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稱重控制系統(tǒng)的分析

稱重控制系統(tǒng)的分析包括控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析、工作原理、設(shè)計原則和實現(xiàn)的功能特點等。

1控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括CPU模塊、運放及濾波模塊、AZD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊、液晶顯示模塊、開關(guān)量模塊及通訊模塊等。

2工作原理

控制系統(tǒng)上電后，在稱重工作狀態(tài)下，按鍵輸入密碼后，便可進行系統(tǒng)設(shè)定和參數(shù)設(shè)定。稱重時，外部開關(guān)量輸入運行有效信號，儀表進入運行工作狀態(tài)。稱重控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)對秤體進行控制。稱重過程中，稱重傳感器信號經(jīng)刀D轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸入單片機，單片機進行處理和計算，通過顯示器顯示出此時物料的稱重過程，累計稱重值等。當累加后的總重量達到了預(yù)設(shè)總重量值后，停止進料，定量秤進入非稱重工作狀態(tài)。繼續(xù)進行參數(shù)設(shè)置后，便可進行下一次稱重

3設(shè)計原則

本控制系統(tǒng)的設(shè)計原則主要為智能化、易操作、可靠性強、維護性好等。智能化:具有推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)等功能。儀表的設(shè)計應(yīng)最大程度上減少人工操作。

易操作:液晶顯示界面友好，中文顯示。開關(guān)量和按鍵易于操控，對操作人員無需太多理論知識要求?？煽啃詮?首先，在選用硬件中的各元器件時一定要保證它們分別能夠滿足設(shè)計和工作的要求。如工作的時的精確度要求、溫度范圍、環(huán)境的濕度、抗干擾性、粉塵等。其次，整個系統(tǒng)要保證能在規(guī)定的工作環(huán)境下安全可靠的工作，并且性能穩(wěn)定，不易受外界干擾。維護性好:軟硬件均采用模塊化設(shè)計，便于以后的維護和診斷。

4功能特點

(1)16路開關(guān)量輸入輸出(8沁8出):開關(guān)量的輸入信號由控制器處理，并驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進行操作。

(2)全自動快、慢加料控制:不需要人為干涉就可以完成加料過程。

(3)自動落差修正功能:在小投關(guān)閉后，由于機械動作的延遲及空中料柱的影響，還有一部分物料落到秤斗中，這部分物料重量稱為落差。由于種種原因，落差不是穩(wěn)定不變的。儀表的自動落差修正功能，能夠?qū)β洳畹淖兓龀鲅a償。

(4)自動零位跟蹤功能:在稱重過程中，每次的空秤值(即零點)是不相同的，雖然每次的差別很小，但也足已影響到下次的包裝重量值。鑒于此，儀器在每包裝一袋后，會自動調(diào)節(jié)零點基準。自動調(diào)節(jié)零點基準能在允許的零區(qū)范圍內(nèi)對秤斗總殘留的物料進行補償。

(5)過沖檢測及抑制功能:當快速加料料速比較大時，容易出現(xiàn)沒有慢速加料過程就卸料，但實際重量并未達到目標值的現(xiàn)象，即過沖現(xiàn)象。這是由于大料流對秤斗的沖擊造成的。為避免過沖現(xiàn)象，在控制參數(shù)中設(shè)置了禁止比較時間。在禁止比較定時時間內(nèi)小投一直有效，而不判別稱重值是否大于目標值與落差值的差，從而避開大料流的沖擊在重量上形成的波峰。

(6)液晶屏中文顯示、人性化菜單，最大程度的方便用戶。

(7)密碼設(shè)定功能:便于工作人員的使用，同時也可以防止非工作人員對已設(shè)定配方的修改。

(8)具有RS485通用串行輸出接口功能:可方便地與計算機通訊[7]。

2控制方法的研究

控制方法的研究是稱重控制系統(tǒng)設(shè)計的一個重要部分。目前，粉粒狀物料稱重系統(tǒng)的稱量控制一般采用落差值補償方法，落差值用以補償由于外界干擾及機械慣性等因素所造成的誤差，使實際給料的重量滿足精度要求。但是，由于調(diào)整落差值是在當次給料進程結(jié)束后，而給料進程是不可逆的，對下次進程又僅僅是一個待修正的值，這樣就較難提高稱重的精度[81。本設(shè)計中，采用預(yù)測控制方法對落差值在線進行修正，達到了稱量精度和稱量速度的要求。

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