咨詢電話
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2020-07-20 14:25:35 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
包裝業(yè)是中國(guó)工業(yè)企業(yè)最活躍的行業(yè)這一,顆粒包裝機(jī),液體包裝機(jī)、面粉包裝機(jī),多功能包裝機(jī)層出不窮。其計(jì)量方式主要分為兩類'容量計(jì)量、稱重計(jì)量。
容量計(jì)量法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備制造及工作過程均簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是計(jì)量精度差。
稱重計(jì)量是包裝業(yè)較為理想的計(jì)量方式,重量常常是街量產(chǎn)品數(shù)量的主要標(biāo)準(zhǔn)(并非體積K采用稱重計(jì)量的包裝機(jī)工作過程比較復(fù)雜,如要求太高精度的計(jì)量,往往也難以滿足,一般情況下,整機(jī)精度很難超過0.5%,尤其是對(duì)于稱重重量(一個(gè)包裝的重量)經(jīng)常變化的包裝機(jī)要想對(duì)幾種不同的包裝重量都能保持較高的計(jì)量精度是比較困難的.
本文提出的以8031為主控單元的高精度稱重計(jì)量控制系統(tǒng),采用極兼價(jià)的元件〈A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809,運(yùn)算放大器采用ICL7650等),實(shí)現(xiàn)了包裝機(jī)稱重的高精度,包裝重量,機(jī)械誤差、包裝速度均可預(yù)置,并且通過機(jī)械誤差的預(yù)置能百分之百消除整個(gè)系統(tǒng)的非電量引起的誤差,不頊置時(shí),系統(tǒng)工作于默認(rèn)狀態(tài),單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)置的包裝重量,自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)換,使整機(jī)的精度在允許的稱重范圍內(nèi)均能達(dá)到。,1%。這種控制系統(tǒng)目前巳用于150?25O&稱重范圍可調(diào)的包裝機(jī)上,效果良好。
整個(gè)控制系統(tǒng)核心由8031,2764,6264,8155,ADC0809,8279等組成,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示:
譯碼選擇M264.8155.&2/9.U80-等工作.其地址分別為6264為:20。。?3FFFH.8155,I/O口地址仔別為:命令/狀態(tài)口4100H,PA口PHU41C?H,PC口41G3H,存儲(chǔ)器地址為4000-40FFH.8279的地址為(0110000100000000)6109?!.ADC0809的地址為:8000H?8OO7H分別對(duì)應(yīng)8個(gè)輸入通道IN—"
整個(gè)系統(tǒng)的鍵盤和顯示均通過INTEL8279實(shí)現(xiàn)。對(duì)包裝機(jī)的稱重重量、誤差、速度進(jìn)行預(yù)置時(shí),顯示器顯示設(shè)定值,工作時(shí)顯示器顯示不同通道的林量重量。由于釆用了8279專用鍵盤顯示控制芯片,大大節(jié)省了CPU處理鍵盤和顯示的時(shí)間,顯著地提高了CPU的工作效率.同時(shí)編程上也變得簡(jiǎn)單可告.不必再考慮鍵盤的消讖問題和顯示數(shù)據(jù)的鎖存問題.開并信號(hào)的輸入輸出全部由8031的已口和8155的PA.PB、PC三個(gè)口來完成。
模擬信號(hào)(稱重傳感器的輸出信號(hào)J經(jīng)運(yùn)算放大器放元?jiǎng)谝牡紸DC。圖9,
該包裝機(jī)供料采用振動(dòng)上料方式,三個(gè)上料斗并行工作,每個(gè)料斗接一?稱重傳感器.其電信號(hào)放大后分別送到ADC0809的IN。”,如果有一個(gè)料斗的重蟄達(dá)到制定包裝重量,則封閉此料斗的進(jìn)料檔門,停止振動(dòng),同時(shí)把料斗的料放到下面的包裝袋里.〈把整個(gè)料斗旋轉(zhuǎn)一周)。如果有兩以上料斗的重量達(dá)到額定包裝重量,則遵循第一、第二料斗均滿時(shí)敢第一斗.第二、第三料斗均滿時(shí)放第二斗;第一、第三料斗均滿時(shí)放第三斗;第一、第二、第三料斗均滿時(shí)放第一斗的原則。
封閉進(jìn)料檔門信號(hào)來自8155的PAa,PA2
當(dāng)PA„為低電平時(shí),光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光,三極管飽和導(dǎo)通,A點(diǎn)電位為低,開關(guān)管卩截止.B點(diǎn)電位為高,繼電器吸合。
光電耦合器的采用提高了整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力,減少了誤動(dòng)作率。
振設(shè)速安調(diào)整原理圖如圖3所示:
J、.J,分別對(duì)應(yīng)PAe,PA0驅(qū)動(dòng)的繼電器的常開觸點(diǎn),以第一個(gè)料斗為例).當(dāng)?shù)谝粋€(gè)料斗的稱蛍重量不足包裝重量的95%時(shí),山,丄均吸合,當(dāng)稱重重量達(dá)到包裝重量的95*時(shí),兒斷開/吸含,、4均吸合時(shí),圖3所示電路雙向可控硅觸發(fā)甫小,電磁振蕩器的振幅大.故對(duì)應(yīng)快速上料,而僅八吸合時(shí)對(duì)應(yīng)慢速上料,通過調(diào)整叫,凹兩個(gè)電位器的電阻值,即可改變電磁振蕩器的振幅.從
而改變上料速度(即機(jī)器速度),兀斷開時(shí),電磁振蕩器停振。設(shè)置快慢兩檔即保證了機(jī)器的速度,又能很好地控制包裝精度,是本機(jī)釆用的有效措施之一。
|
我們所采用的稱重傳感器是由電阻和應(yīng)變電阻片組成的電擠,稱重范圍為ikg,傳感器精度為5其供擠電壓由LM168提供,其精度為0.02%.而對(duì)輸入電壓的穩(wěn)定性達(dá)到0.0001?-8,負(fù)荷的穩(wěn)定性為0.0003%.其輸出電壓有10v,6.2v和sv三種.把LM168—10(10v)和LM168—6,?(6.對(duì))串聯(lián),供給傳感器電拆16.2v電壓.LM168串聯(lián)工作原理圖如圖4所示
為了既保證機(jī)器的高速度,又降低漂移,傳感器電橋的輸出電壓送到由高速運(yùn)放5G覧和低漂移運(yùn)放ICL765O組成的放大器對(duì),其原理圖如圖5所示:
先把傳感帯的輸岀電壓信號(hào)通過5G28和ICL7650進(jìn)行初步放大,放大后的信號(hào)通過導(dǎo)線引到CPU主控柜(這時(shí)信號(hào)抗干擾能力已大大加強(qiáng)),再通過LF353把此電醫(yī)信號(hào)放大到0?5v(對(duì)應(yīng)ADC0809的輸入).LF353是一種低價(jià)格,高速度的JFET輸入雙運(yùn)算放大器,如果禰重250g時(shí),把。?250g重量通過傳感器、運(yùn)算放大器變成。?5v,而。?5v輸入對(duì)應(yīng)ADCO8O9的數(shù)字輸出為0?FFH,ADC0809的最大不可調(diào)誤差為士ILSB,則由A/D轉(zhuǎn)換器引起的稱重誤差為志=0.4%,系統(tǒng)誤差不可能做到0.1%。本系統(tǒng)采取的措攧是第一個(gè)1/2LF353的輸出信號(hào)既送ADCO8O9的IN。.同時(shí)又送到另-LF353的反相輸入端,而其同相輸入端接4.75v參考電源輸出通過反相器送到IN,。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)LF353輸出電壓在。?4,75v之間變化時(shí).單片機(jī)系統(tǒng)采集IN。的數(shù)據(jù),一旦檢測(cè)到VIN0>4.75v時(shí),則采集IN;的數(shù)據(jù)。此時(shí)IN,的電壓把4,75?5v變換成0?5v,在對(duì)應(yīng)最后包裝階段,由A/D轉(zhuǎn)換器引起的稱重誤差為&乂壽=0.02%,大大提高了轉(zhuǎn)換精度,為整機(jī)精度達(dá)到0.1%創(chuàng)造條件。這是本系統(tǒng)采取的另一非常有效的措施。
4全范圍提高A/D轉(zhuǎn)換精度的方法
如想在整個(gè)稱重范圍內(nèi)把精度提高20倍.可把圖5改成圖6的方式。
S6
這種接法既最大限度地降低了運(yùn)放的個(gè)數(shù),同時(shí)又巧妙地解決了模擬電子開關(guān)(CD405LCD4067)的接觸電阻對(duì)放大倍數(shù)造成的影響。只是當(dāng)引入?yún)⒖茧娫刺鄷r(shí),可能反不如使用高精度A/D轉(zhuǎn)換器(如AD574等)來得方便,經(jīng)濟(jì)效益也未必明顯,這就要視具體情況而論。
本系統(tǒng)遵循先軟后硬,盡量節(jié)省硬件開支的設(shè)計(jì)原則,程序盡量兼顧抗干擾設(shè)計(jì)和容錯(cuò)設(shè)計(jì),整個(gè)控制過程的程序流程圖如圖7所示,采樣處理1號(hào)料斗的程序框圖如圖8所示。敢料條件為號(hào)料斗均未放料,此時(shí)已有料斗裝滿,并且包裝袋已到位。
本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除