摘要：加香加料稱重系統克服了原有加香加料裝置的不足，有利于加香加料控制精度的提高，加強了庫存控制和生產流程控制。
關鍵詞：加香加料稱重系統 Zmodem協議 Profibus ETHERNET JagBasic

一．問題的引出
根據國家煙草專賣局頒發的卷煙工藝規范，目前加香精度為0.5%，加料精度為1%，而原有的加香加料裝置不能滿足此要求，因此在原有的加香（料）筒下增加加香加料稱重系統。
原有的加香加料系統一般采用的是電磁流量計體積式計量法，由于受密度和筒形的影響，誤差大；電磁流量計校準較為復雜；液位測量器件易受物料的污染和腐蝕，料筒液位測量校準較復雜；最小液位極限測量不準；加溫后，料液易產生氣泡，料筒液位測量容易產生誤差。由于沒有顯示儀表，缺少直觀顯示，設定和調整非常麻煩，而香料房與現有裝置距離較長，中途料液無法估算，不利于庫存控制和生產流程控制，也不能很好地知道桶中還剩多少未用完的物料。
加香加料稱重系統是提供一種加香加料稱重裝置。它能判斷料桶內剩料多少，實時物料有多少，檢測可靠，維護安全方便。

二．工作原理及系統設計
下面介紹一下加香加料稱重系統工作過程。
1．加香加料稱重裝置組成如下：

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圖1 加香加料稱重裝置
加香加料稱重裝置，它將料桶的底部置于傳感器上，傳感器通過電纜與稱重儀表相連，稱重儀表與上位機連接。裝有料液的料筒置于秤臺上,在重力作用下,稱重傳感器彈性體產生形變,使粘貼于彈性體應梁上的電阻應變計橋路失去平衡,輸出與重量數據成比例的電壓信號,該信號進入顯示儀表,經線性放,A/D轉換后成為數字信號,由微處理器對重量信號進行處理并直接在儀表上顯示香料的重量數據。裝置利用料桶的稱重信號，使稱重信號直接進入上位機控制系統，直接稱重數據可判斷料桶內是否料空、剩料多少，并能及時指示料桶內的異常清況，因此有檢測準確、便于維修的特點。該重量信號與料液密度無關，與料桶形狀無關，加香桶內香料通過加香泵均勻加入煙絲中，當料桶添加料液時，可直接從稱重儀表上得到桶內裝料的稱重值為W1，隨著香料加入煙絲，料桶稱重值將會減少，可直接從稱重儀表上得到過一定時間（例如3秒鐘）當前的料液凈重W2，用前后兩次得到的料桶內料液重量相減可得相應時間段內的加香料（W1-W2），再根據電子秤流經的相應時間段內煙葉重量與設定加香比例計算可實時對加香加料機進行PID調節，以提高加香加料精度。如果W22．加香加料系統與工藝線控柜通訊系統組成

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稱重傳感器5選用稱重模塊，稱重模塊的數量是由容器支撐腳的數量決定的。此加香稱重系統采用3點支撐的罐秤結構，載荷作用力可以均勻地分配到每只傳感器上，避免了傳感器因受力不均而導致變形扭曲現象，從而提高了稱重精度。稱重顯示儀表9，將傳感器5輸出的重量信號，轉換為毫伏電壓信號，按比例變換成稱重數字，并顯示物料重量，稱重顯示儀表9可提供0-10V、4-20Ma信號，還可通過RS232、RS422/485與計算機直接進行連接，也可直接上工藝網絡，如：Profibus、InterBus等網絡，直接對料液進行稱重及顯示，并參與香料配比的控制及料液的庫存管理。
在煙廠制絲線上，一般加香加料稱重系統通過模擬量或Profibus網絡或以太網與工藝線控柜進行通訊。下面就這三種方式進一步說明。
A．4-20mA信號處理
如果用戶的電控系統中有可以接收4-20mA模擬量信號的設備，可在JagXTREME儀表上擴展雙通道模擬量輸出，以模擬量的形式（0-10V或4-20Ma）輸出重量信號。但要注意零點及量程的調整，否則與電控連接時易出現零點漂移。對零點及量程的粗調和細調均用萬用表量4mA和20mA進行。
B．Profibus網絡通訊
JagXTREME儀表能自動檢測是否安裝了PROFIBUS模塊，如果安裝了系統會自動把安裝的參數加到菜單項里。在儀表中定義PROFIBAS站址。
l Profibus網絡協議
本協議適用于加香加料稱重裝置通過SIEMENS公司的PROFIBUS-DP網絡通訊，以子站的形式掛接到采用PROFIBUS-DP的制絲線工藝線電控柜或更高一級的控制或管理層上。
以S7-300為例，在硬件配制中插入JagXTREME儀表的GSD文件，在PROFIBUS-DP的GENERAL下可選擇JagXTREME，然后配制其為從站及站址。S7-300 PLC與JagXTREME儀表通訊，可進行重量數據采集和遠程清零操作。如果儀表是接上1臺秤，PLC定義4個控制字：2（字）入2（字）出。如儀表接2臺 秤PLC定義8個控制字，4（字）入4（字）出。如：一個儀表接2臺秤，在S7-300硬件配制Profibus網絡，定義JagXTREME儀表從站地址為5，外部電控輸入為PIW300開始，輸出從PQW300開始，那么控制如下所示：
（一） 加香加料稱重系統到外部電控的控制單元，輸入信號（ PIW）：
加香加料稱重系統通過相應網絡的通訊模塊把現場需要的數據經相應的網絡發送給制絲線工藝線電控柜。具體發送的數據內容見表1。
第1個字為A秤的重量；
第3個字為B秤的重量；
第2個字為A秤的當前狀態顯示；
第4個字為B秤的當前狀態顯示；

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表1
（二）外部電控到加香加料稱重系統的控制單元，輸出信號（ PQW）：
加香加料稱重系統通過相應的網絡通訊模塊接收來自制絲線工藝線電控柜的數據。具體接收的數據內容見表2。
當第2個字（A秤）或第4個字（B秤）的第0位和第1位為1且秤的狀態為靜態時即輸入信號第2個字或第4個字的第12位為0時，可以發秤清零信號到秤A或秤B進行清零操作。

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表2
C．以太網ETHERNET網絡通訊協議
在配制以太網通訊時，需對所選用的JagXTREME儀表進行Basic語言編程，然后再在Setup配制中定義其網關地址及子碼。關于Basic語言編程在下面的章節中詳述。
3．JagBasic語言的的使用
JagBasic語言在標準Basic語言的基礎上擴展了一些針對JagXTREME儀表的專用語句，它保持了Basic語言的易學易用的特點，用戶可通過JagBasic編程利用JagXTREME儀表硬件平臺提供的豐富資源實現各種特殊功能。編程工作可在PC機上進行，用文本編楫器編寫JagBasic源程序，然后通過串口用超級終端Zmodem協議或者通過以太網傳入儀表。
（一） 以太網的Basic語言編程
50 defshr stareA,t_690 : defshr stareB,t_6a0 : Rem Set tare
60 defshr ctareA,t_691 : defshr ctareB,t_6a1 : Rem Clear tare
70 defshr zeroA,t_693 : defshr zeroB,t_6a3 : Rem Clear zero
80 defshr keybd,bas10
90 defshr grossA!,wt110 : defshr grossB!,wt210 : Rem double gross
100 defshr netA!,wt111 : defshr netB!,wt211 : Rem double net
110 defshr tareA!,bas12 : defshr tareB!,bas13 : Rem 輸入皮重值
115 defshr tarA!,ws112 : defshr tarB!,ws212 : Rem 實際皮重
120 defshr motionA,s_200 : Rem Scale A MOTION FLAG
125 defshr motionB,s_208
130 defshr ESCkey, bas86 : defshr SELkey, bas87
135 defshr Display, bas11 : defshr stopEnable%, bas89
140 stopEnable% = 0 : ESCkey = 0
145 SELkey = 0 : Display = 1
150 keybd=1
180 defshr ERA, s_205 : defshr ERB, s_20d
185 defshr netmodeA, s_204 : defshr netmodeB, s_20c
550 Print " * JAGUAR-COD * ": SLEEP 2000
560 Print " -*- KSEC -*- ": sleep 2000
570 Print " Version 1.00 ": SLEEP 2000
580 fox%=0 : Rem 儀表發送端口定位標志（不用）
590 grsA!=0 : grsB!=0 : penA$="0" : penB$="0" Rem 初始重量及狀態位
600 defshr in1%, p_6e0 : Rem 輸入信號1
620 defshr in2%, p_6e1 : Rem 輸入信號2
640 k$=""
650 Event key
660 On Event key GoSub 8000
700 Rem 儀表接收計算機信息
710 lsocket%=Listen(5001)
720 If lsocket%=0 Then Print " listen " : sleep 2000 : stat%=sockcls(lsocket%) :
GoTo 710
730 asocket%=accept$(lsocket%)
760 If asocket%=0 Then Print "connect error" : sleep 2000 : stat%=sockcls(asocket%): GoTo 730
770 If asocket%=-1 Then Print "awaiting connect" : sleep 2000 : stat%=sockcls(asocket%): GoTo 730
780 Print "connect success" : sleep 2000 : port%=asocket% : Rem 更換IP$
790 Print IP$ : sleep 3000
792 Print " "
2400 Rem 字符串（格式：Chr$(2)+凈重+毛重+皮重+Chr$(13)）
2410 If in1%=0 AND in2%=0 AND netA!>=200 Then CAR$="1" Else CAR$="0"
2420 If motionA=0 Then STABLE$="0" Else STABLE$="1"
2430 NET_WGT$=STR$(netA!)
2440 MM!=LEN(NET_WGT$)
2450 If MM!=0 Then NET_WGT$="0 "
2460 If MM!=1 Then NET_WGT$=NET_WGT$ + " "
2470 If MM!=2 Then NET_WGT$=NET_WGT$ + " "
2480 If