数字称重模块介绍及应用
数字称重模块介绍与应用
关键词：数字称重模块、称重芯片、RS232、RS485、家电称重、物联网称重、智能称重、智能家电
一、数字化背景
随着物联网发展，智能家电及智能设备大量诞生，这些设备拥有越来越多的传感器，如温湿度传感器、光线传感器、电能计量传感器、称重传感器、气体传感器等。集成更多的传感器，设备能感知更多的环境参数，为设备提供更全面的智能控制依据。
大部分传感器都需要实时测量，并且每类传感器都涉及独特的算法，面对如今产品更迭速度很快的状况，系统集成方不会针对每种传感器都进行开发，而是希望传感器数字化，集成完善的算法、灵活的功能配置、通用的通讯接口。数字称重模块就是一种将称重传感器信号进行模数转换，集成完善的滤波、重量计算算法及UART/RS232/RS485接口的数字模块。外部控制器通过UART接口与模块通讯，配置数字模块，不需要设计各种称重算法，直接获取重量值。数字称重模块可以被配置成自动发送模式及省电模式，连接蓝牙、WIFI、NB-IOT 模块，可以实现低功耗无线传输、物联网称重。
二、数字称重模块应用领域
数字称重模块集成信号采样、信号处理、称重算法，任何产品需要使用到称重时，只需要将此模块直接嵌入到产品中，只占用1个UART或RS232资源，不需要具备任何称重设计经验，立即实现称重功能。同时还可以配置数字称重模块工作在不同的称重模式，实现节能、自调整等智能称重。据现有市场了解，数字称重模块主要应用在四个领域：
●家电称重：如冰箱、洗衣机、料理机、电磁炉等；
●消费电子：如智能水杯、无人货柜、宠物喂养器等；
●电子秤：如无线快递秤、智能电子秤、收银秤、地磅等；
●工业应用：如电梯、数字传感器、自动分选机等；
三、数字称重模块介绍
1、数字称重模块硬件结构
数字称重模块主要功能包含模拟信号滤波电路、模数转换(ADC)、MCU、通讯电路及稳压电源。电源电路为ADC、MCU、接口芯片提供电源；滤波电路消除夹杂在传感器信号内的部分噪声，抑制尖峰脉冲干扰、电磁干扰，使进入ADC芯片的信号相对干净；24位高精度ADC将模拟信号转换为数字信号；MCU对从ADC获取的AD值进行软件滤波，计算重量值；MCU通过RS485/RS232通讯接口传输重量数据，外部控制器通过此接口配置称重模块。部分数字称重模块会使用将ADC与MCU集成到一起的SOC称重芯片，更大程度简化称重模块的电路及模块面积，更加方便于嵌入各类产品中。高精度ADC芯片有TI/Cirrus Logic/ADI/合力为，SOC称重芯片有合力为H16。
2、数字称重模块软件功能及性能
（1）数字称重模块主要功能分以下几部分：标定功能，称重功能，滤波参数配置，补偿配置，通讯配置，规格配置，产品识别配置。
●【标定功能】：集成单段、多段标定，自动标定、指令标定方式。
●【称重功能】：计算重量、置零（记忆或不记忆）、去皮、保持、动态功能。
●【滤波参数配置】：算术平均、滑动平均、IIR滤波、一阶滤波、限幅平均滤波、抗震滤
波、卡尔曼滤波。
●【补偿配置】：温度测量、温度补偿、量程线性补偿、进回程补偿、蠕变处理、重力加
速度误差。
●【通讯配置】：传输格式、波特率。
●【规格配置】：最大量程、最小分辨率、单位转换、AD速率、ADC放大倍数、超载设置、
跟踪功能、省电功能，置零去皮范围设置。
●【产品识别配置】：模块地址、唯一ID码、版本号、校准次数。
（2）数字称重模块性能指标
下面举例合力为的几款数字称重模块的指标作为介绍：HMS5001(使用称重芯片H16)，HMS5101(使用ADC-HLW3070)，HMS5201(使用ADC-HLW3080)。
3、数字称重模块应用方式
数字称重模块可以单个使用，一般用RS485/RS232/UART-TTL通讯方式，视距离而定。也可以多个模块使用，使用RS485通讯方式，但每个模块都需要设置不一样的地址。（1）单模块方式
产品只需要监测单个传感器的重量，可以使用单模块方式，控制器与模块的通讯方式可
以使用RS485/RS232/UART。
校准方式：单模块方式的有2种校准方式，可以先将传感器与模块校准重量之后，再装配到产品中，主要针对产品体积比较大，校准需要用到很大的砝码如100KG，成品校准不方便的应用场合，提前校准好传感器与模块，可以提高生产效率。也可以先将产品装配好之后，再由控制器进行校准，主要针对产品体积较小，校准重量比较小的应用于场合，校准重量更加准确，因为小称量的场合下，安装手法与工艺对传感器四角平衡影响更明显一些。
单模块方式主要应用于：无线快递秤、数字称重传感器、智能电子秤、收银秤，还有智能水杯、热水壸、宠物自动饲养、升降梯等。
（2）多模块方式
多模块方式应用于两种情况：第1种是监测多个单独称重平台的重量，一般应用于1
个控制器控制多台电子秤，统一记录、统一监控、统一操作。这种应用方式是单模块方式的简单级联，校准方式与单模块方式一样。
此方式主要应用于：物料包装、数字称重传感器、自动分选机、无人货柜、智慧厨房台
面等。
第2种是监测由多个传感器组成一个称重平台的重量。多个传感器支撑同一个称重平台，称重平台上的物体重量分散到平台个面的多个传感器，控制器需将多个传感器的重量值累加起来才是平台上的真实重量。
此方式只能选择先校准再安装。将数字称重模块应用于此场合，对比于传统4个传感器的模拟信号经过接线盒组合为一个模拟信号有比较多的优点：模拟信号量没有降低，精度更高；安装或更换传感器时，不需要调整四角平衡；数字称重模块与控制器的连接是数字信号，不影响称重稳定性。
此方式主要应用于：智能家电如洗衣机、电磁炉、冰箱、电饭煲、料理机，无人货柜、地磅等场合。
四、数字称重模块发展
随着物联网的发展、智能家电的推广，数字称重模块的应用将会越来越广，而针对不同的应用场合，主导的特性将会不同：
●智能家电：精度、抗干扰要求中等，对蠕变要求最高。
●消费电子：低功耗、低成本、更通用简易通讯协议，易于连接各种无线模块。
●电子秤、工业场合：高精度、低温度漂移、高抗干扰性能。
称重仪表选型原则
称重仪表选型原则 称重传感器和仪表的选型原则： 1 电子秤传感器和仪表的选型中与衡器相关的计量参数 1.1应根据衡器的主要参数：最大秤量、最小秤量、准确度等级、最大检定分度数n、工作温度范围、承载器的静载荷、去皮重量等选择。 2 称重传感器选型 2.1准确度等级及称重传感器温度范围及湿热稳定和蠕变指标，必须满足衡器的要求。2.2如果衡器系统设计时没有规定称重传感器的误差分配系数，称重传感器的误差分配系数可以是0.3～0.8， 2.3如果衡器系统设计方案中没有规定称重传感器的工作温度范围，那么温度范围下限是-10 度及温度范围上限是40度。根据衡器系统设计方案，也可以对温度范围做出限定，但工作温度范围不得小于30度。 2.4称重传感器的最大秤量Emax应满足下述条件： 1）衡器最大秤量修正系数； 2）衡器的最大秤量； 3）衡器载荷传递装置的缩比； 4）衡器传感器支撑点的数量。 2.5传感器最小静载荷：因电子秤承载器所产生的最小载荷必须等于或大于称重传感器的最小静载荷Emin 2.6称重传感器的最大分度数应不小于衡器的检定分度数 2.7称重传感器最小检定分度值不应大于衡器检定分度值e乘以载荷传递装置的缩比R，再除以称重传感器数量n的平方根：对于多称量范围衡器，相同的传感器用于多于一个称量范围时，或多分度值衡器，e用el代替。
2.8传感器额定输出，传感器在用Emax加载后，对应输入电压下的输出信号的变化一般采用mV/V 表示。 2.9 一组的传感器额定值总和应等于或略大于最大量程及皮重的总和。订购称重传感器时需说明最大量程、皮重、需用传感器数量及加载方式拉或压。 3．电子秤称重仪表的选型 3.1准确度等级：称重仪表准确度等级，包括温度范围及湿热稳定性指标，必须满足衡器的要求。如果温度范围足够宽，并且湿热的稳定性指标只能满足较低准确度等级的要求。 3.2称重仪表的最大允许误差系数 如果衡器系统设计时没有规定称重仪表的最大允许误差系数，该系数可以为1～0.8。 3.3工作温度范围 如果衡器系统设计时没有规定称重仪表的温度范围，那么温度范围下限值Tmin=-10度，温度范围上限值Tmax=40度。根据衡器系统设计要求，可以对温度范围进行限制, 但工作温度范围不得小于30度。 3.4最大检定分度数对于每台称重仪表，其最大分度数应不小于衡器的检定分度数，对于多称量范围或多分度值衡器，该要求适用于任何单独的称量范围或局部称重范围：如果可以用于多称量范围或多分度值衡器，这些功能必须包括在受检定的称重仪表中。 4．电子秤连接电缆的选型称重仪表与传感器或传感器接线盒（使用六线制的称重仪表应具有传感器反馈补偿功能）之间的附加电缆必须根据在称重仪表说明书中规定要求来选择。 其它计量设备选型参见HG-T+20507规定 我公司计量室编制，仅供参考。
称重和过程保护选型指南
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称重模块选型指南 通过投资于SIWAREX 称重模块，即可实现对统一SIMATIC 系统基础的投资，在此系统基础上可以构建整个生产过程的自动化组件—从进货(上游区)到生产过程(主流区)下至生产线(下游区)末端的加料机—一个包括从人机接口到PROFIBUS-DP 现场总线的所有层级的系统基础。为什么在可以通过统一基础来解决所有个别问题时使用专用技术？西门子公司已利用SIWAREX 创建了这种统一基础。SIWAREX 称重模块非常适宜于涉及称重技术的集成自动化解决方案。SIWAREX 可以用于各种SIMATIC 解决方案，不管是以模块的形式集成在S7可编程控制器中还是用作带SIMATIC S7或C7的分布式I/O 。模块式ET 200 I/O 站是以积木式部件为基础而配置的。从模块目录中选定称重模块并安置在模块式I/O 站的机架中。 软件对称重模块进行编址使其好像插入自动化系统的中央控制器中的模块。 使用标准硬件(SIMATIC 组件)和标准软件(STEP 7),可以获得可自由编程的、模块式称重系统，只需少量费用即可适应特殊工厂要求，即通过下列手段来实现： ? SIMATIC 的附加数字输出用于控制混合器、加热器、搅拌器等等。 ? 利用STEP 7的附加功能来确定和控制材料流动或基于材料水分含量来校正设定点。突出优点： ? 集成价格低，降低工程造价、和时间 ? 实时性大大提高，加速生产率。PLC 可以迅速地从数据单元读取称重值，而无需再通过数据转换或数据通讯方法间接获取称重值? 100% SIMATIC 兼容 ? 无故障时间长（两年以上无故障时间） 典型工业：冶金，化工，日化，玻璃，电力，石化，水泥，矿山，码头，建筑机械，纺织机械，食 品饮料。
基于专家系统的轴组式动态称重仪表的研究与设计
目录 第一章绪论 (1) 1.1课题研究背景 (1) 1.2动态称重系统及仪表国内外现状 (2) 1.2.1国外现状 (2) 1.2.2国内现状 (3) 1.2.3称重系统及仪表存在的问题 (4) 1.3本文研究内容 (5) 1.4本章小结 (5) 第二章轴组式动态称重系统概述及仪表硬件设计 (7) 2.1轴组式动态称重系统布局 (7) 2.2系统功能说明 (8) 2.2.1轴组式动态称重承载器 (8) 2.2.2测轮器 (9) 2.2.3轴识别板 (10) 2.2.4光幕 (10) 2.2.5地感线圈 (11) 2.2.6轴组式称重仪表 (11) 2.3仪表设计要求 (13) 2.4仪表硬件结构 (14) 2.5仪表硬件设计 (15) 2.3.1主板 (15) 2.3.2模拟量采集卡 (17) 2.3.3电源模块 (18) 2.3.4通讯模块设计 (18) 2.3.5信号采集模块 (19) 2.6本章小结 (20) 第三章轴组式动态称重仪表软件设计 (21) 3.1开发平台及程序结构 (21) 3.2监控程序 (21) 3.3主程序流程 (22)
3.4主程序设计 (23) 3.4.1UI通讯线程 (23) 3.4.2AD中断线程 (24) 3.4.3车辆信息处理线程 (25) 3.4.4上位机通讯线程 (26) 3.4.5Dbg调试线程、参数保存线程 (27) 3.5触摸显示屏组态程序设计 (27) 3.5.1MCGS组态软件 (27) 3.5.2仪表基本界面设计 (28) 3.6本章小结 (29) 第四章称重数据的处理及专家系统的设计 (31) 4.1轴识别信号数据的分析处理 (31) 4.1.1车轴上下秤判断及行车方向判断 (31) 4.1.2联轴识别和车速计算 (32) 4.2称重信号数据的分析处理 (33) 4.2.1称重信号的滤波处理 (33) 4.2.2称重信号有效称量段的选取及轴组载荷的计算 (35) 4.3专家系统概述 (36) 4.4车辆轴型识别知识库 (38) 4.5轴组动态称重知识库 (40) 4.6推理机制 (43) 4.7数据库 (45) 4.8本章小结 (46) 第五章现场测试 (47) 5.1动态测试评定标准 (47) 5.2现场测试数据 (48) 5.3本章小结 (50) 第六章总结与展望 (51) 6.1总结 (51) 6.2展望 (52) 参考文献 (53) 致谢 (55)
称重模块SIWAREX U
称重模块SIWAREX U 概述 ? 描述 ? 详情 ? 特点 描述 SIWAREX U 称重模块是一种多用途的称重仪表, 用于所有简单称重和测力任务。它可被集中地在SIMATIC S7-300或非集中地通过PROFIBUS DP 连接至S7-400、SIMATIC S7或其他厂商的系统。紧凑的模块设计易于安装到所有SIMATIC系统中。它的应用例子包括，用于料仓和料罐的称重式料位测量、吊车的载荷测量、皮带输送机的载荷、工业升降机或轧钢机的过载保护等。无论哪种称重应用，SIWAREX U称重模块都可以将重量数值直接传送到自动控制系统，没有信号传输过程中的偏差，也无需其它通讯接口。 借助SIWAREX U和其他SIMATIC范围的标准组件，我们可以给您提供最佳的硬件和软件环境。 例如，一个单或双通道SIWAREX U同SIMATIC CPU 312C一起使用，结果就是一个非常划算的、带总共10个数字输入和6个数字输出的自由 编程称重系统。 To the top of the page 详情 通过ET 200M; 直接集成在S7-300 集成到S7-400, PCS7, C7, IM151-7 CPU自动控制系统 通讯接口SIMATIC S7 (P-Bus), RS 232, TTY 故障限0.05 % 内部分辨率65535 测量数目/秒 50 认证ATEX 95, FM, CULUS Haz. Loc. To the top of the page 特点 ■SIMATIC中同一的设计技术和一致通讯 ■以高至65000分辨率和0.05%的精度测量重量或力 ■对于双秤使用的双通道型号节省了空间
小型称重系统的设计
摘要 传统的称重在市场上已经满足不了我们的需求。我们一直希望紧凑，测量准确，显示直观，便宜的电子称重装置可取代传统的称量工具。电子称重机便应运而生，凭借称重仪表无法取代传统的功能，如称量方便，准确，自动化控制，操作简单，广泛应用于人们的生活，工业生产中。 电子称重装置以MCU作为中央控制单元，由通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。本选题采用压力传感器来收集由于通过电压放大电路产生的微弱信号的压力变化，通过A/D转换器转换成数字信号后，将数字信号送入微处理器。经微控制器的适当处理后，将模拟量转化为数字量输出，控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并传送到显示单元。此外，项目可通过键盘涉嫌价格被设置。这种高精度智能电子称重器体积小，准确，便于携带，重量函数集的质量和价格计算功能于一体，满足商业贸易和居民家庭的需要。 关键词：电子称重器；单片机；称重传感器
Abstract Traditional weighed on the market has failed to meet our needs. We always wanted a compact , accurate measurement , intuitive display, cheap electronic weighing device can replace the traditional weighing tools. Electronic weighing machines have come into being , by virtue of weighing instruments can not replace the traditional features, such as weighing convenient, accurate , automatic control , simple operation, widely used in people's lives and industrial production. Electronic weighing means as a central control unit MCU from the load cell through the analog-digital conversion unit configured with a keyboard, a display circuit and powerful software components. The topic using pressure sensors to collect the pressure produced by the change of the voltage amplifier circuit weak signals by A / D converter into a digital signal, the digital signal is fed to the microprocessor . After appropriate treatment of the microcontroller , the analog to digital conversion of the output , the controller receives the digital signal from A / D converter outputs a digital signal is converted to the actual weight of the object signals , and transmitted to the display unit . In addition , the project can be set via the keyboard alleged price . This high-precision electronic weighing devices small smart , accurate, easy to carry , quality and price calculation of the weight function set functions, commercial trade and residents to meet the needs of families . Keywords: electronic weighing devices ; SCM ; weighing sensors
《汽车衡全自动智能称重系统》设计方案
《汽车衡全自动智能称重系统》 设 计 方 案
一、综述： 一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。 我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！ 汽车衡全自动称重系统是集远距离车号自动识别系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、道闸控制系统、远程监管系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。
二、系统设计原则 1 可靠 本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 2 可扩展 企业的发展是有一个过程的，相应的需求也是一个由小到大的过程，在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护和升级的效率；软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。同时系统具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。 3 标准化和优势确立 系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，便于日常维护和系统的扩展。 系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 4 开放 系统设计遵循开放性原则，整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计统一操作，既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。
S7-200称重模块
1. SIWAREX MS称重模块简介 SIWAREX MS称重模块集成在SIMATIC S7-200系统中，主要特征如下： ?利用STEP 7 MicroWin版本4.0 SP2及更高版本进行配置； ?分辩率高达16位的重量测量或力的测量； ?精度0.05 %； ?可以在20 ms或33 ms之间选择的快速测量时间； ?使用SIWATOOL MS软件，通过RS 232接口很容易地实现校秤； ?允许理论校秤； ?更换模块后无需重新校订，只需重新下载校秤数据即可； ?适用于1类防爆区域的本质安全称重传感器电源（SIWAREX IS选项）；?诊断功能。 2. 设备及软件列表 该实验中用到的硬件和软件如下：
3. 添加称重库指令 添加库文件，步骤如下：
选择要添加的两个库文件，如下图所示： 已经添加的两个库文件如下所示： 建议第一次使用西门子称重模块的用户到下列网站下载上述库文件和相应例子程序： https://www.360docs.net/doc/f014447390.html,/download/DocList.aspx?TypeId=5&CatFirst=36&CatSecond=-1&CatThir d=-1 4. 库文件参数说明 4．1 MicroScale_V20参数说明
一个SIWAREX MS需要占用PLC200的4个模拟量输入和4个模拟量输出，其地址通过参数“First_AIW、Second_AIW、Third_AIW、Fourth_AIW”及“First_AQW、Second_AQW、Third_AQW、Fourth_AQW”指定，该地址可以通过下列方式获取： 从下图可以看出，在该例子程序中称重模块输入和输出的起始地址分别为AIW0和AQW0
称重设计
应变式称重传感器的设计与计算 [美国]理查德·富兰克林 此篇文章的形成是基于对称重传感器设计者能有所帮助。它深入分析推导出一些公式，这些公式能够计算出位于称重传感器上的某些尺寸大小，并提供所需要的输出。此篇文章还介绍了各种误差来源及设计建议。 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小，从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序（如果可能）来确定称重传感器所需要的尺寸，或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。应力公式选自一部非常好的书——应力与应变公式（见参考文献[1]）。除了公式汇编，本文还讨论了误差的可能来源及设计建议，有关误差来源的信息主要是基于作者的经验。文中所描述的相关称重传感器没有作专利调查，在考虑把所讨论的设计用于产品的生产或推向市场前，有必要作一下调查。 通过某些假设得出的这些计算公式，另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。在批量制造称重传感器前，应制造几个样机进行组装、测试和标定。 在某些工业中，如航天工业也许只需要一次性的称重传感器，为决定其非线性、重复性和滞后等误差，在使用前对其进行标定是十分重要的。当计算机被应用于数据处理时，非线性、零点漂移及灵敏度变化，是很容易修正的。如果称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响，我们应进行试验并测量出这些影响量所造成的误差。如果某部分结构（如接头、销子、压杆）用来测量或是被用作称重传感器时，标定和测试就尤为重要了。 称重传感器设计包括许多方面，这里对其制造生产不予讨论，例如，需要对电阻应变计安装技术知识的全面了解，一些电阻应变计制造商提供技术资料的同时，还应提供电阻应变计安装的分类等。 有关称重传感器设计的附加内容见参考文献[2]（a）和[2]（b）。这份小册子及计算机程序比较完整，可以从制造商那里获得。 在过去十年中，计算机技术的发展改变了称重传感器的设计、制造与记录方式，例如在电阻应变计被安装后，所有的称重传感器都有一个原始的不平衡（当没有载荷作用时，也有输出信号存在）。通常零点调整电阻被应用于商业称重传感器，以便消除这种不平衡。运用计算机程序，零点不平衡
称重模块应用指南
1 概述 本指南将着重于设计和应用这两个方面向用户介绍梅特勒－托利多常州衡器有限公司（以下简称 MTCN）的称重模块产品。 1.1 称重模块定义 称重模块是 MTCN 推出的一种新型传感器应用结构。它将高精度剪切梁传感器、负荷传递装置与安装连接板等部件合为一体，既保证了剪切梁传感器精度高、长期稳定性好的特点，又解决了因安装不当造成称量误差的问题。 无论您使用的是料斗、容器还是机械平台秤，都可利用 MTCN 的称重模块改造成一台全电子秤，其关键在于 MTCN 称重模块独特的机械结构设计能保证传感器始终垂直受载，因而称量精确，重复性好。 1.2 MTCN 称重模块的分类 MTCN 提供两种称重模块： FW 静载称重模块和 CW 动载称重模块。FW 静载称重模块主要适用于静态载荷称重场合，在这种场合下模块所受的侧向应力很小；CW 动载称重模块可使用在水平冲击力较大的场合。 1.3 MTCN 称重模块的特点 MTCN 称重模块一个突出的特点在于其简单合理的设计，没有需焊接的部件，也不需要额外的配件，所有模块的制造、组装、测试都符合 ISO9001 质量标准，这将保证您方便、快速地进行安装且调试工作很少。MTCN 称重模块能在形状各异的物体上安装，从而节省大量的时间和精力。 传统的电子称重系统，在进行静态载荷或动态载荷称重时，很容易受到周围环境的干扰，影响系统称量准确性的因素很多，一些出自系统本身，如系统的设计、安装、标定及维护；另一些是外部因素，如上升气流、震动、温度的变化及地震等。MTCN 称重模块与传统电子称重系统相比，减少了这些因素在称重过程中的影响，给您带来可信的称重结果。 2 FW 静载称重模块 MTCN 的 FW 静载称重模块由顶板、底板、SB 系列剪切梁称重传感器、传感器承压头及支撑螺栓等部件构成（如图 2－1 所示）。在称量时，载荷作用于顶板，通过传感器承压头施加到传感器上。 模块的容量依据其所用传感器而定， FW 称重模块的容量有 0.5t、 1t、 2t、 5t、10t、15t、20t、30t 及 50t 。
基于RTX称重控制仪表的设计方案_钟健
2012年第 卷第期 4112图1任务内存分配 [文章编号]1003-5729（2012）12-0039-05 1引言 随着嵌入式系统EOS 应用的日益广泛，控制系统的规模和难度也随之加大，对嵌入式系统的软件开发效率的要求也越来越高，像μcos ，Lin-ux ，RTX 等，尤其RTX 和μcos 更加突出其实时性，在称重控制行业，越来越多的称重控制仪表都采用嵌入式操作系统，在没有操作系统支持的情况下，多任务调度成为单片机应用系统构造上的重要难题[1]。比起传统在单片机上运行程序，它的运行效率更高，稳定性更好，实时性更好，同时也便于对产品软件进行维护，相比传统单片机裸奔，运用RTX 开发称重控制仪表具有如下几个优点： ●可抢占的任务调度———根据需要进行调用，从而确保了更好的程序流和称重事件响应；●多任务———任务调度会产生同时执行多个任务的效应； ●确定性的行为———在定义的时间内处理事件和中断； ●较短的ISR ———实现更加确定的中断行为；●任务间通信———管理多个任务之间的数据、内存和硬件资源共享，如见图1所示； ●自定义的堆栈使用———每个任务分配一个定义的堆栈空间，从而实现可预测的内存使用； ●系统管理———可以专注于应用程序开发而不是资源管理（内务处理）。 基于RTX 称重控制仪表的设计方案 宁波柯力传感科技股份有限公司 钟健，张婷婷，王杨峰 [摘要] 本文主要叙述了基于RTX 实时操作系统平台的称重仪表的设计方案，重点 介绍了称重控制仪表常用的硬件平台架构，RTX 架构和多任务的创建方法，并且分析了运用RTX 设计称重仪表时的注意事项。 [关键词] RTOS ；嵌入式系统；称重控制；RTX [中图分类号] TH715.1 [文献标识码] B The design of weighing instrument based on RTX Article abstract:This article mainly describes how to design the weighing instrument based on real-time operating system of RTX.The hardware framework of the weighing instrument,RTX framework and the foundation of the multi-task are introduced in this article.Also,the use of RXT to design the weighing instrument is analysed in the article.Key words:RTOS;embedded system;weighing control;RTX
称重模块使用时注意问题
词条简介 它是一种用于传感器的实用性结构配件。由顶板、基板、称重传感器、负载支承柱及支承螺栓构成。根据负载支承柱及顶板的不同，分为固定式、半浮动式和浮动式三种结构。在一个称重系统中，使用一只固定模块，一只半浮动模块，其余用浮动式模块补足，一般分为三只一套和四只一套。三只一套用于三点支承，四只一套用于四点支承。称重模块可以非常方便地安装在各种形状的容器上，适用于改造已有的设备，无论是容器、料斗还是反应釜，加上称重模块，都可以变成称量系统。 目录 称重模块分类>称重模块的特点>称重模块选购、安装、调试注意事项>西门子称重模块在工业自动化的应用 称重模块分为二类： ·FW静载称重模块：主要适用于侧向力较小的静载荷称重场合。静载称重模块可以非常方便地安装在各种形状的容器上。 ·CW动载称重模块：主要适用于承受水平作用力的机械装置如流水线、传送带等，另外动载称重模块还可用于机械平台秤的改造。
>称重模块的特点 与现成的电子衡器相比，称重模块最大的特点是不受场地限制，组装灵活，维修方便且价格便宜。*地上衡因有秤台，要一定的占地面积，而称重模块安装在容器的支承点上，不需另外占地。特别适用于多个容器并列安装而场地窄小的场合。电子衡器的量程和分度值有一定的规格，而称重模块组成的称重系统，量程和分度值可以在仪表允许的范围内，根据需要自行设置。称重模块维修方便，若传感器损坏，可以调节支撑螺杆将秤体顶起，不必拆除称重模块，就能更换传感器。另外，由于称重模块结构简单，因而由称重模块组成称重系统，投资也比较少。 称重模块在化工企业的应用化工企业在物料储存和生产过程中大量使用各种贮槽和计量槽。但普遍遇到两个问题，一是物料的计量问题，二是生产过程的控制问题。根据我们的实践，应用电子称重模块，可以较好地解决。
称重模块选购、安装、调试注意事项 1.选购注意事项 称重模块的选购，一般根据容器的支承点来选用3只一套或4只一套的模块的量程，由于存在着秤体(容器)自重及振动冲击、偏载等因素，一般按下列规则选用。多传感器静态称重系统： 固定负荷(秤台、容器等)+变动负荷(需称量的载荷)≤选用传感器额定载荷×所配传感器个数×70[%]，其中70[%]的系数是考虑振动、冲击、偏载因素而加的。 另外，要注意是否有防爆要求，易燃易爆的场合，则应选用防爆型的传感器。 2.安装注意事项 (1)要注意水平调整，包括单个模块的安装平面和一套称重模块之间的水平调整。 (2)焊接时传感器不能通过电流，焊接顶板时，地线要连接在秤体上，焊接底板时，地线要接在基础上，防止损坏传感器。 (3)如果秤体上有输料管道，应换成软管，或使连接管道尽量长一点，以防止它们吃掉传感器真实的负荷而引起误差。 (4)要在容器上焊一个砝码校验台，以便校验。容器上一般都无放置砝码的地方，需要焊一个平台放置砝码。通常焊在容器的下方，便于砝码上下安放。 (5)接线盒必须注意防潮，多余的孔要用密封塞头塞住。接线盒如安装于室外，必须加保护箱，防止雨淋。在使用中因接线盒受潮而造成故障的情况时有发生，因此必须引起足够的重视。 2.调试要求称重仪表安装调试及维护..讲课稿
目录 一称重仪表安装 (11) 二称重仪表调试 (18) 三称重仪表应用维护 (22)
固定模块 全浮模块 半浮模块 全浮模块 一 称重仪表的安装 称重仪表的安装质量对称重仪表的精度影响很大，安装不符合要求、安装精度不达标称重仪表有时根本没法使用。称重仪表安装时如下事项请关注： 1 按照前期选型确定的方案，正确区分静载模块和动载模块，在合适的位置安装。固定 模块，半浮模块和全浮模块从模块的上顶板与承压头的接触面形状不同，很容易区分。如果安装时模块搭配错误，称重仪表的使用效果会受很大影响。在安装时这三种模块的布局需要遵循一定的规则，要求半浮动模块应安装在固定式模块的对角上，两个安装点之间距离是所有安装点间最长的。这三种模块的摆放示意图见下图。 2 要获得一套测量准确的称重系统，必须确保所有传感器是垂直受力的，而且，所有传感器是均匀受力的。为达到以上目的，罐和它的支撑部分应该尽可能被设计成达到水平度，直线度，刚性，和平行度的要求。传感器如果受的是倾斜力而不是垂直力的话，传感器的精会受影响 在一套称重仪表中，为了保证每个模块均价受力，每一个称重模块
的安装基础的平面度应该在0.3mm以内,，各个模块基础应在同一水平面内,其平面要求在0.3mm之间,与称重模块连接的支撑面的平面度应在0.3mm以内,各个支撑面应在同一水平面内,其平面要求在0.3mm之间. 这样安装使整套仪表没有角差（称重仪表安装之后，把一个物体依次放置在几个传感器的安装点上，如果各个重量数值显示不同就认为有角差，需重新调整模块安装），每一个模块均衡受力，才能精确测量物料的重量。 称重仪表安装之后，在从物料重量零点加料到到满量程的加载过程中，模块顶板和底板处的挠度应小于0.5度。这要求安装支撑基础及被称重容器有足够的刚性，容器或罐体本身在加料 的过程中不能因物料压力自身变形。是否有足够的刚性是传感器能否感受压力的关键。 一套称重仪表中的不同模块安装时尽量单独安装在不同的支撑基础上，避免放置在相同支撑基础上，造成测量时的相互影响。
称重模块安装使用方法
称重模块使用方法 由称重传感器构成的称重模块，因其组装灵活，价格便宜，在食品、化工、医药企业的应用有其独到之处。 一、称重模块及其特点 1.称重模块简介 称重模块是用于传感器的一种实用性结构配件，由顶板、底板、称重传感器及支承螺栓等构成。 根据顶板的不同，分为固定式、半浮动式和全浮动式三种结构，在一个称重系统中，使用一只固定模块，一只半浮动模块，其余为全浮动模块。一般分为三只一套和四只一套，三只一套用于三点支承，四只一套用于四点支承，称重模块可以非常方便地安装在各种形状的容器上，适用于改造已有设备，无论是容器、料斗还是反应釜，加上称重模块，都可以变成称重系统。 2.称重模块的特点 与现成的电子衡器相比，称重模块的最大特点是不受场地限制，组装灵活，维修方便且价格便宜。 地上衡因有秤台，要一定的占地面积，而称重模块安装在容器支承上，不需另外占地。特别适用于多个容器并列安装而场地窄小的场合，电子衡器的量程和分度值有一定的规格，而称重模块组成的称重系统，量程和分度值可以在仪表允许的范围内，根据需要自行设置。称重模块维修方便，若传感器损坏，可以调节支撑螺杆将秤体顶起，不必拆除称重模块，就能更换传感器。另外，称重模块结构简单，因而由称重模块组成称重系统，投资也比较少。 二、称重模块在化工企业的应用 化工企业在物料储存和生产过程中大量使用各种储槽和计量槽，但普遍遇到两个问题，一是物料的计量问题，二是生产过程的控制问题。根据我们的实践，应用电子称重模块，可以较好的解决。 1.称重模块应用于物料计量 一般来说，目前贮槽液体的计量，大部分都是采用标尺或流量计来计量的，但这两种方法都以体积计量，然后再根据液体的密度换算成重量，由于密度与温度因素有关，误差比较大，尽管目前有质量流量计，但因价格昂贵，一般很少采用，因而用电子称重模块，直接称出物料的重量比较经济实用。 2.称重模块应用于液位指示和控制 液位是化工生产过程的一个重要控制参数，通常液位指示除了现场的液位指示仪表外，一般采用变送器把液位信号转换成标准电信号或汽信号远传至控制室，但这种方法，除了前面所说因密度的变化引起液位的误差外，还有可能因物料结晶、堵塞等造成假液位的情况，严重时甚至会酿成事故。另外，因变送器的测量部分直接与被测介质接触，对于一些腐蚀性介质，则需要选用价格昂贵的耐腐蚀材料，而称重模块不与被测介质直接接触，上述缺点均不存在。而且称重显示仪可以选用带模拟量输出接口，接到记
梅特勒-托利多称重模块产品手册
目录 1. 概述 (1) 1.1称重模块的定义 (1) 1.2FW静载称重模块 (1) 1.3 CW动载称重模块 (3) 1.4称重模块的特点 (4) 2. 模块的安装基础 (4) 3. 模块的安装 (4) 3.1 FW静载模块的安装 (4) 3.2注意事项 (5) 3.3 CW动载模块的安装 (6) 3.4注意事项 (7) 4. 模块的标定 (8) 4.1砝码标定 (8) 4.2 组合标定 (8) 4.3替代物标定 (9) 5. 维护和保养 (9) 5.1概述 (9) 5.2 现场检查 (9) 5.3称重模块及接线盒检查 (9) 6. 常见故障及排除 (9) 6.1概述 (9) 6.2判断故障 (10) 6.3静载动载模块中传感器的更换 (11)
梅特勒-托利多称重模块产品手册 1. 概述 本指南着重于应用方面向用户介绍梅特勒-托利多（常州）称重设备系统有限公司（以下简称MTCN）的称重模块产品。 1.2.3 FW静载称重模块的类型
梅特勒-托利多称重模块产品手册 1.2.4 支撑螺栓的作用 FW静载称重模块中的支撑螺栓具有抵御上抬力和倾覆力的作用，另外它还能防止传感器在运输和安装过程中受力。 1.3 CW动载称重模块 1.3.1 CW动载称重模块的组成 M TCN的CW不锈钢动载称重模块由顶板、顶板上的限位装置、底板、SB系列剪切梁称重传感器、传感器连 模块的容量依据其所用的传感器而定，CW称重模块的容量有0.5t、1t、2t、5t、10t、15t、20t。 1.3.3 CW动载称重模块的自动复位系统
梅特勒-托利多称重模块产品手册 CW动载称重模块既使在恶劣的工作环境里也能给出精确、稳定的称量，这得益于其自动复位功能。模块的这个特点通过其传感器连接件实现，初始时连接件处于竖直的位置，当顶板受到水平冲击力时，连接件会偏离原先的位置，连接件的独特设计会使之产生一回复力，回复到原来的位置，保持竖直。当秤台受到水平冲击力时，顶板上的限位螺栓顶住传感器，限制其相对与顶板的大幅度移动。连接件的回复力使载荷垂直作用于传感器，并且回复力随着秤台承载的增加而增大。 1.4 MTCN称重模块的特点 MTCN称重模块一个突出的特点在于其简单合理的设计，没用需要焊接的部件，也不需要额外的配件，所有模块的制造、组装、测试都符合ISO9001质量标准和ISO14001环境标准，这将保证您方便、快速地进行安装且调试工作很少。MTCN称重模块能在形状各异的物体上安装，从而节省了大量的时间和精力。 传统的电子称重系统，在进行静态载荷或动态载荷称重时，很容易受到周围环境的干扰。影响系统称量准确性的因素很多，一些出于系统本身，如系统的设计、安装、标定及维护；另一些是外部因素，如上升气流、震动、温度的变化及地震等。MTCN称重模块与传统电子称重系统相比，减少了这些因素在称重过程中的影响，给您带来可信的称重结果。 2. 模块安装基础的要求 模块安装基础应符合以下要求： z模块底板撑脚应水平。 z与模块顶板和底板相连的撑脚的偏斜引起的与水平线的夹角不能大于0.5°。 z每只容器的基础是否与其他容器共享，如果共享将对容器的称量有影响，建议每只容器采用独立的基础。 z每个模块的安装基础应有正确的排水系统。 z容器的附近是否有震动或气流，较大的震动或气流将对容器的称量有影响。 z每个模块应便于安装和维护。 z容器上应留有加载位置供标定时添加测试砝码或重物用. z应配备将测试砝码或重物安放到容器的加载位置的装置。 z建议按秤的要求选择安装接线盒的位置。（禁止将接线盒安装在秤体的活动部位） z模块不同的安装位置或形式可引起超载或不正常载荷。 上述要求全部符合后开始进行模块安装，如有不符，必须改进。 3. 模块的安装 3.1 FW静载模块的安装 简单的称重系统必须由一只固定式模块，一只半浮动模块及一些浮动式模块组成。而且，半浮动式模块必须安装在固定模块的对角上且其自由轴指向固定式模块。容器的撑脚应坚固，在满载荷下不变形。模块的具体布置方式可参照图3－1。
称重模块简介
称重原理WEIGHING PRINCIPLE 以一个典型的化学反应釜秤量为例，安装在反应釜底部的三个压式称重模块将釜体的重量信号传至接线盒。接线盒中并联各路称重模块信号，并可根据各称重模块受载情况调节角差，经过汇集后的重量信号送至称重端或重量变送器。称重终端或重量变送器将重量信号处理成相应的重量数据。 称重模块原理 PRINCIPLES OF WEIGHING MODULE ■对于非专业的用户来说，直接使用称重传感器是非常困难的。 ■称重模块是一种新型的称重元件，它将称重传感器、负荷传递装置和安装连接件等部件组合在一起，可以非常方便地和各种形状的机械装置相连接，如滚道、平台、立罐、槽罐、料斗等。 ■安装了称重模块的系统既可以保证称重传感器的精度高，长期稳定性好的特点，又解决了因安装不当而造成的称重误差。 ■使用称重模块的设备测量通常能达到优于万分之
五的测重精度。 静载模块安装方式 FW/GW WEIGHING MODULE INSTALLATION 采用不锈钢材料，有效抵御腐蚀性物质侵蚀。固定、浮动、半浮动三种结构，可在各种恶劣条件下使用。动载模块安装方式CW/UW WEIGHING MODULE I NSTALLA TION 在采用四只动载模块的安装方式中，一般其中两只模块的三面受限位，另外两只模块只在端部限位。 称重模块应用 WEIGHING MODULE APPLICA TIONS 称重模块应用 根据称重模块在实际应用中受力特点，称重模块分为两种；静载称重模块与动载称重模块。静载称重模块适用于只受垂直作用力的场合。如反应釜、槽罐、储料斗的重量检测。动载模块适用于作用力较明显的场合。如平台、生产线、传送带的重量检测。 称重应用WEIGHING APPLIED IN ■重量监测 ■定量控制 ■流量物位检测 ■散料积算s
8802-E杰曼称重模块说明书
GM8802 使用说明书 页脚
页脚 G M8802-0E110102 48010215121002 ?2011，市杰曼科技，所有。 未经市杰曼科技的许可，任何单位和个人不得以任何形式或手段复制、传播、转录或翻译为其他语言版本。 因我公司的产品一直在持续的改良及更新，故我公司对本手册保留随时修改不另行通知的权利。为此，请经常访问公司，以便获得及时的信息。 公司网址 .szgmt. 本产品执行标准：GB/T 7724—2008
目录 1概述 (1) 1.1 功能及特点 (1) 1.2 前面板说明 (1) 1.3 后面板说明 (2) 1.4 技术规格 (3) 1.5称重显示器尺寸 (4) 2安装 (5) 2.2控制器电源接线 (6) 2.3传感器的连接 (6) 2.3.1 六线制接法 (7) 2.3.2 四线制接法 (7) 3标定 (9) 4参数设置 (16) 5操作 (19) 5.1清零操作 (19) 5.2模拟量显示 (19) 5.3密码输入 (19) 5.4 密码设置 (20) 6显示测试 (21) 7常见问题 (22) 8错误及报警信息 (23)
1概述 GM8802称重显示器是针对工业现场需要进行重量显示与控制的场合而开发生产的一种小型称重显示器。该称重显示器具有体积小巧、性能稳定、操作简单适用的特点。可广泛应用于：混泥土搅拌及沥青混合料设备、冶金高炉、转炉及化工、饲料的重量控制等场合 1.1 功能及特点 ?体积小、造型美观、方便适用 ?适用于所有电阻应变桥式电路 ?全面板数字标定,过程简单,方便直观 ?数字滤波功能 ?自动零位跟踪功能 ?上电自动清零功能 ?模拟量(4-20mA/0-20mA/0-24mA/0-5V/0-10V/-5-5V/-10-10V可选)隔离输出功能 1.2 前面板说明 GM8802前面板图 主显示：六位，用于显示称重数据及仪表相关信息数据。 状态指示灯： ?Z ERO：零位，当秤台或料斗上物料重量为0±1/4d时，该指示
称重管理软件详细设置设计说明书
称重管理软件详细设置设计说明书 1.参数设置介绍 2.称重界面设置介绍 3.预设词组 4.皮重表 5.磅单/报表设计 6.称重界面设计 1.参数设置介绍： 管理员身份登陆系统——选择主菜单【设置】——选择【参数设置】 从左到右依次表示为：仪表与网络设置——密码权限设置——动态设置——常规设置——计费设置——其他。点击右边的黑色小三角。 最后两个为：数据库设置——数据输出 仪表设置： 仪表类型选择仪表——端口选择——波特率。这三项需要根据现场进行变动，其他三项不用变动 密码权限设置： 从左到右为：跳至第一条记录——跳至上一条记录——跳至下一条记录——跳至最后一条记录——增加记录——删除记录——进入编辑状态——保存记录——取消操作
双击组别中的记录——双击出现的下拉框并选择组。 【添加组】——点击该按钮可增加组——可修改组名（但管理员组组名请勿修改）——勾选该组所需权限。 【删除组】——选择需要删除的组记录点击该按钮可删除改组。 权限从左到右依次为：磅单修改——勾选后该组人员编辑磅单中相应按钮开启 磅单删除——勾选后该组人员编辑磅单中相应按钮开启 磅单补打——勾选后该组人员编辑磅单中相应按钮开启 参数设置——勾选后该组人员参数设置按钮可点击进入 手工输入毛重——勾选后该组人员称重界面可选择手工输入并在 编辑磅单中可进行毛重数值的键入修改 手工输入皮重——勾选后该组人员称重界面可选择手工输入并在 编辑磅单中可进行皮重数值的键入修改 调用皮重——勾选后该组人员称重界面可选择调用皮重选择并出现 皮重调用按钮，点击按钮可以调出该车号的最后一次 回皮的皮重值 报表查询——勾选后该组人员可点击报表进入报表管理 皮重表操作——勾选后该组人员可点击皮重表进入皮重表管理 操作日志——勾选后该组人员可查询操作日志 预设词组——勾选后该组人员可进行下拉框选择信息的预设 允许删除未回皮车——勾选后该组人员可删除未回皮表中的数据 只能查询本组数据——勾选后该组人员只能查询本组的回皮数据 动态设置：