ME2000A手册07

1、 ME2000A定量秤控制器使用手册OPERATION MANUAL 哈尔滨博实自动化设备有限责任公司 Harbin BOSHI Automatic Equipment CO.,Ltd.哈尔滨工业大学机器人研究所Robot Research Institute of Harbin Institute of Technology 二零零五年 八月目录第一章 总 述11 产品特点11.1 模块化设计1 1.2 高精度、高可靠性11.3 智能化11.4 操作简单化11.5 实用化11.6 可靠的数据存储22 技术指标23 控制器结构23.1 中央处理模块23.2 数据采集模块23.3 中断式输入输出

2、33.4 通讯接口33.5 显 示3第二章 安装、硬件连接41 安装42 硬件连接52.1 CON1：传感器接口52.2 CON2：输入输出接口62.3 CON3：RS422通讯端口72.4 CON4：RS485接口82.5 CON5：电源接口9第三章 操作指南101 控制器上电后进入自动运行界面102 开机运行103 菜单操作114 菜单列表及出厂初始参数115 菜单功能125.1 系统标定125.2 称重参数1135.3 称重参数2145.4 调整参数155.5 控制参数165.6 统计信息185.7 系统测试18第一章 总 述1 产品特点1.1 模块化设计控制器采用内置操作系统的嵌入式控

3、制器为中央处理单元模块，功能更加强大，由于该嵌入式控制器专为工业现场应用设计，故可适应很恶劣的现场环境。采用高稳定性的A/D采集模块，使采集的数据更加稳定可靠。人机操作界面采用工业级的液晶触摸屏，使设置参数等操作更加简单方便。控制器提供一个全双工的RS422串行通讯接口，可方便的与上位机或其他设备进行远端数据通信。控制器内部各主要功能单元均按模块化设计，提高了系统的可靠性和在工业现场中的抗干扰性。1.2 高精度、高可靠性Ø 采用高精度、高稳定性A/D采集模块，功能更加丰富，数据采集更加稳定。Ø 高速、高分辨率/转换方式提供高精度的数据。Ø 模块内部性能优异的数字滤

4、波器和信号调理电路使各种干扰降至最低、提供高稳定的高精度采集数据。Ø 可对软件滤波进行操作。1.3 智能化Ø 智能控制策略在称重控制中采用自寻优模糊控制方法，对包装物料种类、密度、湿度及外部环境变化根据不同的称重模式自动调整系统运行参数，不必人工对参数进行调整。这使得控制器自动适应各种包装和应用环境，提高了系统的鲁棒性。Ø 可对物料的各项数据进行统计 用户可以随时通过参数统计功能了解系统的运行状况和生产情况。Ø 零位自动跟踪检测系统能够根据概率分布原理自动设置调零次数和周期，保证称重精度和速度的协调。1.4 操作简单化Ø 人机界面采用液晶触摸屏

5、，所有操作均在屏上进行，系统操作全部采用汉字菜单，提供良好的人机界面。Ø 系统实时提供在线帮助信息，使操作过程简单快捷。1.5 实用化基于工业应用的设计考虑，以下设计使系统更加实用化。Ø 具有标准422/485接口。可以方便的和上位机构成网络连接，用户可以通过上位机实时监控系统运行情况和运行参数。Ø 全部输入输出和信号采集采用光电隔离，全金属外壳，防止射频干扰，增强了系统的抗干扰性。Ø 机内的WATCHDOG电路和软件陷阱使系统高可靠运行。1.6 可靠的数据存储系统在设计中采用EEPROM作为数据保护和储存，可以有效保存数据10年。2 技术指标Ø

6、; 电 源：24V/2AØ 功 率：70WØ 工作温度： 0+50Ø 工作湿度：90%（无结露）Ø 显示方式：汉字液晶触摸屏Ø 测量精度：±0.5（静态）,±1±2（动态）Ø 分 辨 率：16BITSØ 采样速率：400次/秒3 控制器结构控制器主要完成传感器信号的采集、液晶触摸屏显示控制、PLC联锁、I/O控制、通讯接口和协调控制等工作。 通讯接口 I/O控制中央处理器数据采集 触摸显示屏图1 ME2000系列电子称重控制器组成原理框图3.1 中央处理模块中央处理模块采用嵌入式控制器，该控制器

7、的CPU采用AMD公司的Am188ES，内置操作系统MiniOS7，管理和调度其内部的所有资源，静态SRAM，各通讯端口，I/O口，计数器等，用户程序作为一个应用程序在其上运行。3.2 数据采集模块本控制器数据采集模块具有高精度、高稳定性和高可靠的特点。Ø 内置性能优异的数字滤波器，消除模拟信号干扰。提供稳定可靠的采集数据。Ø 内置传感器电源供电和闭环自稳电路，提供稳定的传感器激励电源。Ø 高速高分辨率的A/D转换系统保证高精度的信号采集。Ø 采用电源隔离变换技术，降低系统电源干扰。Ø 采用六线制传感器接线方式，有效抵补激励电源的微小变化。3.

8、3 中断式输入输出I/O部分提供五路输入和九路输出信号，该部分的如下特点能使之更简便和可靠地运行于工业现场：Ø 输入输出全部光电隔离。Ø 中断式的输入模式便于实时信号的处理，提高系统的控制速度。Ø 集电极开路式信号输入输出，方便和大多数工业设备连接。Ø 内置信号驱动和信号锁存功能，使信号的采集和处理更简单。Ø 与外部的连接采用PHOENIX端子，提供高可靠的线路连接。3.4 通讯接口具有标准RS422/485接口。可以方便的和上位机连接，用户可以通过上位机实时监控系统运行情况和运行参数。ME2000系列定量控制器通讯协议如下表:名称123456

9、78910111213141516合格重量数据W总计袋数数据000000-999999浮点重量数据 例如：24.990异或异或超差重量数据O总计袋数数据000000-999999浮点重量数据 例如：25.240异或异或粗流门开S0空空空空空空空空空空空异或异或粗流门关S1空空空空空空空空空空空异或异或精流门开S2空空空空空空空空空空空异或异或精流门关S3空空空空空空空空空空空异或异或底阀门开S4空空空空空空空空空空空异或异或底阀门关S5空空空空空空空空空空空异或异或清除数据S6空空空空空空空空空空空异或异或内存错误E0空空空空空空空空空空空异或异或底阀错误E1空空空空空空空空空空空异或异或数据

10、采集错误E2空空空空空空空空空空空异或异或秤不空错误E3空空空空空空空空空空空异或异或零点错误E4空空空空空空空空空空空异或异或料门错误E5空空空空空空空空空空空异或异或其中：波特率：9600BPS数据位：8 起始位：1，停止位：1奇偶校验：无3.5 显 示系统使用汉字液晶触摸显示屏，用来接收用户操作命令及显示相关信息，并为用户提供实时在线帮助。图2 ME2000系列电子称重控制器自动运行画面第二章 安装、硬件连接1 安装控制器外形尺寸：长×宽×深：235×105×135，触摸屏外形尺寸：长×宽×深：203×155×

11、;48.5，安装尺寸如下：图3 ME2000系列电子称重控制器触摸屏开孔示意图图4 ME2000系列电子称重控制器安装示意图2 硬件连接图5 ME2000系列电子称重控制器前面板示意图2.1 CON1：传感器接口2.1.1 技术参数：Ø 输出激励电压：+10V DCØ 输入电压： 020mVØ 带载能力：4个350压力桥2.1.2 标号说明： Ø 1脚：SHD传感器信号屏蔽层Ø 2脚：SG-传感器输入信号负Ø 3脚：SG+传感器输入信号正Ø 4脚：SN-传感器反馈信号负Ø 5脚：EX-输出激励电压 0V端Ø

12、; 6脚：SN+传感器反馈信号正Ø 7脚：EX+输出激励电压 +10V DC端2.1.3 标准硬件连接： 图6 ME2000系列电子称重控制器传感器连接示意图 注意事项：（1）输出激励属高精度电压源，不可短路连接或接入错误的压力传感器负载。（2）如连接多个传感器负载，应该保证参数一致方可直接并联使用。2.2 CON2：输入输出接口2.2.1 技术参数： Ø 输入驱动电压：+24V DC/1AØ 输入电流:<15mA DC2.2.2 标号说明: Ø 1脚：IN1允许卸料信号输入(低电平有效)Ø 2脚：IN2料位检测信号输入(低电平有效)&#

13、216; 3脚：IN3底门检测信号输入(低电平有效)Ø 4脚：IN4伺服准备好信号输入 (低电平有效)Ø 5脚：IN5双秤协调信号输入(低电平有效)Ø 6脚：OUT1粗流控制信号输出(低电平有效)Ø 7脚：OUT2精流控制信号输出(低电平有效)Ø 8脚：OUT3称重料斗卸料控制信号输出(低电平有效)Ø 9脚：OUT4称重完成信号输出(低电平有效)Ø 10脚：OUT5双秤协调信号输出(低电平有效)Ø 11脚：OUT6输出备用（高电平有效)Ø 12脚：OUT7输出备用（高电平有效)Ø 13脚：OUT

14、8输出备用（高电平有效)Ø 14脚：OUT9输出备用（高电平有效)2.2.3 注意事项：（1）导线要求：传感器信号输入需RVVP 6芯屏蔽电缆线，电源导线为1.52，其他信号导线为0.752。（2）严禁接入超过额定输出功率的负载。2.2.4 硬件连接：图7 ME2000系列电子称重控制器输入输出示意图2.3 CON3：RS422通讯端口2.3.1 通讯协议:RS422/4852.3.2 端口说明：Ø RS422/485数据传送端口，用于和上位机或其它外设（如大屏幕显示器）进行数据传输，最大传送距离1200m2.3.3 标号说明： Ø 1脚：RX+422接收同相端&

15、#216; 2脚：RX-422接收反相端Ø 3脚：TX+422发送同相端Ø 4脚：TX-422发送反相端2.3.4 硬件连接：图8 ME2000系列电子称重控制器通讯口连接示意图2.3.4 注意事项：（1）连接电缆建议采用屏蔽双绞线以提高通讯的可靠性。（2）严禁任何其它协议通讯线路接入。2.4 CON4：RS485接口 2.4.1 通讯协议:MODBUS2.4.2 端口说明：Ø RS485端口，用于连接触摸屏，使用MODBUS协议2.4.3 标号说明： Ø 1脚：D+485同相端Ø 2脚：D-485反相端Ø 3脚：空2.4.4 硬件连

16、接：图9 ME2000系列电子称重控制器与触摸屏连接示意图2.5 CON5：电源接口2.5.1 技术参数：Ø 电压输入：DC24VØ 功率：70WØ 电压范围：+23+25V2.5.2 标号说明：Ø 1脚：L+ DC24V电源输入正端Ø 2脚：L- DC24V电源输入地端2.5.3 标准供电电路连接：图10 ME2000系列电子称重控制器供电示意图2.5.4 注意事项：（1）严禁接入超过标称电压值的电源。（2）严禁将电源反向联接或连入小于额定功率的电源。第三章 操作指南1 控制器上电后进入自动运行界面：图11 ME2000系列电子称重控制器自动

17、运行界面示意图ME2000系列控制器操作全部采用汉化界面。画面的上部是标题和时间，左面显示实时重量，当前总袋数，零点值以及上袋称重时间，右面是状态指示灯，显示秤在自动运行时所处的不同操作状态，下部是三个按键，可进入修改参数，返回主画面，启动和停止自动称重运行。2 开机运行图12 ME2000系列电子称重控制器启动称重画面硬件安装完毕检查确定无误后，系统通电，通电后系统首先进行相应初始化，之后自动进入自动运行画面。此时如设置完参数，秤体标定完毕后按屏上启动称重按钮即可启动称重，如图12所示。3 菜单操作图13 ME2000系列电子称重控制器主界面主界面包括系统标定，称重参数、统计信息、系统测试、

18、屏参数设定，自动运行等菜单，按自动运行可进入自动运行画面。4 菜单画面列表及对应出厂初始参数主菜单子菜单初始参数值系统标定零点标定/满度标定/称重定量25000 克显示分度10 克称重参数1粗流时间480 毫秒粗流阈值24000 克截止重量15000 克粗调范围200 克粗流初值 500 毫秒粗流时限1500 毫秒精流阈值24700 克卸料时间400 毫秒合格上限50 克合格下限50 克称重参数2粗流延时500 毫秒滤波次数4 毫秒精流延时600 毫秒采零延时1200 毫秒零点范围200 克稳定幅值50 克稳定时间500 毫秒精流时间550 毫秒精流时间30 秒平均次数8 毫秒调整参数增加袋重

19、0 克减少袋重0 克置零间距100 袋调整袋数1 袋调整比例80补料阈值24980 克补料时间300 毫秒禁止时间300 毫秒目标流率/当前流率/控制参数粗流控制时间控制料位报警自动运行精流调整 是精流微调是品种类别产品5完成信号后发本机地位单机称重模式模式一滤波时间30 毫秒 5 菜单功能 5.1 系统标定图14 ME2000系列电子称重控制器系统标定界面系统标定画面包括称重定量、显示分度的设置，零点标定、满度标定、保存标定等操作，详细功能说明如下：5.1.1 称重定量 称重控制器所要称重控制的目标重量值。用手点一下该输入框，弹出一个数字键盘，输入目标重量，该目标重量值允许输入范围为1500

20、050000克，出厂默认25000克。5.1.2 显示分度系统显示实时重量的最小分辨单位，该设置仅影响显示效果，并不影响控制精度。用手点一下该输入框，弹出一个数字键盘，输入需要的最小分度，该值允许输入范围为1200克，出厂默认1克。 零点标定用于标定称重控制器的零点。保持称重料斗空载和静止，按一下零点标定按钮，系统采集此时传感器的数据，所显示的值是系统标定零点时的机器内码。 满度标定 在料斗两端悬挂一定重量的砝码（不小于称重定量的60%）并保持静止，然后在标定重量输入框中输入悬挂砝码的实际重量，按一下满度标定按钮，进行满度标定。所显示的值是满度标定后系统采集的机器内码。5.1.5 保存标定 按

21、一下保存标定按钮，所进行的标定操作被系统保存。5.2 称重参数1 图15 ME2000系列电子称重控制器称重参数1界面5.2.1 粗流时间系统在粗流下料阶段如果采用时间控制，粗流时间表示系统在粗流下料阶段粗流门打开的时间。如采用重量控制，此值不起作用。5.2.2 粗流阈值 粗进料的目标值。时间控制方式中系统在粗进料结束后与粗流阈值进行比较，自动调整粗流时间，控制粗进料的重量更加接近粗流阈值。重量控制方式则可视为粗进料的截止重量。 微调比例 通过检测精流流率的变化来临时调整当前称重过程的精流阈值。 5.2.4 粗调范围 粗进料的重量调整范围。当粗进料的重量在粗流阈值+粗调范围内时，系统认为当前粗

22、流时间不必调整。当粗进料的重量高于粗流阈值+粗调范围，则粗流时间自动向下调整。当粗进料的重量低于粗流阈值-粗调范围， 则粗流时间自动向上调整。 粗流初值当粗流进料由时间方式控制时，若系统重新上电，或称重停止时间超过15分钟，粗流时间自动调节为设定值。 粗流时限当粗流进料阶段，粗流进料由时间方式控制时，粗流时间自动调节不会超过粗流时限所设定的值。5.2.7 精流阈值 在精流进料阶段如果检测的重量达到此值则关闭精流下料门。此参数通常由系统自动调整，但如果精流调整选为否，则系统不再自动调整精流阈值。5.2.8 卸料时间设定卸料门打开的时间，卸料时间要保证足以卸掉所有被称好的物料。 增加袋重 当系统所

23、称出的物料的实际重量平均值高于屏幕显示的重量值， 则可以手动调节增加袋重使称出的物料的实际重量与屏幕显示的重量值相当。 减少袋重 当系统所称出的物料的实际重量平均值低于屏幕显示的重量值，则可以手动调节减少袋重使称出的物料的实际重量与屏幕显示的重量值相当。举例说明：如果本系统显示为24.99千克，假定包装袋重为0.15千克，则在包装好后检测重量应为24.99+0.15=25.14千克，如果实际称量为25.18千克，应减少袋重0.04千克。5.3称重参数2图16 ME2000系列电子称重控制器称重参数2界面5.3.1 粗流延时 系统在粗流门关闭后的延时时间，在此时间内禁止比较采集数据。 滤波等级

24、设置滤除AD采集干扰信号的等级，增大该值会使AD抗震动干扰的能力增加，但响应速度会降低。相反，减小该值，AD采集灵敏度会增加，但承受震动干扰的能力会降低。 精流延时 系统在精流门关闭后的延时时间，在此时间内空中飞料应完全落入称重箱并且秤体应稳定下来。 采零延时 系统在自动标零前的延时时间，在此时间内禁止比较采集数据。 零点范围当系统进行自动置零时允许零点偏移的范围。当零点偏移超过这个范围时，系统放弃本次置零操作，仍使用原来零点值。5.3.6 稳定幅值在判断秤体是否稳定时使用，判断秤体是否稳定的条件是每隔一个稳定时间采样一次，相邻两次采样的重量值的差的绝对值如果小于稳定幅值并保持一个稳定时间，则

25、系统认为秤体此时已经稳定。系统只有在自动标零和精流结束以后才进行稳定判断。5.3.7 稳定时间 与稳定幅值一起来实现对秤体稳定的判断。当稳定时间设置为零时则不再对秤体进行稳定判断。此时系统在自动称重过程中进行自动标零时稳定时间为固定的0.3秒，每次自动标零时都必须进行稳定判断。5.3.8 精流时间 在称重模式二中，粗流控制为时间控制时，此参数作为系统在自动调整粗流时间的参考量。系统自动调整粗流时间，使控制过程在精流下料阶段的时间接近精流时间。如果此参数设置过大时，控制器会自动调整粗流时间，使精流下料时间加长，称重速度慢，但称重精度变高、重复性变好。如果此参数设置过小时，控制器会自动调整粗流时间

26、，使精流下料阶段的时间变小，称重速度快，但称重精度变低、重复性变差。当精流时间设置为零时，对于任何模式下，粗流时间不再自动调整。 称重时限设定称重超时的时间，表示当称重持续时间超过该设定值时，称重过程停止。 平均次数 通过设定该值，将AD转换后的数据，进行平均计算，消除波动产生的干扰。5.4 调整参数 图17 ME2000系列电子称重控制器调整参数界面 合格上限 设置系统称重合格范围的上限。 合格下限 设置系统称重合格范围的下限。5.4.3 置零间距 设置自动置零和精流值调整的称重间隔。在高速模式自动调整和自动置零是同步进行的，即在到达置零的前一袋，系统首先自动把该袋卸料时间加200毫秒，进行

27、一次彻底清空，然后进行自动置零，在本袋称重完成后自动计算出补偿偏差，进行精流阈值的自动调整，其后的一个置零间距内使用这些计算好的参数。称重控制器上电后或重新开始称重，第一袋进行自动置零，运行到第15袋再进行一次自动置零，其后每间隔一个置零间距进行一次自动置零。系统自动置零过程为，延时采零延时，检测当前重量，如果采集的当前重量偏差小于零点范围，判断当前秤体是否稳定，如稳定，进行自动置零。以上如有一项为否定，则本次置零被放弃。5.4.4 调整袋数在一次调整计算中参与调整的袋数。5.4.5 调整比例 系统在落差补偿修正时，为达到所设置的重量，并防止过大的修正，控制器是以调整比例的百分比乘以计算的补偿

28、值来进行自动调整精流阈值。补料阈值 当精流称重结束后，如果重量未达到设定值，则控制器重新打开精流门，进行补料过程。补料时间在补料过程中，精流门持续的时间值。 禁止时间 当称重方式为重量控制方式，粗流开始后在该设定时间内不进行重量检测，躲过物料冲击带来的波动干扰。投料滤波对投料允许信号进行滤波，防止因干扰信号导致电子秤误投料。底门检测如果将该值设定在03000以内，则每次称重前不检测底门信号，而是在前一次称重卸料完毕后，延时设定时间再进行该次称重过程。如设定为0，则检测料斗底门关闭检测开关，直到关闭状态才可以进料称重 。以防止因底门检测广电开关损害造成的不能称重的问题。单位：毫秒。5.5 控制参

29、数图18 ME2000系列电子称重控制器控制参数界面粗流控制可选择“时间控制”和“重量控制”方式。设置为“时间控制”时，则粗流门打开，经过粗流时间后关闭；设置为“重量控制”时，则粗流门打开，当重量值达到粗流阈值后粗流门关闭 料位报警当储料仓的料位不足时，系统会提示料位不足报警。设置为“自动运行”时，当料位过低，料位指示灯亮系统不停止称重；设置为“人工确认”时，当料位过低，料位指示灯亮系统停止称重，如果按“确定”键则系统继续称重下一袋。无论何种方式当料位重新满料以后料位指示灯灭，延时15秒后系统继续称重。5.5.3 精流调整当设置成“是”，精流阈值自动调整；设置成“否”，精流阈值不做调整。5.5

30、.4 精流微调当设置成“是”，系统根据当前流率自动调整当前称重的精流阈值；设置成“否”，则精流阈值不调整。5.5.5 产品类别 控制器可以存储五种不同的物料参数，每一种物料对应一组参数。当设置参数时，应该注意其所对应的是哪一种物料。当更换物料时，系统会自动将其对应的参数从内存中调出，并使用调出的参数进行控制称重。当每一种物料的控制参数设置完成以后，现场操作人员只需更改“品种类别”中的物料种类，就可以完成参数的切换。5.5.6 完成信号 系统称重完成信号时序选择。如果设置成先发，则称重完成以后，系统发出完成信号，在收到允许卸料信号以后关闭称重完成信号。如果设置成后发，则称重完成后并收到允许卸料以