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1前言
目前，國(guó)內(nèi)成品包裝行業(yè)多釆用手動(dòng)稱重包裝，勞動(dòng)強(qiáng)度大，計(jì)量精度低。針對(duì)這種情況，作者研制了適用于輕工、化工、糧食等行業(yè)使用的粉狀物料的自動(dòng)包裝機(jī)。本機(jī)采用最新的電子稱量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)夾袋、自動(dòng)打料、自動(dòng)振袋、自動(dòng)計(jì)量、操作調(diào)試簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。自動(dòng)包裝機(jī)的給料由攪龍完成，夾袋機(jī)構(gòu)代替了稱盤子，包裝和計(jì)量全部由一臺(tái)以80C196為核心的DGJ-100型控制器來(lái)控制，提高了計(jì)量精度和性能價(jià)格比。
2自動(dòng)包裝機(jī)工作流程簡(jiǎn)介圖1為自動(dòng)包裝機(jī)的簡(jiǎn)圖。工作循環(huán)的起始位置是快給料電機(jī)（大電機(jī)）停止，攪拌電機(jī)（小電機(jī)）停止，夾袋機(jī)械手張開(kāi)，振袋電機(jī)停止，振動(dòng)臺(tái)在最低位置，控制儀表處零位。工作時(shí)，先套好粉袋，按動(dòng)夾袋開(kāi)關(guān),控制器接到夾袋信號(hào)，使夾袋電磁閥得電，夾袋氣缸動(dòng)作，機(jī)械手夾緊粉袋。此時(shí)，進(jìn)料筒下料到料倉(cāng)內(nèi)，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)料位已滿時(shí)，料位計(jì)動(dòng)作，控制器接到料位信號(hào),使大電機(jī)給電，機(jī)器向袋內(nèi)注料，實(shí)現(xiàn)快給料。同時(shí)小電機(jī)啟動(dòng)攪拌，使粉倉(cāng)均勻一致。稱重重達(dá)到振袋起始值時(shí)，振動(dòng)臺(tái)電磁閥給電，振動(dòng)臺(tái)升起至高位，同時(shí)振動(dòng)電機(jī)得電，產(chǎn)生振動(dòng)，將袋內(nèi)粉料振實(shí)。振動(dòng)達(dá)到定時(shí)時(shí)間后振動(dòng)電機(jī)斷電停止振動(dòng)，振動(dòng)臺(tái)電磁閥斷電，振動(dòng)臺(tái)下降至低位。此時(shí),動(dòng)作持續(xù)進(jìn)行到快給料達(dá)到初值時(shí)，大電機(jī)斷電，快給料停止。然后電磁離合器接通，實(shí)現(xiàn)饅給料，當(dāng)粉料達(dá)到終值時(shí)，電磁離合器斷電脫開(kāi)，慢給料停止，同時(shí)攪拌也停止。此時(shí)上主軸制動(dòng)器給電，主軸剎車，給料停止。振袋滑閥得電，振動(dòng)臺(tái)重新升起，托穩(wěn)粉袋。夾袋電磁閥動(dòng)作，機(jī)械手張開(kāi)，粉料落在振動(dòng)臺(tái)上，振動(dòng)臺(tái)滑閥失電，振動(dòng)臺(tái)托著粉袋一起落下,整個(gè)過(guò)程結(jié)束，又回到初始位置準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。

3控制方案選擇
DGJ-100型稱重控制器外接電阻應(yīng)變式壓力傳感器，當(dāng)傳感器供橋電壓值恒定時(shí)，受力產(chǎn)生形變輸出的電壓信號(hào)與力成正比例。傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)高增益、低漂移、高輸出阻抗的運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，并釆用微處理機(jī)軟件零點(diǎn)自動(dòng)跟蹤的程序，使電子秤具有長(zhǎng)期的零位穩(wěn)定性。釆用80C196微處理器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換70次/秒的髙速度和高準(zhǔn)確度，使系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。輸入輸岀接口均釆用光電隔離器，使系統(tǒng)具有較高的抗干擾能力。
4控制器的硬件配置
以80C196為核心的控制器硬件配置如圖2所示，結(jié)構(gòu)上釆用目前比較流行的功能模塊小板結(jié)構(gòu)。它主要包括控制主板、顯示板、電源板、控制板等四部分。這四部分主要功能和結(jié)構(gòu)概述如下：

4.1控制主板部分
這部分是整個(gè)控制器的核心。其任務(wù)是完成數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算、存儲(chǔ)、控制及顯示。其中80C196是cpu,由80C196、74HC573、27C256、GAL16V8晶振構(gòu)成最小系統(tǒng)，由80C196、GAL16V8.74LS06構(gòu)成A/D轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，由80C196、8279構(gòu)成顯示系統(tǒng)，由80C196.93LC06構(gòu)成參數(shù)系統(tǒng)，由80C196、ICL232構(gòu)成通訊系統(tǒng)，由80C196.MAX708構(gòu)成上電復(fù)位、掉電檢測(cè)、看門狗電路系統(tǒng)，由80C196與四個(gè)開(kāi)關(guān)及上拉電阻構(gòu)成參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)，由80C196、GAL16V8及七個(gè)光電耦合器構(gòu)成輸岀控制系統(tǒng)，由80C196及兩個(gè)光電耦合器構(gòu)成輸入系統(tǒng)。
4.2顯示板
顯示板由827932個(gè)數(shù)碼管及11個(gè)按鍵構(gòu)成，用來(lái)監(jiān)視稱重?cái)?shù)據(jù)、査看有關(guān)參數(shù)及輸入數(shù)據(jù)。11個(gè)功能鍵分別為初值、終值、補(bǔ)償值、定時(shí)、+、一、、清除、確認(rèn)、運(yùn)行、電源。
此外為使用方便,設(shè)置了八個(gè)指示燈,分別為運(yùn)行、零點(diǎn)、初值、終值、補(bǔ)償值、定時(shí)、班計(jì)、累計(jì)。
4.3電源板
該板采用脈寬調(diào)制原理的開(kāi)關(guān)電源，提供+12V、+12V、+5V三路電源。
4.4控制板
該板是由五個(gè)固態(tài)繼電器和兩個(gè)CMOS管構(gòu)成。由于大電機(jī)、小電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)、支袋氣釘、夾袋氣紅等動(dòng)作的電磁閥均為交流220V的大功率負(fù)載，要求動(dòng)作響應(yīng)快、驅(qū)動(dòng)功率大、抗浪涌能力強(qiáng),所以采用固態(tài)繼電器。
5軟件設(shè)計(jì)
軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，將軟件分為若干功能相對(duì)獨(dú)立的模塊，各模塊分別調(diào)試成功后,最后連接一起總調(diào)。
程序使用PLM語(yǔ)言編寫，可分主程序、子程序、控制程序三大部分。圖3所示系統(tǒng)主程序框圖。

6結(jié)束語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的稱重控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完善、人機(jī)對(duì)話方便、性能價(jià)格比高、計(jì)量精度高等特點(diǎn)。已在某糧庫(kù)面粉包裝中得到應(yīng)用,工作性能良好，可廣泛應(yīng)用于粉狀物料的自動(dòng)計(jì)量和包裝。

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