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枕式包裝機(jī)在我國(guó)內(nèi)地的應(yīng)用 開始于20世紀(jì)90年代初，隨著食品 工業(yè)的高速發(fā)展，以及規(guī)?；F(xiàn)代 化生產(chǎn)方式的普及，枕式包裝機(jī)在進(jìn) 入21世紀(jì)后，以其高自動(dòng)化、快速、 產(chǎn)品外觀整齊大方等優(yōu)勢(shì)迅速在食 品、制藥、化工等領(lǐng)域得到推廣、普 及，成為眾多企業(yè)不可或缺的包裝設(shè)備⑴?；诘恼硎桨b機(jī), 在采用高速單片機(jī)技術(shù)和步進(jìn)電機(jī) 細(xì)分技術(shù)后，在控制精度、運(yùn)行穩(wěn)定

為了抗干擾，控制器對(duì)電眼信號(hào)、霍爾開關(guān)信號(hào)必 須進(jìn)行光耦隔離,對(duì)碼盤信號(hào)則需進(jìn)行施密特滯環(huán)整 形。為了提高輸出電流和功率，控制器上需用緩沖器或 推挽電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用細(xì)分功放電路。該電路的特 點(diǎn)是:在每次輸入脈沖對(duì)繞組進(jìn)行切換時(shí)，繞組電流改 變值僅為額定電流數(shù)值的一部分，即電機(jī)的合成磁勢(shì) 只旋轉(zhuǎn)步距角的一部分,轉(zhuǎn)子每步運(yùn)行也只有步距角 的一部分。繞組電流臺(tái)階式地逐漸增加至額定值或臺(tái) 階式地逐漸切除⑶。電流分為多少個(gè)臺(tái)階，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一個(gè) 轉(zhuǎn)子齒就需多少個(gè)脈沖。本系統(tǒng)中采用的步進(jìn)電機(jī)為 兩相混合式，為了改變步進(jìn)電機(jī)相電流實(shí)現(xiàn)步距角細(xì) 分，采用電流恒幅均勻旋轉(zhuǎn)的方法，

采用細(xì)分功放電路不僅可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)獲得更 小的步距角（角分級(jí)）,更高的分辨率，更小的脈沖當(dāng)量 （一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的位移），也可以明顯減少電機(jī)的振動(dòng)、 噪聲，改善步進(jìn)電機(jī)的低頻性能⑹。

3控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

由于驅(qū)動(dòng)器采用細(xì)分技術(shù)，在本系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī) 每轉(zhuǎn)最高可細(xì)分成12 000步，即0. 03。/步，在精度提高 的同時(shí)，對(duì)單片機(jī)速度的要求也提高了。所以,我們選 擇了高速處理器,在40 MHz的晶振條件下, 執(zhí)行單字節(jié)指令一般只需4個(gè)時(shí)鐘周期即0.1 Ms,能夠 滿足要求。盡管對(duì)于實(shí)現(xiàn)高精度有了硬件條件,但只有 設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)軟件才能充分挖掘這些硬件的性能。所示:一個(gè)用來計(jì)時(shí)，一個(gè)用來發(fā) 步進(jìn)電機(jī)的脈沖,一個(gè)用來檢測(cè)碼盤脈沖以計(jì)算封切 速度，還有2個(gè)（電眼信號(hào)中斷和霍爾開關(guān)信號(hào)中斷） 用來記錄色標(biāo)和封切刀的到位時(shí)間，并根據(jù)差值對(duì)步 進(jìn)電機(jī)速度進(jìn)行PI調(diào)節(jié)。

軟件設(shè)計(jì)過程中的幾個(gè)注意點(diǎn)如下；

（1）鍵盤掃描程序中，當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，要先 進(jìn)行消抖處理，然后再判斷是否是鍵按下還是干擾所 引起的。消抖處理通常釆用延時(shí)的方式,但在本系統(tǒng)中 采用定時(shí)檢測(cè)的方式來消抖，如程序1所示，每3 ms檢 測(cè)一下按鍵,若連續(xù)10次檢測(cè)到鍵按下信號(hào)，就可以 確定按鍵確實(shí)已按下。這種消抖方法的效果與延時(shí)30 ms是一致的，它可以避免因延時(shí)而不能處理一些快速 信號(hào)的情況。

4小結(jié)

文中介紹的枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)采用連續(xù)送料方式,可提高生產(chǎn)效率弱。同時(shí)，由于釆用優(yōu)化的單步進(jìn)+單變頻器方案，且采用了高速單片機(jī)和細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)實(shí)踐證明，具有精度高，成本低，可靠性高的特點(diǎn)。

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