TOLEDO TTLM-4 四通道模塊式噸位儀在壓力機(jī)中的運(yùn)用

徐凱，沈盛陽(yáng)，郭星

（江蘇揚(yáng)力重型機(jī)床有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

近年來(lái)，出于保護(hù)壓機(jī)、確保模具在安全噸位下使用以及嚴(yán)控沖壓件質(zhì)量的目的，越來(lái)越多的客戶要求對(duì)壓力機(jī)配備噸位儀，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力機(jī)噸位的目的。本文以TOLEDO TTLM-4 四通道模塊式噸位儀為例，詳細(xì)介紹該款噸位測(cè)量產(chǎn)品在壓力機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用。

1 模塊構(gòu)成及工作原理

TOLEDO TTLM-4 模塊式噸位儀由傳感器和信號(hào)處理模塊構(gòu)成。其主要工作原理是：將應(yīng)變片式壓力傳感器（圖1）安裝在壓機(jī)立柱上，通過(guò)沖壓時(shí)壓機(jī)立柱產(chǎn)生的形變，導(dǎo)致傳感器變形，從而引起傳感器電阻變化，最終由信號(hào)處理模塊（圖2）輸出與噸位相對(duì)應(yīng)的模擬量信號(hào)（0～10V），通過(guò)PLC 將讀取的模擬量信號(hào)換算成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量信號(hào)以反映出壓機(jī)的噸位。

圖1 應(yīng)變片式傳感器

圖2 TTLM-4 信號(hào)處理模塊

2 傳感器安裝及接線

如圖3 所示，將傳感器安裝于壓力機(jī)立柱上的受力區(qū)域（選擇沖壓時(shí)形變量較大的位置）。

圖3 傳感器安裝位置示意

將四只傳感器的電纜分別接至信號(hào)處理模塊的四個(gè)通道上。將信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出接線端子接線至PLC 模擬量輸入模塊。PLC 模擬量模塊將每個(gè)通道的0～10V 的模擬量電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)。

3 噸位調(diào)試

3.1 零點(diǎn)標(biāo)定

將模式選擇開(kāi)關(guān)置于CAL,ZERO,TRACK（圖4）。

圖4 調(diào)零模式

壓力機(jī)在無(wú)負(fù)荷情況下，用電壓表測(cè)量CH1（通道1）和COM端子之間的電壓，然后調(diào)節(jié)ZERO 電位器使輸出電壓為0V（順時(shí)針調(diào)節(jié)增大，逆時(shí)針調(diào)節(jié)減少）。依次調(diào)節(jié)剩下三個(gè)通道CH2,CH3,CH4。

3.2 調(diào)整增益

將模式選擇開(kāi)關(guān)置于RUN,ZERO,PEAK（圖5）。

圖5 增益模式

進(jìn)入人機(jī)界面的噸位儀調(diào)試界面（圖6）。

圖6 噸位儀調(diào)試界面

借助載荷儀裝置，將壓機(jī)的沖壓噸位調(diào)整至最大值的80%左右（假定壓機(jī)最大噸位為630t，則調(diào)整至500t），觸摸屏上4 個(gè)通道對(duì)應(yīng)的高噸位4 個(gè)框，每個(gè)框填入125（500÷4=125），通過(guò)調(diào)節(jié)增益旋鈕，讓每個(gè)通道的輸出電壓盡量大（7、8V 左右）(順時(shí)針調(diào)節(jié)增大，逆時(shí)針調(diào)節(jié)減少)。X1/X10 開(kāi)關(guān)置于X10位置可以獲得更大的增益。點(diǎn)擊“高噸位模擬量傳送”按鈕，將每個(gè)通道的“當(dāng)前模擬量”傳送到“高噸位模擬量”這一欄。

接下來(lái)，借助載荷儀將壓機(jī)的沖壓噸位調(diào)整到200t，觸摸屏上4 個(gè)通道對(duì)應(yīng)的低噸位4 個(gè)框，每個(gè)框填入50（200÷4=50），點(diǎn)擊“低噸位模擬量傳送”按鈕，將每個(gè)通道的“當(dāng)前模擬量”傳送到“低噸位模擬量”這一欄。

4 噸位計(jì)算

由于傳感器的形變量和噸位成線性關(guān)系，所以可以通過(guò)直線函數(shù)方程算出不同形變量對(duì)應(yīng)的噸位數(shù)值。

以歐姆龍PLC 為例，通過(guò)SCL(194)標(biāo)度指令（圖7）算出不同形變量對(duì)應(yīng)的壓機(jī)噸位數(shù)值。

圖7 SCL（194）標(biāo)度指令

SCL（194）指令用于將源字S 中的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)BCD數(shù)，并根據(jù)點(diǎn)A（As，Ad）和點(diǎn)B（Bs，Bd）定義的線性函數(shù)將結(jié)果存入結(jié)果字R。

其中S 是傳感器模擬量讀取值，R 是噸位值，P1是低噸位，P1+1 是低噸位模擬量，P1+2 是高噸位，P1+3 高噸位模擬量（圖8）。

圖8 SCL 指令詳解

下面進(jìn)行編程計(jì)算。

將低噸位、低噸位模擬量、高噸位、高噸位模擬量分別放置于P1 參數(shù)的P1[0]、P1[1]、P1[2]、P1[3]四個(gè)字中（圖9）。

圖9 編程計(jì)算

使用SCL 指令即可通過(guò)傳感器讀出的“模擬量讀取值S”換算出噸位值R（圖10）。

圖10 噸位換算

計(jì)算出每個(gè)通道的噸位值后，將其相加，便得到壓力機(jī)沖壓總噸位（圖11）。

圖11 沖壓噸位顯示