0引言
隨著包裝設備智能化、自動化水平不斷發展,以及人們對包裝效率和包裝精度的要求不斷提高，傳統的單秤工作包裝機已經滿足不了廣大用戶的需求。因此開發一種雙秤交替使用的糧食包裝機械已成為二種必然⑴。本文對糧食包裝行業需求的雙秤定量包裝機進行研究，介紹了雙秤定量包裝機的機械結構、控製硬件和控製軟件等部分的設計。包裝機以STC公司的Stc89c52單片機作為該係統核心處理部分。為保證傳輸信號的精度，包裝機采用了HBB波紋管稱重傳感器。同時為了保證D/A轉換的精度采用了MAX1224/MAX1225係列12位串行A/D轉換器。
1稱重控製分析
動態定量稱重的關鍵技術在於解決稱量精度與速度的矛盾。動態稱重過程的被控對象具有慣性、滯後、非時變等非線性環節的特性，是單輸入單輸出的無自平衡能力的二階純滯後對象。稱重過程不確定因素多，誤差主要來源於物料、給料裝置、稱量裝置和控製係統。定量稱重是一個動態過程,動態稱量精度與控製過程中的每一個環節密切相關。它需要在短時間內對被稱量物料的質量加以判斷、檢測，通過算法運算控製調整物料K8凯发登录入口、修正因空中飛料的測量誤差,為下一次稱量做準備。一次稱量過程如下:釆樣，物料質量經傳感器轉換成對應電壓信號，經高精度放大、數字濾波、12位高精度A/D轉換,得到的數字量與設定量程數字量比較，獲取此次稱量誤差，將此誤差經過處理輸入控製器,控製器根據不同的控製算法輸出控製量，經D/A轉換成模擬電壓信號驅動執行機構，並通過終端部件——閥門改變給料量，直到下一采樣時刻到來。這樣就構成了一個反饋的閉環控製回路，直至係統反饋值無限逼近給定值，控製器輸出為零。
2機械結構設計
2.1包裝機的結構組成與作用
包裝機的所有機械元件均采用氣動控製。實現了反應時間短,控製精度高的目的。在整個過程中，單片機控製係統發出電信號,再通過運放電路控製電磁閥從而實現對各閥門氣動元件的控製。雙秤定量包裝機的機械結構如圖1所示。

包裝機的具體機械結構說明，圖1示出此包裝機分為A稱重係統和B稱重係統。在儲料鬥的下方設計成了衩型結構,分別安裝了兩套氣缸和電磁閥對放料進行控製。為實現稱重更精確，閥門實行了分料速控製，從而對下料的落差控製更加精確。在中間部位的關鍵稱重料鬥上分別安放了3個HBB波紋管稱重傳感器，三者分別成120。。確保了稱重的穩定性。同時兩套電磁閥和氣缸配合結構來控製著A秤和B秤的卸料。在下方是夾袋部分，采用一個電磁閥同時控製2個氣紅作用。當夾袋請求發出後2氣缸相對外伸，從而將包裝袋夾緊。當鬆袋請求發出後2氣缸相對回縮，從而將包裝袋放下⑵。
2.2包裝過程的時序圖
圖2示出，在雙秤交替使用過程中，首先A秤、B秤分別延時小時間到後，開始加料過程。以A秤為例係統首先使A秤大投、A秤中投。A秤小投信號有效,開始慢速加料過程。但A秤料鬥中的物料重量N單秤目標值一A秤大投提前量時，控製係統發出信號關閉相應的A秤大投輸出信號,A秤進入中速加料過程，同時單片機定時器啟動壇、在知時間內，不對當前秤鬥內的重量進行判別（以避免過衝），知延時過後，定時器發出中斷將實時檢測料鬥內的重量。當A秤秤料鬥中的物料重N單秤目標值一A秤中投提前量時,控製係統將關閉A秤中投信號,A秤進入慢速加料過程，同時單片機中的定時器知再次啟動。在知時間內，不對當前秤鬥內的重量進行判別（以避免過衝），」延時過後，定時器發出中斷將實時檢測料鬥內的重量。當A秤秤料鬥中的物料重N單秤目標值一A秤落差值時，控製係統將關閉A秤小投信號,A秤加料過程完成。A秤定值輸出有效，同時開始勺延時上時間到後，啟動定時器益，當歸延時到後定時器發出中斷使得單片機發出A秤卸料信號，卸料後係統判斷A秤料鬥內的物料是否低於近零值，低於則啟動定時器％,%時間到後，單片機關閉A秤的卸料信號完成一次定量循環。B秤的定量過程與A秤相同。

3控製係統設計
3.1控製係統硬件設計

圖3示出，係統運用單片機作為主要控製核心部件，在閥門控製方麵主要用電磁閥作為電一氣轉化的執行元件。單片機在接受到夾袋請求及A、B兩秤傳感器傳來的信號以後，進行分析計算，做出對儲料鬥閥門及卸料鬆袋閥門電磁閥電信號響應。電磁閥接到電信號後發生動作，氣缸伸縮達到張開關閉閥門的效果。
3.2主機的軟件工作流程
(1)初始化，包括中斷和定時器的初始化,A秤、B秤傳感器信號的初始化。(2)判斷夾袋請求的狀態,若未發出請求，等待，否則，進行裝料。同時程序到(3)o(3)判斷A、B計量稱重秤是否到達目標值，若不到秤，等待，否則，到(4)o(4)清空到秤標誌，給A秤或B秤發出放料信號。(5)延時到一定時間後，打開袋夾，同時清除給甲或乙機的放料信號，返回(2)。外中斷服務程序0：1)禁止外中斷1中斷;2)設定甲機到秤標誌;3)返回。外中斷服務程序1:1)禁止外中斷0中斷;2)設定乙機到秤標誌;3)返回。定時器0中斷服務程序：1)判斷按鈕按下狀態，為高，到(4),為低，到(2)。2)延時一段時間，判斷按鈕按下狀態，為高，到(4),為低，到(3)。3)設定按紐按下標誌。4)重裝定時器初值，返回〔3-句。
4結束語
本文介紹了雙秤式包裝機的整體機械結構和機械控製係統。給出了包裝機的工作時序，闡述了整機的軟件作用機理。目前，本產品已經在衡鑫包裝機械廠批量生產，並在玉米包裝行業中得到應用。產品在內蒙古奈曼旗農場進行了現場實際應用,取得了很好的效果。其包裝速度達到每分鍾10~12袋。包裝精度也達到了2%。。但在現場實踐中也存在著一些小的問題，相信對雙秤定量包裝機的進一步開發研究會取得更好的效果，其結構和控製也將會被推廣到其他包裝行業中。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除

深圳市k8凯发版官网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線的研發及生產的高新技術企業，所生產的JY500係列稱重顯示控製器（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。k8凯发版官网儀器有十數年的現場校驗經驗，在業內有良好的口碑，且有專門的售後工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣，歡迎谘詢。