力是物体与物体.docx

PLC的选型变频器的选择传感器的选择称重模块的选择

压力测量始于1643年，意大利人托里拆利测定标准的大气压力值为760毫米汞柱，奠定了液柱式压力测量的基础。它利用液体高度产生的力去平衡未知力的方法来测量压力，其中最典型的是U型管压力计。后来发展到20世纪30年代的压力电气测量技术，20世纪60年代，压力测量中应用了电子传感器、通信技术、计算机技术及显示技术，自动化程度越来越高，出现了压力数字仪表，标志着压力测量进入了数字时代。70年代，出现了智能仪表（仪器），它具有体积小、功能强，能自动完成压力测量任务或在程序指导下完成预定动作，还能进行各种复杂计算及数据处理，另外还具有自校准功能，使测量或执行的准确度得到很大的提高。到80年代中后期，随着集成电路、微型计算机及软件技术的发展，在智能仪器的基础上又出现了虚拟仪器，它们都含有计算机，但在性能特点上又有新的飞跃，使压力信号采集与控制、信号分析与处理和结果的表达输出全部由计算机完成。在这个时期，硅压阻传感器、硅电容式压力传感器的出现，使传感器体积、测量精度不断得到提高。

随着我国科学技术的迅速发展，现代工农业生产对力值计量的需求不断地增强，而世界上的力值基本上用力标准机来复现，力标准机是力基准机的量值传递中的最重要的一个环节，也是力值传递中最重要的设备，对我国工农业、国防建设起着重要的作用。由于我国现有的力标准机绝大多数是上个世纪六、七十年代的产品，这些力标准机主要由各级政府计量部门，国防军工计量站以及工厂铁路计量部门所使用。力标准机基于重力原理，为了最求性能的稳定，采用的控制系统是继电器逻辑控制系统，使用部门少，数量有限，所以一直没有更新换代。经过三、四十年的使用，这些力标准机的电气控制系统严重老化与磨损，导致故障频发，由于生产年代久远维修困难，经常出现整机瘫痪的现象，以至于无法正常工作。且只能手动控制，人工读数，使用效率低，严重影响生产和科研进度。为了改善这种状况，满足我国各力标准使用部门的需求，对计量科研生产部门来说，对现有的力标准机进行现代化改造变得十分迫切。

目前，国内外力标准机的控制手段大都不相同，我国国内的力标准机大都是上个世纪70年代生产的，它的电气控制任务基本上都由继电器控制系统完成，该系统住要有继电器、接触器和按钮按一定的逻辑规则组成，它取代了手动控制方式，由于这种系统结构简单、价格低廉、抗干扰能力强等优点，所以，在上个世纪70年代以前得到广泛使用。如长春试验机厂生产的液压式、杆杠式力标准机就是采用此系统结构，如图1所示。

图1分立逻辑控制器组成的控制系统

但是这种控制系统的缺陷也非常明显，它采用固定式的硬接线来完成各种控制逻辑器件，实现系统的控制功能，灵活性比较差；此外，由于机械式触点容易磨损、易损坏，所以可靠性比较低。

还有采用可编程微控制器，即是单片微型计算机简称单片机，又称为微控制器。通常单片机由单块集成电路构成，其内部包含计算机的基本功能器件CPU、存储器、定时器、计数器、中断系统以及I/O接口等，单片机与软件及外设相结合，就可形成一个单片机控制系统。单片机控制系统有较高的稳定性和灵活性，不仅可以进行数字逻辑控制，而且还可以对模拟量进行控制。因此，单片机控制系统是继电器逻辑控制系统之后的又一种控制方式。但是其功能比较简单，一般只能实现半自动化控制，已不能满足日趋现代控制的需求，如图2所示。

可编程控制器

系统动力设备电动机等

2

机械系统部件

2

1 状态反馈

图2单片机控制系统

再有就是采用集散控制系统(Distributedcontrolsystem)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中操作、管理、监视和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS。特点是操作管理便捷、控制功能丰富、信息资源共享、系统构成灵活、安装调试方便、安全可靠性高，在工业控制领域中有着广泛的运用。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由主管理计算机监控，实现最优化控制。但是对于一般拥有少量力标准机的部门而言，此系统复杂，成本高。

力是物体与物体之间的互相作用，即一个物体对另一个物体的反作用，或是一个物体对另一个物体的作用。由此，两个物体之间才有力的存在。在这种情况下可以改变物体的机械运动状态，或改变物体所具有的动能，从而使物体产生加速度。此外，力还可以使物体变形，在内部产生应力。

根据叠加式力标准机的工作原理，通过对力标准机的结构、功能和性能的分析，提出一种基于PLC技术的控制方案。

建立叠加式力标准机控制系统的硬件平台，设计了控制系统的硬件结构，并对控制系统的硬件进行性能分析并选型；在软件上，通过对叠加式力标准机的任务需求分析，采用