咨詢電話
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2021-01-21 14:26:24 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
一、前言
闡述了一種用89C51單片機控制的定量自動稱量包裝系統(tǒng)的工作原理,以及控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。
在生產(chǎn)、流通日益社會化、現(xiàn)代化的今天,實現(xiàn)產(chǎn)品包裝的機械化、自動化,不僅是現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢,而且能帶來巨大的經(jīng)濟效益。在計算機技術(shù)飛速發(fā)展的今天,在包裝系統(tǒng)中采用微機對傳統(tǒng)的包裝機械進行改造,有利于提高包裝機械的性能,提高包裝設(shè)備的計量精度、速度和自動化水平。介紹了以89C51單片機為控制器的定量稱重包裝系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自動控制送料、封口等工序,并具有零點自動跟蹤、過沖量自動校正等功能。主要用于粉末、小顆粒等物料的定量稱量包裝與配料系統(tǒng)。
該系統(tǒng)主要包括電子稱量測量、控制、傳輸和密封等部分。傳遞部分是由電機控制的一種鏈板傳動系統(tǒng),它實現(xiàn)對包裝件的傳遞;封口機構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品和包裝的不同,自動執(zhí)行縫包、墊封或卷邊封口等功能;計量部分由稱量傳感器和相應(yīng)的測量顯示儀表組成,完成對物料的稱量分包和重量顯示;單片機及其相應(yīng)的控制執(zhí)行電路,負責定量稱量包裝系統(tǒng)各工序的自動控制。
該系統(tǒng)根據(jù)傳感器的輸出信號,實現(xiàn)對物料的自動定量包裝。它的基本工作過程包括稱重、卸料、輸送、封口四個階段。
稱重開始時,控制器控制進給閥門與進給閥門同時開啟,物料進入稱重斗。在稱重斗中,當物料的重量達到粗加料閾值時,控制粗加料閥關(guān)閉,物料從粗加料閥流出,進入粗加料階段。稱重斗的數(shù)量接近目標值,達到細加料門限時,控制細加料門關(guān)閉,稱重過程完成。接著套裝包裝容器并觸動夾具工作,打開稱量斗的卸料閥,將物料卸入包裝容器。卸載后,關(guān)閉卸載閥,夾持裝置自動松開,將裝料的包裝容器落在傳送帶上,由傳送機構(gòu)送至封口裝置,完成封口工序。
二、硬件設(shè)計。
該系統(tǒng)的硬件電路主要由稱量電路,控制電路,作動器等組成。
每側(cè)有一個稱重傳感器,在稱量斗的兩端的力支撐點上檢測每包在斗中的物料的重量,并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。采用測試電路將信號進行放大等處理后送到A/D轉(zhuǎn)換器中,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出,再用單片機讀取A/D輸出的數(shù)字量并進行運算處理,得到所測物料的重量值,然后用數(shù)字形式顯示物料重量。
該系統(tǒng)選用89C51單片機作為處理器,內(nèi)部集成CPU、RAM、ROM、計數(shù)器/定時器、中斷處理系統(tǒng)和I/O口等多種功能部件[2],設(shè)計電路簡潔,系統(tǒng)可靠性高。
在硬件上采用LED數(shù)字顯示屏,除了能顯示物料重量外,還能同時顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)信息;使用鍵盤,實現(xiàn)了系統(tǒng)的鍵控操作和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定;通過擴展I/O口,可實現(xiàn)設(shè)定的輸出開關(guān)量控制,保證了電磁閥、電機等執(zhí)行元件的可靠、協(xié)調(diào)工作。
三、軟件設(shè)計
該系統(tǒng)軟件包括多個子程序和一個主程序。主要包括系統(tǒng)初始器、零點自動跟蹤調(diào)整、粗料定量控制、過沖量自動校正、出料輸送封口控制等功能模塊。
3.1實現(xiàn)零位自動跟蹤調(diào)整。
卸載和加料時,物料會與稱量斗壁發(fā)生少量粘連,造成稱量零點漂移。為了修正稱量誤差,在每次加料前,稱量過程由單片機控制自動完成,并將其作為下一次加料稱量的參考零點,以保證下一次實際加料的稱量值不受稱量零點漂移的影響。
3.2粗細物料加料閾值設(shè)置。
粗細兩種加料閥的設(shè)計目的是兼顧加料速度和加料精度。粗細進給閥均開時,進給速度快,閾值一般可設(shè)定在目標值的70%~90%。細級加料時,只開細級加料閥,便于實現(xiàn)對加料量的精確控制,細級加料閥值應(yīng)等于目標值減去過沖量。
3.3自動修正過沖量。
在細小進料閥關(guān)閉、系統(tǒng)停止進料時,從進料口到稱量斗之間的一段“飛流”最終會落入包裝容器,使實際重量超過定量包裝的目標值,同時,在進料過程中,由于物料沖擊稱量斗,會產(chǎn)生瞬時重量標值增加的現(xiàn)象。二者對稱量結(jié)果的影響量可以統(tǒng)稱為過沖量。因此,實際加料量應(yīng)該與細粒級的閾值相對應(yīng),再加上過沖量。該系統(tǒng)采用負反饋偏差控制技術(shù),自動對過沖量進行校正。它的基本方法是根據(jù)上一次稱量值與目標值的偏差來調(diào)整本次稱量過程中所用的過沖量值,即調(diào)整細進水閥門關(guān)閉時間,以減少本次稱量值與目標值的偏差,提高定量包裝的準確性。
3.4鍵盤程序。
通過鍵盤處理程序?qū)崿F(xiàn)對按鍵狀態(tài)的查詢、判斷和響應(yīng),并完成相應(yīng)的鍵功能處理,鍵功能主要有:目標值設(shè)置,加料門限設(shè)置,手動鍵操作等。
3..5子程序顯示。
該顯示器可實現(xiàn)稱量結(jié)果的轉(zhuǎn)換處理和LED數(shù)碼管的顯示,同時還能顯示當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息,便于用戶實時直觀地了解系統(tǒng)的運行情況。
四結(jié)論。
采用89C51單片機對定量包裝系統(tǒng)進行稱量,實現(xiàn)了定量包裝過程的自動化,提高了生產(chǎn)效率和包裝精度。
本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除
深圳市卓禾儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的研發(fā)及生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),所生產(chǎn)的JY500系列稱重顯示控制器(包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等)高速高精度,使用壽命長。卓禾儀器有十數(shù)年的現(xiàn)場校驗經(jīng)驗,在業(yè)內(nèi)有良好的口碑,且有專門的售后工程師幫忙解決產(chǎn)品使用過程中遇到的技術(shù)問題,客戶可以放心省心順心的使用我司的產(chǎn)品。如果對我司的產(chǎn)品感興趣,歡迎咨詢。