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多頭秤,組合秤,多斗包裝機

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組合秤控制系統設計與應用
發布時間:2019-01-02        瀏覽次數:471        返回列表

摘要:本文介紹了組合秤的稱量過程,闡述了組合秤控制系統硬件和軟件組成,分析了系統能達到的性能和特色。

關鍵詞:組合秤;步進電機


引言


組合秤自20世紀70年代問世以來,在食品、醫藥、化工等行業得到了廣泛的應用,它解決了不均勻物料的計量包裝問題,具有計量精度高、包裝速度快、可靠性高等特點,尤其對某些價值較高的顆粒或塊狀產品可實現快速、準確定量包裝,精度可控制在±1克以內,稱量速度達240包/分。由于進口組合秤價格十分較貴,使其應用受到限制。


一.組合秤的稱量過程


組合秤主要由稱量機構和控制系統組成,JW-A防水型10頭電腦組合秤是中山市精威包裝機械有限公司在全球主打產品之一,該組合秤有10個稱量斗,目標組合重量3000克,速度≥60包/分,精度可控制在±1.5克以內。物料從集料斗,經圓形振動分配器和徑向進料器,按要求定量將物料進入相應備料斗暫存,備料斗料門打開,物料進入稱料斗進行稱量,備料斗放完料后,其料門關上,繼續存料。微機將測定的十個稱量值進行組合計算,總共有210-1共計1023個組合方式,從中選出更佳稱量組合,屬于更佳稱量組合的稱料斗料門打開,物料經卸料倉流出進入包裝。同時,徑向進料器自動給卸空的備料斗加料。如此循環往復,直到人為停止。若某稱料斗在連續30個工作循環中未被選中,則該稱料斗被強迫強制排放一次,在含該稱料斗重量的組合中選擇更佳組合,并對卸掉物料的該稱料斗的稱重傳感器自動調零。料門的開閉采用步進電機驅動,根據物料的特性細微調整料門開閉速度。集料斗中的料位由光電傳感器檢測。


二. 系統硬件設計

1.放大器

AD620是一種體積小、低功耗、高精度儀表放大器。它適用于精確的數據采集系統和多路轉換應用系統。

2. A/D轉換器

逐次比較式模數轉換器,它的轉換速度和精度較高,功耗低且有耗電僅10A的關閉方式,一次轉換時間為9.4s,具有單雙兩種輸入和三態串行數據輸出方式,內帶采樣保持電路。由單片機或PLC來控制A/D轉換過程。


3.步進電機驅動電路


備料斗和稱料斗共有20個料門,為使料門開閉動作平穩,防止物料破損和卡料,每個料門的開閉都用步進電機驅動。


三.系統軟件設計

組合秤在工作時,要完成70 包/ min(1 包/s)以上的能力,即至少要在1s 鐘內完成重量檢測、組合計算、查找更佳組合等,從而完成一次包裝,其中組合計算費時相對較多,高性能的單片機或PLC,可直接完成檢測、計算、控制輸出,既能滿足組合秤實時控制的精度要求,又能滿足包裝速度要求,是一種較有效的控制方式。控制系統工作時,由單片機或PLC發信號給多路開關,分時選擇10 個稱重傳感器,信號經放大、A/D 轉換,輸入到單片機或PLC,并對10 個輸入值進行組合計算,得到更佳組合所在的一組稱量斗編號,根據編號控制對應步進電機的轉速和方向,使該組料門打開,完成卸料,然后關閉料門;儲料斗中的料位由光電檢測開關檢測。另外,本系統還設計了顯示、報警和鍵盤電路,使系統功能更加完善。

4  結束語


組合稱量技術以其高精度,高速度代表了當今稱量技術的高水平及發展的方向,以前我國主要靠從日本、澳大利亞等國進口,由于價格昂貴,阻礙了電腦組合秤的廣泛應用與普及。但隨著我國的商品包裝向高速、高準確度的方向快速發展,電腦組合秤必會快速地進入我國的商品加工、包裝行業。可以說,包裝行業的發展推動了稱量技術的發展,同時,稱量技術也提高了包裝水平,促進了包裝行業的發展。


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