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LCS-1000型半自动装袋机电气控制系统

来源:网络转载更新时间:2020-08-21 10:08:42点击次数:1953次

序言

半自动装袋机以其操作简单、计量方便、价格低等特点,在加碘盐、味精、洗衣粉等行业的产品包装上取得了广泛应用、象洗衣粉.食盐这类产品入市场销售时,其包装规格大多不超过1000克,面对这个广阔的市场,国内很多厂家设计生产了各式各样的半自动装袋机。这些产品的计量方式大致有两种:容积式计量、电子秤计量。这两种计量方式在应用时各有利弊。釆用容积计量方式的优点是结构简单、工作速度快,缺点是计量精度易受物料湿度、以及物料颗粒大小的影响。采用电子秤计量的优点是精度不受物料湿度和颗粒大小的影响,计量精度也比较高;但普通电子秤所釆用A/D转换速度较低,制约了这类机器的工作速度,采用电子秤计量的设备其工作速度一股不超过10袋/分钟,若再提高速度,便会岀现较大的计量误差。

我厂根据市场需求,自行开发研制了半自动称量式装袋机。本机采用电子计量,双电磁振动给料器同时送料,振动给料器的振幅可大小任意调节。几年来,经用户使用表明,本机工作速度达到20袋/分钟,能够满足用户要求。在技术指标上,本机静态精度为1/1000,动态精度优于0.5%,分度值为1克。目标值可在200~1000克之间任意设定,粗喂料值、落差值同任意设定,并具有自动去皮、校秤等功能。

一、称重控制系统硬件的设计下图为本机称重控制系统结构框图

称重控制系统结构框图

 

  1. 前置放大器的设计及要求

我们知道,应变式称重传感器的内部结构;是将应变计组成桥式结构,传感器的输出就是两个桥臂的中点电压。因此;传感器的输出是一个很高的共模电压,其差值很小,为毫伏级,对A/D转换器来说,一般不允许在输入端加这么高的共模电压。在设计前置放大器时,应使前置放大器具有很高的共模抑制比。同时,为了保证称重系统有足够的分辨率,前置放大器还应具有很高的放大倍数。为满足上述要求,本机的前置放大器釆用典型的由三运放组成的仪用放大器,运放釆用高精密运算放大器OP07,本放大器共模抑制比髙达120dB,放大倍数为900。

  1. A/D转换器的设计与选用

由于积分式A/D转换器固有的原因,转换速度很难提高,对于装袋机这样的动态计量工具来说,较低的转换速度会产生较大的孔径误差。因此,整机速度不可能得到看效提高,在设计时考虑釆用具有较高转换速度的逐次逼近式A/D转换器,本机采用了美国AD公司生产的具有中等分辨率的高速A/D转换器AD574,它的分辨率为12位,转换速度为25眼。对于普遍称重控制器来说,12位分辨率确实较低,但是,普通称重控制器的测量范围是称重传感器的全量程,而本机称重控制器的测量范围仅为传感器量程的某一段。通过计算表明,对于传感器量程的这一段来说,只要前置放大器的放大倍数足够大,就能使本机的分辨率完全符合设计要求;至于传感器量程另外的部分,则是本机不关心的。

  1. 称重控制系统的工作原理

加电后,系统首先判别设定开美的位置,来决定是否需要修改工作参数以及是否需要校秤。如果设定开关在设定一侧,系统调用设定程序,来进行参数设定或者进行校秤操作。操作完成后,系统将设定值或者校秤结果存入EEPROM,以备下次开机使用。如果设定开关在工作一侧,系统不需重新设定,则系统先将工作参数从EEPROM中读人系统内存,然后,向输岀控制板送出开关信号,启动两个振动给料器,开始喂料。同时,系统检测称量值。如果称量值大于或等于粗喂料值,系统关闭粗喂料绐料器,然后,再判断称量值加上落差值是否大于或等于目标值。如果称量值加匕落差值大于或等于目标值,关闭细喂料给料器,系统进入等待状态,并不停检测是否有袋套上,若有套袋,系统向输出控制板送出开关信号,完成卸料动作。接着,系统进行下次称量,如果一直没有套袋,系统一直处于等待状态。

  1. 系统电源设计

本系统采用两套电源,其中一套供给称重系统。另一套供给输出控制系统。供给称重系统的一组电源包含三组输出:±12V和+5V,其中±12V供给称重传感器、前置放大器、以及A/D转换器,+5V供给CPU和数字系统。另一组电源为输出控制板电源,它有两个作用:一是为控制板提供+15V电源,.二是为可控硅触发电路提供同步触发信号。在设计时,考虑到可控硅的通断会给电源造成污染,为确保控制旅统的可靠性,才将两套电源完全分开。称重系统与输出控制板有联系的部分,用光电耦合器隔离;以免造成干扰。

二、 提高精度的几点措施

对装袋机的整个控制系统来说,仪表的精度固然是计量精度的决定因素。但系统的调校、输出控制系统的优劣对计量精度的影响;也是不可忽略的。在调校的时候,为保证精度一般取粗喂料值为目标值的7。%左右,如果目标值过大,容易造成过冲。如果目标值过小,就不能有效的提高整机的工作速度、作为细喂料的振动给料器,在调试的时候应注意,其单位时间内的送料值不宜太人,根据经验一般为1克/秒左右为佳,过大容易造成落差不稳.影响精度。在振动给料器控制线路的设计上,在整个振动给料器的速度调节范围内,不应有死点,并且,要保证有良好的线性。如果调节过程中有死点.当给料器工作在死点附近,会使振幅不稳,从而造成精度不稳。

三、 结束语

本机经用户几年来的使用来看,用户反映情况基本不错。但本机仍有许多不足之处,比如,振动给料器易受电网电压波动的影响。在梅雨季节,易受潮湿空气的影响。在技术方面,我们力求进一步改进和提高,以满足用户的要求。

 

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(此文关键词:半自动装袋机,包装机粉末半自动,半自动粉料包装机,自动称重装袋机,大袋自动包装秤)
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