1包裝機基本構成及工作原理
供料、稱重以及卸料等部分組成了稱重式定量包裝設備。其中供料部分由包括重力供料設備及蓄料鬥。儲料鬥的主要作用是對灌裝物料進行存儲，重力供料設備主要作用是將物料提供給稱量料鬥。稱重部分的主要作用是連接稱重傳感設設備，對物料重量進行測量。卸料部分主要用於物料卸料裝袋。
在儲料鬥內存有足夠的物料時，利用自身重量使物料進入供料設備，將料門完全打開進行大給料。當大給料的重量達到給定標準時，將給料門關閉，僅留一處狹縫，然後進行小給料，當達到小給料給定標準時，將給料門完全關閉，經過空中抖落，穩定稱量鬥，同時在卡緊卡袋機構時，打開卸料門，然後放料鬥中進入物料，最終落入袋中，則整個包裝過程完成。
2係統設計
2．1硬件設計
組成該係統的主要硬件包括控製開關量的設備、氣缸、電磁閥等。在氣缸驅動下完成所有料門動作，氣缸受控於相應電磁閥。設備有自動、手動兩種操作方式。自動操作時需要手動選擇或者按壓自動開關，機器開始周而複始地、自動循環。如果工作過程中，按壓停止按鈕，機器在做完一個周期性動作後，至初始狀態停止工作。以稱重式定量包裝設備控製及操作要求為依據，該控製係統所應用的PLC為SIMATICS7－200係列，該係列PLC具有緊湊的結構、模塊化、豐富的指令集及較強的可擴展性等優勢。
選用266AC/DC/ＲEL型CPU，數字的輸入量為24和16，輸出與輸入接口處的電路為光耦合式，對外接口的適應性較強。兩個ＲS485編程及通訊口，有自由式的通訊能力及MPI、PPI通訊協議。因為傳感設備模擬量的輸入信號需要處理，所以設置了EM235模擬量的處理模塊，可輸入4路的模擬量。PUP顯示設備具有監控顯示係統過程及設定參數等作用，通過S7－200PLC擴展通訊或者編程口及PPI協議進行直接通訊。
2．2軟件設計
2．2．1信號處理
因為存在稱量信號的幹擾，所以需要濾波處理信號，並對信號的穩定性及讀數的準確性進行判斷。數字濾波指的是利用判斷程序或者一定計算，使有用的信號比重所受幹擾減少，屬於軟件濾波。其中限速/限幅、滑動平均、中值等濾波方式最為常見。
本係統所采用的濾波方法為滑動平均式，所采集的電壓信號和重量是正比關係，擁有一個平均的數值是該類信號最大的特點，在一定數值範圍的附近信號上下波動，顯然這時隻進行一個數值的采取為判斷提供依據是缺乏準確性的。而滑動濾波的方法所取得的效果較好，該方法是用一個最新采集來的數據將若幹個暫存的數據中最早的數據替換掉，使得若幹暫存的數據一直都是最近數據。平均後得到的數值不僅是最近數據變化的反映，同時又使隨機誤差產生的影響大大減小。在標準差比設定值小的情況下，係統比較穩定，稱量值為當前值。然後根據係統不同的精度要求，進行不同值的設定。
2．2．2設計PLC程序
以稱重式定量包裝設備操作的要求為依據，對各種動作順序及其相互關係進行確定，然後繪製程序的流程圖，根據PLC的輸入和輸出之間邏輯關係進行梯形圖的編寫。本係統的輸入口可定義為卡帶複位式按鈕、手動自動按鈕、總複位式按鈕、卡帶開關、單步執行式按鈕等，輸出端則可定義為大、小給料的氣缸動作、稱量鬥的穩定指標、卡帶氣缸的動作、卸料氣缸的動作以及報警等，采用軟件STEP7－Micro/WIN32進行輸出編寫。
2．2．3設計文本畫麵
本係統的POP－HMI包括顯示窗LC、22個開關鍵，設定其中的16個鍵為特殊功能鍵控製畫麵的跳轉、設定位狀態、開關量等。本係統利用POP－HMI進行灌裝目標的重量及大、小給料量的設定，並對稱量重量進行實時監控，進行灌裝數據查看。
3分析稱重誤差
傳感設備動態測量產生的誤差、采集數據的模塊精度、下料衝擊、秤體的震動以及存留於空中的物料等因素將會對稱重設備的性能產生較大影響。其中傳感設備動態測量中產生誤差的原因是因為動態測量中，測量重量不斷發生變化。傳感設備每接受一個重量，該重量的受力狀態會發生改變。在改變的過程中，實際的重量與測量所得的重量相差較大。同時克服秤體震動也是一個難題，因為稱重式定量包裝設備的執行機構為氣動閥門，閥門動作會引起秤體發生震動，而受秤體震動的影響，計量鬥也會產生震動，在物料檢測信號中會加入因震動而產生的信號，對真實信號造成幹擾。下料過程中，物料落入計量鬥時產生衝擊重量，關閉備料鬥後一些物料仍舊在空中運動等都會對檢測結果的真實性造成影響。采用高精度的SIMAICS7－200稱重模塊可使以上誤差得以有效克服。
4結語
完成係統設計後，實施多次的模擬實驗，結合現場的調試狀況實施修正。投入運行之後，係統具有可靠穩定的性能，達到各項工藝的設計要求，提高了產品質量及生產效率，實現了電氣與機械控製的一體化，具有廣泛的應用價值。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除