模拟量信号输出数显扭力扳手 串口通讯PLC：JD-GZB系列模拟量信号输出数显扭力扳手是成都精炬达电子科技有限公司针对工业自动化装配、在线扭矩检测场景开发的智能扭矩检测工具，该产品整合了高精度应变式扭矩传感器、信号处理模块、模拟量输出单元与串口通讯功能，可直接对接PLC控制系统，实现扭矩数据的实时采集、传输与闭环控制，广泛应用于汽车零部件装配、机械设备制造、航空航天紧固件安装、风电组件装配等对扭矩

模拟量信号输出数显扭力扳手 串口通讯PLC

JD-GZB系列模拟量信号输出数显扭力扳手

一、产品概述

JD-GZB系列模拟量信号输出数显扭力扳手是成都精炬达电子科技有限公司针对工业自动化装配、在线扭矩检测场景开发的智能扭矩检测工具，该产品整合了高精度应变式扭矩传感器、信号处理模块、模拟量输出单元与串口通讯功能，可直接对接PLC控制系统，实现扭矩数据的实时采集、传输与闭环控制，广泛应用于汽车零部件装配、机械设备制造、航空航天紧固件安装、风电组件装配等对扭矩精度要求严苛的领域。

相较于传统的机械扭矩扳手与普通数显扭力扳手，JD-GZB系列最大的特点在于支持**模拟量信号输出+RS485串口通讯**双输出模式，可直接接入工厂现有PLC控制系统，无需额外加装数据采集模块，大幅降低自动化装配线的改造与集成成本，同时保留数显本地读数功能，兼顾自动化生产与人工抽检两种应用场景。

二、产品核心参数与技术特点

2.1 核心规格参数

规格选型：

2.2 核心技术特点

高精度扭矩检测：采用进口应变片组成全桥测量电路，经过温度补偿与线性校准，长期使用精度稳定性高，可满足主流工业装配的扭矩精度要求。

双模式输出适配PLC系统：同时支持模拟量信号输出与RS485串口通讯，可根据PLC系统配置灵活选择接入方式，模拟量输出可直接对接PLC模拟量输入模块，实时传输扭矩数值，通讯模式可支持批量数据存储与参数设置。

灵活集成，降低改造成本：产品自带信号输出与通讯功能，无需额外加装AD转换模块或数据采集网关，直接接入PLC即可使用，无论是新生产线搭建还是旧线改造，都能大幅降低集成成本与周期。

人机交互友好：本地数显屏支持峰值保持、目标扭矩设置、单位切换（N.m/lb.ft/lb.in）等功能，人工操作时可直观读取扭矩数值，超差、达标实时声光提示，降低操作失误率。

结构坚固耐用：扳手杆采用高品质合金钢锻造，表面做硬化处理，抗冲击抗变形能力强，适合长期工业现场使用。

三、功能说明

3.1 模拟量信号输出功能

JD-GZB系列可将测量到的实时扭矩值转换为标准的模拟量信号输出，默认输出为4~20mA电流信号，对应扭矩范围为0~满量程，用户也可根据自身PLC系统需求定制0~5V或0~10V电压输出类型。PLC模拟量模块采集到模拟量信号后，可通过简单的量程转换得到实际扭矩数值，实现扭矩的实时监控与逻辑控制，例如当扭矩达到预设值时，PLC控制装配工位停止进给或触发下一道工序，实现自动化装配的闭环控制。

3.2 串口通讯功能

产品自带标准RS485串口通讯接口，采用通用Modbus-RTU通讯协议，支持PLC主动读取扭矩测量值、峰值扭矩、设备状态等参数，也支持PLC向扭力扳手下发目标扭矩、报警阈值等参数设置。串口通讯传输距离远，抗干扰能力强，适合长距离布线的工业现场使用，同时支持多台扭力扳手并联接入同一PLC系统，实现多工位的集中管控。

3.3 本地数显与报警功能

即便接入自动化系统，产品依然保留完整的本地操作功能，工人可通过数显屏直接查看当前扭矩数值，设置目标扭矩与上下限偏差范围，当扭矩达到目标值时，绿灯亮同时蜂鸣短提示；当扭矩超过上限偏差时，红灯亮同时蜂鸣长提示，方便人工抽检或半自动装配场景使用。

四、PLC对接案例

4.1 项目背景

某国内汽车零部件生产商，新建汽车发动机缸盖螺栓装配线，要求每个螺栓的拧紧扭矩严格控制在设定范围内，扭矩数据需要上传至生产线PLC系统进行存储追溯，同时要求在扭矩达标后自动停止拧紧动作，避免过拧或欠拧。该生产线原有控制系统为西门子S7-200 SMART PLC，需要接入4台扭力扳手同时工作，用户原来的方案是采用普通数显扭力扳手加外接数据采集模块，成本较高且布线复杂，因此选择成都精炬达电子JD-GZB系列模拟量输出+串口通讯数显扭力扳手完成对接。

4.2 方案配置

本次项目中，根据螺栓拧紧扭矩范围要求，选用4台JD-GZB-50型扭力扳手，测量范围0~50N.m，精度±1%FS，配置4~20mA模拟量输出+RS485 Modbus-RTU通讯功能，供电方式选择外接DC24V与生产线供电对接，具体对接方案如下：

模拟量输出接入：将每台扭力扳手的4~20mA模拟量输出端子，对应接入西门子S7-200 SMART PLC的EM AE04模拟量输入模块，模拟量模块供电为DC24V，与扭力扳手供电共用电源。

通讯对接：将4台扭力扳手的RS485总线并联，接入PLC的RS485通讯接口，每台扭力扳手设置不同的从站地址，分别为1、2、3、4，波特率设置为9600bps，数据位8位，停止位1位，无校验，匹配PLC通讯参数。

逻辑设置：PLC将采集到的模拟量信号转换为实际扭矩值，当扭矩值上升到预设的目标扭矩值允许范围内时，PLC控制拧紧工位的电机停止输出，同时将本次扭矩数据存储到PLC数据块，上传至工厂MES系统进行产品质量追溯。串口通讯用于定时读取每台扭力扳手的峰值扭矩，与模拟量采集值做冗余校验，提高系统可靠性。

4.3 程序实现（核心逻辑说明）

第一步，模拟量量程转换：西门子S7-200 SMART PLC的模拟量输入模块采集到的电流信号转换为PLC内部数字量范围为0~20mA对应0~32000，JD-GZB-50的4~20mA对应0~50N.m，因此转换公式为：

实际扭矩(N.m) = (AIW采集值 - 6400) × 50 / (25600) = (AIW采集值 - 6400)/512

其中6400对应4mA的数字量输出，25600对应16mA的量程差，该转换逻辑在PLC的OB1主循环块中执行，实时更新当前扭矩数值。

第二步，逻辑控制：将转换得到的实际扭矩与预设目标扭矩做比较，当实际扭矩≥目标扭矩下限，且≤目标扭矩上限，触发M0.0位置位，输出停止信号控制拧紧机构停止动作，同时触发合格标记；如果扭矩超过上限值，则触发不合格报警，生产线停止运行等待人工处理。

第三步，Modbus-RTU通讯读取：PLC作为Modbus主站，每隔100ms轮询读取4台从站扭力扳手的峰值扭矩寄存器，扭力扳手的峰值扭矩存储于40001起始寄存器，数据格式为16位整形，单位为0.1N.m，PLC读取后除以10即可得到实际峰值扭矩，与模拟量采集的峰值做对比，若偏差超过2%则触发通讯故障报警，确保系统数据可靠性。

4.4 应用效果

该方案对接完成后，实现了发动机缸盖螺栓拧紧过程的全自动扭矩监控，扭矩控制精度满足客户±2%的要求，所有扭矩数据自动上传MES系统实现产品全生命周期追溯，相较于原方案，整体集成成本降低了30%，布线工作量减少了40%，投产至今运行稳定，未出现信号传输故障或精度超差问题，得到了客户的认可。

五、选型指南

用户可根据自身使用场景选择对应型号：

扭矩范围≤50N.m，适合小型螺栓装配，选择JD-GZB-50

扭矩范围50~200N.m，适合中型零部件装配，选择JD-GZB-200

扭矩范围200~1000N.m，适合大型构件装配，选择JD-GZB-1000

扭矩范围1000~5000N.m，适合风电、大型工程机械装配，选择JD-GZB-5000

如需定制输出类型、特殊接头、高精度版本，可直接联系成都精炬达电子科技有限公司沟通定制需求。

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