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高速定量分裝系統(tǒng)由微機(jī)控制稱重傳感器的稱重和比較，并輸出控制信號(hào)，執(zhí)行定值稱量，控制外部給料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)行自動(dòng)稱量和快速分裝的任務(wù)。
系統(tǒng)采用MCS-51單片機(jī)和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬件電路框圖如圖1所示，用8031作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出與重量成正比的電信號(hào)，傳感器輸出信號(hào)經(jīng)放大器放大后，輸入V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的頻率信號(hào)直接送入8031微處理器中，其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)行處理。微機(jī)一方面把物重的瞬時(shí)數(shù)字量送入顯示電路，顯示出瞬時(shí)物重，另一方面則進(jìn)行稱重比較，開啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。
圖1 高速定量分裝系統(tǒng)原理圖
在整個(gè)定值分裝控制系統(tǒng)中，稱重傳感器是影響電子秤測(cè)量精度的關(guān)鍵部件，選用CAZF-W130A應(yīng)變式稱重傳感器。四片電阻應(yīng)變片構(gòu)成全橋橋路，在所加橋壓U不變的情況下，傳感器輸出信號(hào)與作用在傳感器上的重力和供橋橋壓成正比，而且，供橋橋壓U的變化直接影響電子稱的測(cè)量精度，所以要求橋壓很穩(wěn)定。毫伏級(jí)的傳感器輸出經(jīng)放大后，變成了0-10V的電壓信號(hào)輸出，送入V/F變換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其輸出端輸出的頻率信號(hào)加到單片機(jī)8031定時(shí)器1的計(jì)數(shù)、輸入端T1上。在微機(jī)內(nèi)部由定時(shí)器0作計(jì)數(shù)定時(shí)，定時(shí)器0的定時(shí)時(shí)間由要求的A/D轉(zhuǎn)換分辯率設(shè)定。定時(shí)器1的計(jì)數(shù)值反映了測(cè)量電壓大小即物料的重量。在顯示的同時(shí)，計(jì)算機(jī)還根據(jù)設(shè)定值與測(cè)量值進(jìn)行定值判斷。測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，取差值提供PID運(yùn)算，當(dāng)重量不足，則繼續(xù)送料和顯示測(cè)量值。一旦重量相等或大于給定值，控制接口輸出控制信號(hào)，控制外部給料設(shè)備停止送料，顯示測(cè)量終值，然后發(fā)出回答令，表示該袋裝料結(jié)束，可進(jìn)行下袋的裝料稱重。
圖2 自動(dòng)稱重和裝料裝置
圖2所示為自動(dòng)稱重和裝料裝置。每個(gè)裝料的箱子或袋子沿傳送帶運(yùn)動(dòng)，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運(yùn)動(dòng)，電磁線圈2通電，電子稱料斗翻轉(zhuǎn)，使料全部倒入箱子或袋子中，當(dāng)料倒完，傳送帶馬達(dá)再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，直到下一次空袋或空箱切斷光電開關(guān)的光源，與此同時(shí)，電子稱料箱復(fù)位，電磁線圈1通電，漏斗給電子秤自動(dòng)加料，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料與給定值相等時(shí)，電磁線圈1斷電，彈簧力使漏斗門關(guān)上。裝料系統(tǒng)開始下一個(gè)裝料的循環(huán)。當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時(shí)，這個(gè)過(guò)程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去。必要時(shí)，*作人員可以隨時(shí)停止傳送帶，通過(guò)拔碼盤輸入不同的給定值，然后再啟動(dòng)，即可改變箱或袋中的重量。本系統(tǒng)選用不同的傳感器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、面粉加工等行業(yè)的自動(dòng)包裝中。
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