来源:网络转载更新时间:2020-09-22 11:19:08点击次数:3092次
—、引言
MCS—51系列单片微机是新近在我国推广应用的一种功能强、体积小、面向控制的单片机;它以其独特的结构和性能为工业技术改造,促进产品自动化、小型化、智能化提供了价廉物美的微机控制系统.针对现有产品LZJ-750中型连动真空包装机的特点,我们采用典型单片微机8031组成控制系统,取代原机的常规电气控制部份,并拓展原机控制功能,实现程控、步进,连动,热合智能调节、温度自动控制、过热保护和成品量自动显示诸项功能,使其成为单片机控制的新一代产品。,
二、连动真空包装机的电气控制
工作流程
真空包装一般用于热合材料袋抽气电热封装.,电气控制主要在于程控和温度控制。LZJ-750连动真空包装机的工作流程如图I所示。其中输送带前进、真空箱盖上升和下降均为行程开关控制,其它程序为时间控制和温度控制.如需要重复循环,则在真空箱盖上升到位后经过上料延时,再自行启动输送带前进,单循环与重复循环通过开美K来选择。
2.连动真空包装机常规电气控制方式
UZJ-750连动真空包装机原设计使用的常规电气控制原理图.实践证明:这种由晶体管分立元件组成的延时控制电路,其工作
可靠性易受夕圈因素影响,尤其是强电对弱
图1真空包装机工作流程图
电部份的干扰较大;而热封电路完全靠变压器短路电流延时加热,无温度控制回路。由于电热带(RD支撑材料采用通水冷却的方式来避免过热,这一方面浪费能源,另一方面在使用中经常发生电热带烧断故障。为了改善上述缺点,我们采用单片微机控制系统.
图2连动真空包装机电气原理图
3.单片机系统的控制图及硬件配置
根据图1所示工作流程,采用梯形程控和热平衡智能温控如图3所示。图中准备段包括输送带移动、真空箱盖下降和真空泵抽气三个工步。Tp为热封时电热带上的温度值.由单片微机最小系统加上接口组成的微机控制系统.可实现上述控制功能,其结构框图如图4所示.图中单片微机温升开环控制与温度传感器、比较器、SCR组成的闭环控制联合构成温控回路。单片微机系统采集到温度信号,经过计算确定最佳温升时间(可调),以实现热封智能调节;
图4连动真空包装机单片机
控制系统结构框图通过预置热平衡检零电表的基值1。.来调整温升图中的爐平衡点To,以适应不同材料的热合封装。T。确定方法为;设热封时温度传感器阻值为R(T),按温控回路设计参数推导出
R(T)=2.5语M-l(kQ)
用此式算得R(T)值,然后由图5曲线査出To值。整个控制系统的工作过程是:首先启动“运行健”.在单片机自检显示正常后,将拨盘置数和温度信号釆集到机内,计算出程控时序,按梯形图输出信号去驱动执行元件,并同时予以显示[中断系统随时响应按键“中断”.以实现步进、延时、连动;温控回路在接收到热封信号后迅速升温进入热平衡状态,经约一秒(可调)热合动作后立刻断电,以节约能源。
4程序设计
利用图4所示単片机系统,容易实现连动真空包装机对程控和温控的要求。为充分利用单片微机资源.在不增加硬件投资情况下,我们增加一段程序,使系统具有成品量自动显示功能,并且可按照不同产品要求,改动一些程序语句,很容易调整梯形图中的程控时序。系统主程序框图如图6所示。
图6系统主程序框图
图中定时器中断响应程序如下
三、单片微机系统的抗干扰措施及其优点
单片机系统可靠运行,主要需排除强电对弱电的干扰。图4系统中共有三级电源R5VDG+15VDC和380VAC。为提高整个控制系统工作可靠性,我们将三级电源(包括接地)完全隔离,信号通过光电耦合来传递.在温控回路中,变压器短路电流近80A,必须考虑波形畸变的影响,故SCR器件配合温控图采用过零触发方式工作,这样既避免了射频干扰,也避免了高次谐波对电网的影响I在产品中整个控制系统全部裸露,运行中经受了附近火花、电磁、振动等干扰。实践证明,采用这些抗干赫施是可行的,效果很好.
如上所述,连动真空包装机采用单片微机控制系统与图2原电气控制相比.外部接线和器件大大简化,更重要的是控制策略优化,功能增加,程控、温控调整灵活,工作可靠性高,并且热封节能率比常規控制节省30%以上。
四、结束语
本设计采用8031单片微机,通过它实现对连动真空包装机的控制f在程控和温控设计过程中都采用了抗干扰措施,经现场运行实践证明,设计是可行的,运行是可韋的,相信它将会在工业生产领域里获得广泛应用.
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