨式)轨道衡等。

但是这些新型轨道衡的造价高，经营成本高，普及率还比较低。

相对来说，动态电子轨道衡的应用率比较高。

它运用高速模数转换装置，高性能的传感器，使用功能强大、构思完善和算法精确的软件系统，使整个动态称量的精度能够很好的满足实际称量要求。

1.2 动态电子轨道衡在我国的应用与发展随着改革的深入和国民经济的飞速发展，各企业贸易结算和计量工作水平不断提高，轨道衡在大宗散装物料计量工作中所起的作用越来越大。

尤其是要求快速计量的场合，动态电子轨道衡的种种优点及其所产生的经济效益受到越来越多的企业关注，动态电子轨道衡的发展也变得异常迅速。

我国从80年代开始建设轨道衡计量标准器并建立了量值传递系统，再次基础上引进技术，自己研制、生产电子轨道衡，曾先后引进大量传感器和智能仪表，示范和改造原有的机械轨道衡，经济效益和社会效益非常显著。

ZGU-100-DG单台面自动轨道衡动轨技术方案

自动轨道衡（单台面）技术方案（ZGU-100-DG）梅特勒-托利多(常州)1. 公司概况总部设在瑞士的梅特勒-托利多集团，其产品覆盖了工业衡器、商用衡器、称重系统、天平和实验室分析仪器等整个称重领域。

在全球拥有近四十家分公司及销售机构，并在瑞士、德国、美国、中国等国家拥有生产基地。

无论在经营规模还是技术水平，均列世界称重行业之首。

梅特勒-托利多（常州）称重设备系统有限公司（下设分公司分别置于上海、常州、新疆、成都等地）自 1987 年成立以来，不断吸收并应用梅特勒-托利多的先进技术和管理经验，产品畅销全国各地并远销亚洲、美洲、大洋洲和非洲等地区，深受各行各业用户的欢迎和信赖。

公司于 94 年在衡器行业中率先通过 ISO9001 质量体系认证，2000 年在衡器行业中率先通过 ISO14001 环境管理标准体系认证，自 91 年起主要经济指标连续十年高居行业榜首，并进入“中国 500 家最佳经济效益工业企业”和“全国高新技术百强企业” 之列。

目前公司采用大量采用 CAD、CAM、CAT 等现代产品开发技术和检测手段，并建立了信息资源共享的计算机网络，同时开设的电子邮件系统保证了与梅特勒-托利多集团的实时信息传递。

公司还拥有计算机数控加工中心、SMT 设备、大型钢板抛丸机、全自动电焊机、大型液压剪板机、折弯机、大型疲劳试验机、散状物料试验平台等先进的工艺装备，提高了工作效率，确保了产品加工质量。

2. 产品概述：自动轨道衡(以下简称动轨衡)为梅特勒-托利多（常州）推出的新一代动态称重产品。

可实现对固态（液态）列车不停车，不脱钩连续动态自动称量计量，是理想的铁路货车称重计量设备。

其核心关键部件称重传感器选用温度漂移低、蠕变小和精度高的柱式传感器，其外壳采用激光焊1接，结构可靠，安全密封，使之不易受潮湿空气和腐蚀性气体的侵蚀。

整个系统称量迅速准确、工作稳定可靠、操作使用方便、安装维护简单。

煤矿动态轻轨衡数据采集子系统的改进郑传行

计，数字信号传输提高了计量的准确性，减小了误服务器。
差。改进后，系统的硬件组网大大简化，有效降低设 1.2 传统数据采集子系统的缺陷
备投入成本，减小施工量，便于维护。
（1）模拟结构可靠性差
1 传统动态轻轨衡数据采集子系统
传统系统中关键的设备信号变送器, 大多是普
1.1 传统数据采集子系统结构
通的毫伏级模拟放大设备，为与之匹配，重量传感
关键词：动态轻轨衡；数据采集；数字化中图分类号： TD822 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0794（2013）01 － 0190 － 03
Improvement of Data Acquisition Subsystem in Mine Dynamic Weighing Bridge
境下的无错传输。
③无法解决传感器线性不好引起的称量误差；
2.3 系统改进的几个技术原理
④无法解决余振量引起的上料误差；
（1）基于 RS485 的数据通信
⑤校秤复杂；
改进型系统中下位机与上位机之间采用 RS485
⑥安装与维护困难。
通信方式传输数据。实际使用时，每台下位机都进
（2）系统结构复杂、成本高
11 10 7
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的数据传送。在国内外，铁路货车动（静）态称重以及公路汽
（a ）传统型
（b ）改进型
图 1 数据采集系统
车动（静）态称重技术相对较成熟，但基于矿山动态轻轨衡的产品还不完善，主要原因是矿山采用的轻轨在规范性上比标准铁轨差得多，而且矿山的检测环境要比铁路上恶劣很多，导致系统采集到的信号干扰大，称重精度不高。因此，本文提出对传统的数据采集子系统进行改进设计，系统采用全数字化设

基于FPGA的动态轨道衡数据采集系统

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（ＣｏｉｇｏＩｆｒｔｎＥｎｉｅｒｎｌｅｅｆｎｏｍａｉｏｇｎｅｉｇ，ＴａｙａＵｎｉｅｓｔｏｉｕｎｖｒｉｙｆＴｅｈｏｏｙ，ｉｕｎ００２Ｃｈｎ）ｃｎｌｇＴａｙａ３０４，ｉａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｓｐｐｒｐｅｅｔａａａｑｉｉｉｎｓｓｅｏｉａｅｒｓｎｓａｄｔｃｕｓｔｙｔｍｆｏ
ｄｎｍｉｔａｋｃｌｗｉｈｉｌｐｏｒｍｍａｌｇｔａｒｙｙａｃｒｃｓａｅｔｆｄｒｇａｅｂｅａｅｒａ
（ＰＦＧＡ）．ＴｈｓｓｅｔｋｓｈＡＤ７０ａｔｅＡＤＣ，ａｄｅｙｔｍａｅｔｅ７３ｓｈｎ
ｓｍｐｅｓｎｏｓｇａｓｙｓｎＦＡｓｈｓｍｐｉｇａｌｓ８ｅｓｒｉｎｌｂｕｉｇＰＧａｔｅａｌｎｃｎｒｌｒｔｅｔｅｓｍｐｅｖｌｅａｅｔａｓｔｅｉｏｔｏｌ，ｈｎｈａｅｌｄａｕｓｒｒｎｍｉｔｄｎ
能力，以对８路信号并行采样，高数据采集的速率，足可提满
了轨道衡高精度、高速度的设计要求．关键词：轨道衡；Ｄ７３Ａ７０；现场可编校准
中图分类号：Ｍ２．１Ｔ９１５文献标识码：Ａ
０ｃ．２１ｔ００
文章编号：２３３４２１）０１２ —４０５ —７Ｘ（００１ —５５０

122-煤矿动态轨道衡数据采集与处理

煤矿动态轨道衡数据采集与处理陈建，郑传行，陈建中（贵州财经学院信息学院，贵州贵阳550004）［摘要］研究了煤矿动态轨道衡中称重传感器安装、数据采集以及信号处理方法，目的是实现矿山恶劣环境下的高精度煤矿动态称重。

提出轮计重的称重方式，并对称重传感器采取交错式安装以实现准确的方向判别，采集并提取出有效称重信号后，结合经验模态分解方法进行重量的计算。

实验结果表明，该方法实现了“准”、“快”、“省”的称重目标。

［关键词］动态轨道衡；数据采集；称重传感器；经验模态分解［中图分类号］TD274.2［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2011）04-0089-04Data Collection and Analysis of Dynamic Rail Weighbridge for Coal MineCHEN Jian ，ZHENG Chuan-xing ，CHEN Jian-zhong（Information School ，Guizhou Finance ＆Economics Institute ，Guiyang 550004，China ）Abstract ：In order to realize high-precision dynamic weighing in underground wicked environment ，this paper researched installation of weight sensor ，data collection and single dealt method in dynamic rail weighbridge for coal mine.Turn weighing was put forward and interlaced installation was applied to realizing accuracy direction judgment.After collecting effective weighing single ，weight was calcu-lated based on experience mode decomposition method.Test result showed that this method was accuracy ，fast and economical．Key words ：dynamic rail weighbridge ；data collection ；weight sensor ；experience mode decomposition［收稿日期］2010－12－01［基金项目］贵州省科技厅工业公关项目（黔科合GY 字［2010］3078）；贵州省重点技术创新项目（黔经信办［2010］713）［作者简介］陈建（1959－），男，贵州贵阳人，硕士，研究员，从事计算机应用技术研究。

GCU系列不断轨动态电子轨道衡

目录一、产品简介 11、GCU-100G单台面不断轨动态轨道衡 12、GCU-100G双台面不断轨动态轨道衡 13、GCU-100G不断轨曲线动态轨道衡和不断轨坡度动态轨道衡 14、GCU-150-200型不断轨动静态电子铁水衡 1二、产品特点 2三、产品性能 2四、产品组成 41、传感器部分42、机械秤台部分 43、嵌入式数据采集处理系统54、管理计算机55、动态称重软件 56、静态称重软件 57、称重管理软件 5五、称重原理 6六、安装、调试和检定 61、安装 62、调试73、检定7七、称重管理系统介绍71、系统必要组成部分72、系统运行要求83、启动系统8八、常见的问题及解决91、双击系统快捷方式，系统不起动92、系统不显示零点93、管理计算机不开机94、系统不称重105、零点跳动过大106、打开文件时不显示107、查找时数据库中没有文件108、打印格式不正确109、打印机不打印1010、出现系统不响应的情况 10九、产品成套、保管运输及产品保修111、产品成套112、保管运输113、保修12GCU系列不断轨动态电子轨道衡一、产品简介GCU系列不断轨动态电子轨道衡是一种智能式铁路货车的高精度、高速度、高可靠性动态计量设备。

可在列车运行中实现不停车、不摘钩、连续、动态称量出货车重量，经嵌入式数据采集处理系统，计算出车速、节重等数据，并可完成去皮、累计、数据长期储存、制表、打印等一系列相关工作。

为分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数。

适用于各种大中型企业，如电力、冶金、化工、矿山、建材、铁路、港口等部门。

我公司的宗旨是：采用高新技术，创一流产品，提供优质服务，最大限度地满足用户需要。

当前我公司生产的不断轨动态电子轨道衡主要有以下几种产品：1、GCU-100G单台面不断轨动态轨道衡采用转向架计量方式，适用于低值固态货物车辆计量，如煤炭、矿石等。

2、GCU-100G双台面不断轨动态轨道衡采用双转向架同步整车计量方式，适用于液态和较贵重固态货物的计量，如铁路罐车、钢水包等。

浅谈动态轨道衡设计、校准、使用.

浅谈动态轨道衡设计、校准、使用宋斯建（萍钢计控部）[摘要]文章主要介绍我公司200t 全电子动态轨道衡的设计、校准和维护保养的几点经验，供相互交流。

[关键字]全电子动态轨道衡、双台面、整体计量、转向架计量、静态计量、动态计量1、概述动态轨道衡是在非停止状态下的称重，它与静态轨道衡在于节省时间提高了工作效率。

随着国民经济快速发展的要求，这种计量方式越来越引起人们的重视，对于快速组织调配，组织运输，组织生产起到了十分重要的作用。

它一改原先手抄重量和车号的方式，实现重量和车号自动生成，只需过磅后选择供货方、收货方、物料名称等就形成了磅单。

我公司（安源钢铁公司）是一个新公司，要上马（现已投产近一年）一台动、静两用的轨道衡，满足对外购焦炭、球子、矿粉等大宗原材料进行动态计量、合金、生铁等贵重原料进行静态计量，出厂的钢材（钢筋、线材）进行动态监控（已在高精度成品磅计量过）。

⒉初步设想和方案的确定一个轨道衡最终的好坏关键在建前周密的设计，也就是对承建方提出实际的、可行的要求。

同时考虑车型的复杂性和磅的精度还有成本问题，短的单台面分两次牵引过磅的精度很难做到；长的单台面整车过磅的长度对各种车型又很难满足；三台面造价又太贵，所以指定采用双台面。

下面就是我们根据以前轨道衡的经验对这次轨道衡所提的主要要求：⑴该轨道衡为双台面断轨的全电子动态轨道衡，同时要求可单独使用转向架计量，也可两台合并使用进行整车计量。

⑵称重方式：同时具备①双向全自动动态单转向架计量（即两个都能单台计量），②双向全自动动态双转向架整车计量，③双转向架整车静态计量，④当某台出现故障时双台能自动无扰切换到无故障的单台计量。

⑶称重笵围：单转向架≤100t 的标准轨道（间距1435mm ）的各种类四轴货车（主要是铁路上使用的各种敞车和蓬车）。

⑷检定时，静态达到了国家国标《JJG781-92计量检定规程》的要求，动态（速度≤15km/h）达到国标《JJG234-90动态称重轨道衡检定规程》的要求。