动态电子轨道衡数据采集系统设计

毕业设计论文基于PLC的动态电子轨道衡设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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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。

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。

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。

矿山动态轻轨衡数据采集器的设计作者：郑传行陈建来源：《科技资讯》2018年第18期摘要：为满足野外矿山环境下矿山动态轻轨衡高速数据采集目的，本文设计一种动态轻轨衡数据采集器。

本设计以ARM 7处理器为核心，处理器的激励电压由220V交流市电经转换后提供。

处理器利用自身模数转换功能对模拟称重传感器采集到的模拟信号数字化并预处理后，通过RS485接口与上位机进行通讯，针对处理器供电电源以及信号输入端设计了防雷电路以保护核心器件免受雷击破坏。

关键词：动态轻轨衡数据采集器称重传感器 RS485中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（c）-0022-03Abstract： A data acquisition unit for dynamic weighing bridge is designed for the purpose of high-speed data collection in the wild environment. This unit is designed based on ARM7 processor，whose excitation voltage is provided after conversion of 220V alternating current. The simulate signal collected by simulate weighing sensor is converted to digital form and processed in ARM7 processor. The processor communicates with the next higher level equipment by RS485 interface. In order to protect the core devices from lightning damage， lightning protection circuit is designed at the ports of CPU power supply and signal input.Key Words： Dynamic weighing bridge； Data acquisition unit； Weight sensor； RS485矿山动态轻轨衡系统工作原理是：通过在矿井口安装高精度称重传感器，配置前端数据采集器对称重数据进行采集与预处理后，通过数字网络链路将现场测量数据实时传送到控制室的上位机，在上位机中对测量数据进行分析计算后，最终结果输送到各级远程监控中心服务器上，服务器上搭建了综合监控信息管理软件，煤矿各管理部门根据各自分配的权限，查询或打印煤矿产量的实时监控数据，从而实现矿山资源控制与生产监控的科学化。

科 技 前 沿2科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N动态轨道衡是一种智能式铁路货车的高精度、高效率、高耐用性动态计量设备。

可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量货车重量,可分析装车及车辆状况,还可测出轮重、偏载、超载等参数。

铁路运输的大部分散堆装货物需要经动态轨道衡计量。

目前在兰州铁路局管内所安装的动态轨道衡中,绝大部分属于有基坑动态轨道衡,有基坑动态轨道衡在日常维护使用中存在以下不足之处:基坑内容易积水、积灰、积杂物,冬天基坑内容易积冰从而导致轨道衡无法正常称重。

在长期使用过程中,机械台面承重梁钢制连接拉杆及构件容易产生锈蚀、变形,对行车安全造成影响。

基坑内,压力传感器和剪力传感器的线路容易受到外界不利情况的影响,从而导致无法使用。

为了克服上述缺点,该局在清水车站新安装了无基坑不断轨动态轨道衡。

1 无基坑不断轨动态轨道衡技术的要求轨道衡类型:无基坑不断轨动态轨道衡;轨道衡测量范围:称量轴重30t以内的标准轨距四轴货车;轨道衡测量方式:双向全自动转向架计量;轨道衡测量速度:5～15km/h匀速通过;轨道衡测量精度:符合JJG234-1990《动态称量轨道衡检定规程》;灵敏度:加减20kg砝码,示值应不小于10kg 的变化;防雷措施:采用二级防雷措施,即在传感器处增设绝缘装置,以使其与钢轨及称体绝缘;用户操作计算机采用工业控制计算机;工作平台为Windows Xp系统显示。

2 无基坑不断轨动态轨道衡的结构设计无基坑不断轨动态轨道衡系统主要由机械称重结构、数据采集控制系统和称重软件组成。

机械称重结构由基础和机械组件组成。

数据采集控制系统由轨道专用传感器、8通道采集仪、开关电源、通信I/O接口组成。

称重软件由控制软件、计算机、打印机等组成。

工作原理为:列车到达轨道衡测量台面时,轨道衡系统软件根据第一对受力的剪力传感器来判断列车过衡的方向;当列车通过测量区车轮压过称重台面时,板式传感器及剪力传感器受力产生应变信号,传感器输出电压信号值,该值一般为几十毫伏的电压。