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ENGLISH0755-88840386LCS-1000型半自動裝袋機電氣控制系統(tǒng)
發(fā)布時間：2020-08-21 10:08:42 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
序言
半自動裝袋機以其操作簡單、計量方便、價格低等特點,在加碘鹽、味精、洗衣粉等行業(yè)的產(chǎn)品包裝上取得了廣泛應(yīng)用、象洗衣粉.食鹽這類產(chǎn)品入市場銷售時，其包裝規(guī)格大多不超過1000克，面對這個廣闊的市場，國內(nèi)很多廠家設(shè)計生產(chǎn)了各式各樣的半自動裝袋機。這些產(chǎn)品的計量方式大致有兩種：容積式計量、電子秤計量。這兩種計量方式在應(yīng)用時各有利弊。釆用容積計量方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、工作速度快，缺點是計量精度易受物料濕度、以及物料顆粒大小的影響。采用電子秤計量的優(yōu)點是精度不受物料濕度和顆粒大小的影響，計量精度也比較高；但普通電子秤所釆用A/D轉(zhuǎn)換速度較低，制約了這類機器的工作速度，采用電子秤計量的設(shè)備其工作速度一股不超過10袋/分鐘，若再提高速度,便會岀現(xiàn)較大的計量誤差。
我廠根據(jù)市場需求，自行開發(fā)研制了半自動稱量式裝袋機。本機采用電子計量，雙電磁振動給料器同時送料，振動給料器的振幅可大小任意調(diào)節(jié)。幾年來，經(jīng)用戶使用表明，本機工作速度達(dá)到20袋/分鐘，能夠滿足用戶要求。在技術(shù)指標(biāo)上，本機靜態(tài)精度為1/1000,動態(tài)精度優(yōu)于0.5%,分度值為1克。目標(biāo)值可在200~1000克之間任意設(shè)定，粗喂料值、落差值同任意設(shè)定，并具有自動去皮、校秤等功能。
一、稱重控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計下圖為本機稱重控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
- 前置放大器的設(shè)計及要求
我們知道，應(yīng)變式稱重傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu);是將應(yīng)變計組成橋式結(jié)構(gòu)，傳感器的輸出就是兩個橋臂的中點電壓。因此；傳感器的輸出是一個很高的共模電壓，其差值很小，為毫伏級，對A/D轉(zhuǎn)換器來說，一般不允許在輸入端加這么高的共模電壓。在設(shè)計前置放大器時，應(yīng)使前置放大器具有很高的共模抑制比。同時，為了保證稱重系統(tǒng)有足夠的分辨率，前置放大器還應(yīng)具有很高的放大倍數(shù)。為滿足上述要求，本機的前置放大器釆用典型的由三運放組成的儀用放大器，運放釆用高精密運算放大器OP07,本放大器共模抑制比髙達(dá)120dB,放大倍數(shù)為900。
- A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與選用
由于積分式A/D轉(zhuǎn)換器固有的原因，轉(zhuǎn)換速度很難提高，對于裝袋機這樣的動態(tài)計量工具來說，較低的轉(zhuǎn)換速度會產(chǎn)生較大的孔徑誤差。因此，整機速度不可能得到看效提高，在設(shè)計時考慮釆用具有較高轉(zhuǎn)換速度的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，本機采用了美國AD公司生產(chǎn)的具有中等分辨率的高速A/D轉(zhuǎn)換器AD574,它的分辨率為12位，轉(zhuǎn)換速度為25眼。對于普遍稱重控制器來說，12位分辨率確實較低，但是，普通稱重控制器的測量范圍是稱重傳感器的全量程，而本機稱重控制器的測量范圍僅為傳感器量程的某一段。通過計算表明，對于傳感器量程的這一段來說，只要前置放大器的放大倍數(shù)足夠大，就能使本機的分辨率完全符合設(shè)計要求；至于傳感器量程另外的部分,則是本機不關(guān)心的。
- 稱重控制系統(tǒng)的工作原理
加電后，系統(tǒng)首先判別設(shè)定開美的位置，來決定是否需要修改工作參數(shù)以及是否需要校秤。如果設(shè)定開關(guān)在設(shè)定一側(cè)，系統(tǒng)調(diào)用設(shè)定程序，來進行參數(shù)設(shè)定或者進行校秤操作。操作完成后，系統(tǒng)將設(shè)定值或者校秤結(jié)果存入EEPROM,以備下次開機使用。如果設(shè)定開關(guān)在工作一側(cè)，系統(tǒng)不需重新設(shè)定，則系統(tǒng)先將工作參數(shù)從EEPROM中讀人系統(tǒng)內(nèi)存，然后，向輸岀控制板送出開關(guān)信號，啟動兩個振動給料器，開始喂料。同時，系統(tǒng)檢測稱量值。如果稱量值大于或等于粗喂料值，系統(tǒng)關(guān)閉粗喂料紿料器，然后，再判斷稱量值加上落差值是否大于或等于目標(biāo)值。如果稱量值加匕落差值大于或等于目標(biāo)值，關(guān)閉細(xì)喂料給料器，系統(tǒng)進入等待狀態(tài)，并不停檢測是否有袋套上，若有套袋，系統(tǒng)向輸出控制板送出開關(guān)信號，完成卸料動作。接著,系統(tǒng)進行下次稱量，如果一直沒有套袋，系統(tǒng)一直處于等待狀態(tài)。
- 系統(tǒng)電源設(shè)計
本系統(tǒng)采用兩套電源，其中一套供給稱重系統(tǒng)。另一套供給輸出控制系統(tǒng)。供給稱重系統(tǒng)的一組電源包含三組輸出：±12V和+5V,其中±12V供給稱重傳感器、前置放大器、以及A/D轉(zhuǎn)換器，+5V供給CPU和數(shù)字系統(tǒng)。另一組電源為輸出控制板電源，它有兩個作用：一是為控制板提供+15V電源，.二是為可控硅觸發(fā)電路提供同步觸發(fā)信號。在設(shè)計時，考慮到可控硅的通斷會給電源造成污染，為確?？刂坡媒y(tǒng)的可靠性，才將兩套電源完全分開。稱重系統(tǒng)與輸出控制板有聯(lián)系的部分，用光電耦合器隔離；以免造成干擾。
二、 提高精度的幾點措施
對裝袋機的整個控制系統(tǒng)來說，儀表的精度固然是計量精度的決定因素。但系統(tǒng)的調(diào)校、輸出控制系統(tǒng)的優(yōu)劣對計量精度的影響;也是不可忽略的。在調(diào)校的時候，為保證精度一般取粗喂料值為目標(biāo)值的7。％左右，如果目標(biāo)值過大，容易造成過沖。如果目標(biāo)值過小,就不能有效的提高整機的工作速度、作為細(xì)喂料的振動給料器,在調(diào)試的時候應(yīng)注意，其單位時間內(nèi)的送料值不宜太人，根據(jù)經(jīng)驗一般為1克/秒左右為佳，過大容易造成落差不穩(wěn).影響精度。在振動給料器控制線路的設(shè)計上，在整個振動給料器的速度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，不應(yīng)有死點，并且，要保證有良好的線性。如果調(diào)節(jié)過程中有死點.當(dāng)給料器工作在死點附近,會使振幅不穩(wěn),從而造成精度不穩(wěn)。
三、 結(jié)束語
本機經(jīng)用戶幾年來的使用來看，用戶反映情況基本不錯。但本機仍有許多不足之處，比如，振動給料器易受電網(wǎng)電壓波動的影響。在梅雨季節(jié)，易受潮濕空氣的影響。在技術(shù)方面，我們力求進一步改進和提高,以滿足用戶的要求。
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