專利名稱：裝包機(jī)包裝控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水泥包裝自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是裝包機(jī)包裝控制器。該裝包機(jī)包裝控制器(PCS)與水泥裝包機(jī)配套使用。
現(xiàn)在，在水泥包裝領(lǐng)域大多采用流水作業(yè)的裝包生產(chǎn)線，有進(jìn)口的包裝生產(chǎn)線也有國(guó)產(chǎn)的包裝生產(chǎn)線，如申請(qǐng)人單位現(xiàn)在使用的一條包裝生產(chǎn)線是德國(guó)MOLLERS公司制造的八嘴回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況，申請(qǐng)人認(rèn)為，八嘴控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)潔合理，每嘴由獨(dú)立的一單片機(jī)系統(tǒng)控制，無(wú)需校正系統(tǒng)，性能較穩(wěn)定，精度較高。但也存在著一些問(wèn)題，如現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件無(wú)法滿足其零點(diǎn)校正范圍(-0.5-1.5KG)的要求，經(jīng)常造成零點(diǎn)范圍超出故障，從而影響生產(chǎn)的連續(xù)性。同時(shí)，這種進(jìn)口裝置還存在的令人頭疼的問(wèn)題，即一旦設(shè)備損壞，無(wú)法采購(gòu)所需更換的備件，難以進(jìn)行及時(shí)維修。申請(qǐng)人單位現(xiàn)在使用的另一條包裝生產(chǎn)線是國(guó)產(chǎn)的六嘴包裝機(jī)，采用共用一主機(jī)控制六個(gè)灌裝嘴，并包含校正秤，控制電路復(fù)雜，且穩(wěn)定性較差，又無(wú)零點(diǎn)調(diào)節(jié)控制，加之控制箱內(nèi)插件板多，密封防塵性較差，使得設(shè)備的可靠性和精度難于保證，維護(hù)、調(diào)校工作量大大增加。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)使用無(wú)錫建材儀器廠等廠家出產(chǎn)的包裝機(jī)控制器使用效果也不甚理想。
本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足進(jìn)行改進(jìn)，提出并設(shè)計(jì)裝包機(jī)包裝控制器。其是結(jié)合兩種包裝機(jī)的控制要求、吸取兩種控制器的優(yōu)點(diǎn)的一種新型的裝包機(jī)包裝控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，包括供電電源、與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路、與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、顯示器、單片機(jī)控制器，其特征在于，單片機(jī)控制器配有四個(gè)薄膜鍵的操作面板；供電電源分別給單片機(jī)控制器、薄膜鍵、顯示器、與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路提供工作電源，單片機(jī)控制器分別與稱重信號(hào)回路、薄膜鍵、顯示器、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元相連，與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元包括數(shù)字信號(hào)輸出回路、開(kāi)關(guān)量輸入回路。
其特征在于，供電電源包括模擬、數(shù)字、激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)電源四部分組成，且相互獨(dú)立不共地，其中，供電電源的激勵(lì)電源由變壓器、橋式整流、濾波電路、三端穩(wěn)壓塊及運(yùn)算放大器配接組成。
其特征在于，稱重信號(hào)回路采用了由三個(gè)集成運(yùn)放及外圍元件組成的通用數(shù)據(jù)放大器，基準(zhǔn)電壓源和A/D轉(zhuǎn)換器，其中，通用數(shù)據(jù)放大器包含兩個(gè)放大級(jí)，第一級(jí)為對(duì)稱的二個(gè)同相輸入端放大級(jí)，第二級(jí)接有模擬開(kāi)關(guān)的差動(dòng)放大級(jí)，基準(zhǔn)電壓源采用了MAX675型號(hào)的集成塊，A/D轉(zhuǎn)換器采用MAX194型號(hào)的集成塊及其外圍元件電阻、電容組成，A/D轉(zhuǎn)換器分別與通用數(shù)據(jù)放大器、基準(zhǔn)電壓源配接。
其特征在于，數(shù)字信號(hào)輸出回路由驅(qū)動(dòng)模塊、光電耦合模塊、固態(tài)繼電器組成。
其特征在于，顯示器由顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219集成塊、數(shù)碼管、發(fā)光二極管及外圍元器件電阻、電容組成。
其特征在于，操作面板上有一個(gè)數(shù)碼管顯示窗口、電源指示窗口、六個(gè)故障指示窗口、二個(gè)標(biāo)識(shí)。數(shù)碼管顯示窗口位于操作面板中央，四個(gè)薄膜鍵平行排列在數(shù)碼管顯示窗口的下方。
本實(shí)用新型的工作原理是，以51系列單片機(jī)89C52為核心，以低功耗、高集成度的外圍芯片為輔，采用模糊控制，智能跟蹤技術(shù)，通過(guò)對(duì)稱重傳感器檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、判斷、計(jì)算、優(yōu)化，能自動(dòng)適應(yīng)不同品種水泥的容重，從而精確地控制水泥生產(chǎn)中裝包機(jī)的裝包過(guò)程和袋重重量。滿足臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的控制要求。每嘴獨(dú)立采用一套單片機(jī)控制，不設(shè)校正秤；提供零點(diǎn)設(shè)定范圍，包裝袋重可設(shè)50KG或45KG；同時(shí)能滿足八嘴及六嘴包機(jī)的控制要求。其工作過(guò)程，當(dāng)插上水泥袋后，控制器自動(dòng)清零，自動(dòng)灌裝，自動(dòng)稱重，自動(dòng)推包。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)合理，自動(dòng)控制程度高，性能穩(wěn)定，精度高，能實(shí)現(xiàn)智能控制水泥生產(chǎn)中裝包機(jī)包裝生產(chǎn)過(guò)程和灌裝水泥的袋重重量，使袋重單包誤差小于50±0.4KG，20包誤差小于1000＋8KG。滿足裝包機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)對(duì)控制器的要求。徹底摒棄目前包裝機(jī)使用的控制方法和矯正秤系統(tǒng)，采用的控制電路，在生產(chǎn)中無(wú)需調(diào)校維護(hù)，屬“傻瓜型”控制器。解決了制約水泥包裝生產(chǎn)的“瓶頸”問(wèn)題，同時(shí)大大降低成本。


圖1，本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)框圖圖2，本實(shí)用新型采用的供電電源的模擬、數(shù)字、驅(qū)動(dòng)電源電路原理圖圖3，本實(shí)用新型采用的供電電源的輸入接插件接線圖圖4，本實(shí)用新型采用的供電電源的輸出接插件接線圖圖5，本實(shí)用新型采用的供電電源的激勵(lì)電源電路原理圖圖6，本實(shí)用新型采用的與稱重傳感器配接的接插件接線圖圖7，本實(shí)用新型采用的供電電源配置的屏蔽單元電路圖圖8，本實(shí)用新型采用的供電電源配置的電源指示電路圖圖9，本實(shí)用新型采用的與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路的通用數(shù)據(jù)放大器電路原理圖
圖10，本實(shí)用新型采用的與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路的A/D轉(zhuǎn)換器電路原理圖
圖11，本實(shí)用新型采用的開(kāi)關(guān)量輸入回路電路原理圖
圖12，本實(shí)用新型采用的與薄膜鍵配接的電路原理圖
圖13，本實(shí)用新型采用的單片機(jī)控制器的復(fù)位電路和微處理器電路原理圖
圖14，本實(shí)用新型采用的與微處理器配接的顯示驅(qū)動(dòng)器電路原理圖
圖15，本實(shí)用新型采用的薄膜鍵和與顯示板配接的接插件接線圖
圖16，本實(shí)用新型采用的顯示器的故障信號(hào)指示電路原理圖
圖17，本實(shí)用新型采用的顯示器的稱重信號(hào)指示電路原理圖
圖18，本實(shí)用新型采用的數(shù)字信號(hào)輸出回路的部分電路原理圖
圖19，本實(shí)用新型采用的數(shù)字信號(hào)輸出回路的部分電路原理圖圖20，本實(shí)用新型采用的操作面板示意圖下面，根據(jù)附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
如
圖1所示，本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)主要由六大部分組成，即與稱重傳感器8配接的稱重信號(hào)回路5、與檢測(cè)機(jī)構(gòu)7配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元3、顯示器2，單片機(jī)控制器4、薄膜鍵6組成。其中，供電電源1分別給單片機(jī)控制器4、薄膜鍵6、顯示器2、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元3、與稱重傳感器8配接的稱重信號(hào)回路5提供工作電源，單片機(jī)控制器4分別與稱重信號(hào)回路5、薄膜鍵6、顯示器2、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元3相連，單片機(jī)控制器4配有四個(gè)薄膜鍵6的控制面板，與檢測(cè)機(jī)構(gòu)7配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元3包括數(shù)字信號(hào)輸出回路、開(kāi)關(guān)量輸入回路。
如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，供電電源1由模擬、數(shù)字、激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)電源四部分組成，且相互獨(dú)立不共地。其中，交流220VAC外接電源經(jīng)保險(xiǎn)F1接至變壓器T1、T2，變壓器T1、T2的各個(gè)次級(jí)繞阻的引線至插接件CZ0，插接件CZ0為10芯插接件。該電路采用整流橋B1對(duì)經(jīng)過(guò)變壓器T1降壓的交流電進(jìn)行橋式整流，經(jīng)電容C1∽C8濾波，再經(jīng)三端穩(wěn)壓塊P1，P2(型號(hào)為7815，7915)穩(wěn)壓，輸出+15V和-15V穩(wěn)定的直流電壓，供給稱重信號(hào)回路5的運(yùn)放和基準(zhǔn)源電源用。同時(shí)，變壓器T1的次級(jí)繞組的7，8腳經(jīng)保險(xiǎn)F2至整流橋B2，整流橋B2對(duì)經(jīng)過(guò)變壓器T1降壓的該次級(jí)繞組輸出的交流電進(jìn)行橋式整流，經(jīng)電容C9∽C13濾波，再經(jīng)大功率三端穩(wěn)壓器P3(型號(hào)為L(zhǎng)M323)穩(wěn)壓，輸出+5V穩(wěn)定的直流電壓供給各芯片的工作電源。變壓器T2的次級(jí)繞組的101，102腳直接接至整流橋B3，整流橋B3對(duì)經(jīng)過(guò)變壓器T2降壓的該次級(jí)繞組輸出的交流電進(jìn)行橋式整流，經(jīng)電容C14，電阻R1濾波，輸出+24V直流電壓供給各固態(tài)繼電器用。通過(guò)12芯插接件CZ1將電源板電源引入單片機(jī)控制器4的主板，利用電解電容器C15∽C17跨接電源輸入端，增強(qiáng)電源抗噪聲能力。
供電電源1中采用整流橋B4對(duì)經(jīng)過(guò)變壓器T1降壓的次級(jí)繞組的9、12腳輸出的交流電進(jìn)行橋式整流(次級(jí)繞組的10、11腳為中間抽頭)，經(jīng)電容C18∽C25及C26∽C31和電感L1，L2組成的LC濾波電路，再分別經(jīng)三端穩(wěn)壓塊P4，P5(型號(hào)為7805，7905)穩(wěn)壓，同時(shí)，電路中接入運(yùn)算放大器IC1(型號(hào)為OP07)，由P4的1腳和P5的2腳給IC1提供正負(fù)電源，調(diào)節(jié)精密電位器W1，使+5V，-5V直流電壓更加穩(wěn)定，由兩端點(diǎn)組成的+10V的直流電壓供稱重傳感器8的激勵(lì)電源使用。由三端穩(wěn)壓塊P6(型號(hào)為7905)，和后級(jí)電容C32，C33濾波，輸出-5V穩(wěn)壓直流電源供稱重信號(hào)回路5中的A/D轉(zhuǎn)換器的負(fù)電源使用。6芯插接件CZ2為來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)稱重傳感器8的引線插接件。鉭電容和聚炳電容C34∽C40作為去耦電容，接入芯片的電源線(VCC)和地線(GND)間，增強(qiáng)抗噪聲能力。電阻R4∽R(shí)8對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管DL1∽DL5組成串聯(lián)支路，分別接入(+5V、-5V、+15V、-15V)電源正負(fù)端，用于+5V、-5V、+15V、-15V供電回路正常指示。
如圖9所示，稱重信號(hào)回路5采用由IC2、IC3、IC4三個(gè)集成運(yùn)放及外圍元件組成的通用數(shù)據(jù)放大器。該電路包含兩個(gè)放大級(jí)，IC2、IC3組成第一級(jí)，稱重傳感器輸入端IN1，IN2的毫伏信號(hào)分別經(jīng)電感、電容L3、R9和L4、R10至集成塊IC2和IC3的同相輸入端，在兩個(gè)同相輸入端之間接入濾波電容C42、C43和穩(wěn)壓管DW1∽DW4，由于該電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，它們的漂移和失調(diào)都有互相抵消的作用。電阻R11、R12、R13決定第一級(jí)放大倍數(shù)，對(duì)精密電位器W3、W4調(diào)整，調(diào)節(jié)放大器的零點(diǎn)。電路中集成塊IC4及外圍元件電阻R14∽R(shí)19、電容C14、精密電位器W2組成典型的差動(dòng)放大級(jí)，將差動(dòng)輸入轉(zhuǎn)換成單端輸出。集成塊IC4為雙運(yùn)放，集成塊IC4A輸出經(jīng)電阻R20、R21、R22至集成塊IC4B同相輸入，集成塊IC4B的7腳為放大器最后一級(jí)放大輸出，集成塊IC4B的7腳接有供調(diào)試電路用的跳線器J1。此電路完成將毫伏信號(hào)通過(guò)可變參數(shù)濾波器，濾波后經(jīng)運(yùn)算放大器OP-07和雙運(yùn)放LF442組成的多級(jí)放大，放大成0∽5VDC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器(型號(hào)為MAX194)后再送單片機(jī)控制器4。該電路中通過(guò)專用工作軟件控制使微處理器CPU的P3.0腳輸出高電平，使模擬開(kāi)關(guān)MAX323接通，使濾波電容C51、C52接入回路，進(jìn)一步濾波處理，從而保證采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
如
圖10所示，在A/D轉(zhuǎn)換器電路中，集成塊IC7作為基準(zhǔn)電壓源，系8腳DIP封裝的集成塊。+15V直流電源引至集成塊IC7的2腳，集成塊IC7的6，4腳之間串有電阻R28，R29，電位器W5，W5的調(diào)節(jié)端接集成塊IC7的5腳，調(diào)節(jié)W5使集成塊IC7的6腳標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍在0∽5V，電容C63，C64并聯(lián)，旁路集成塊IC6的12腳REF輸入端，為A/D轉(zhuǎn)換器提供良好的基準(zhǔn)電壓。集成塊IC6為A/D轉(zhuǎn)換器。采用美國(guó)MAXIM公司的高速度、高精度、低電源功耗14位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換單元MAX194，集成塊IC6的4、11、6、16、15、14腳的電位分別為+5V，-5V，DGND和+5V，-5V，AGND，若該電路中的模擬電源和數(shù)字電源共用同一個(gè)電源，必需用電阻R25，R27把模擬電源和數(shù)字電源隔離開(kāi)來(lái)，并且用四組電容C55∽C62相并聯(lián)，將電源的高頻噪聲旁路到模擬地。為了REF和AIN信號(hào)不應(yīng)超過(guò)集成塊IC6的電源電壓，使用了硅二極管D1，D2與限流電阻R26把信號(hào)箝位到電源電壓，集成塊IC6的1腳接+5V為單極性輸入方式，集成塊IC6的2、5、7、9、10腳為變換時(shí)鐘輸入端、串行數(shù)據(jù)輸出端、變換結(jié)束端、變換開(kāi)始輸入端、復(fù)位輸入信號(hào)端，它們分別與集成塊IC12/微處理器CPU的P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7腳相連。A/D轉(zhuǎn)換器的工作方式是在變換期間內(nèi)接收串行數(shù)據(jù)。
如
圖11、
圖13所示，數(shù)字信號(hào)輸入回路由來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，(即推袋到位TDW、壓袋到位YDW、壓袋清零YDQL、急停JT、手動(dòng)灌裝SDGZ等)至10芯插接件CZ3，再引至光電耦合集成塊IC8、IC9(型號(hào)為TPL524-1)，隔離后至集成塊IC12/微處理器CPU的P1口的P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0腳。
圖12、
圖13和
圖15所示，薄膜鍵6共四個(gè)薄膜鍵K1，K2，K3，K4，其鍵輸出端S1∽S8接至8芯插接件CZ6，由扁纜連接至10芯插接件CZ4，再至緩沖收發(fā)器集成塊IC10(型號(hào)為74LS244)的2、4、6、8腳的輸入端，由集成塊IC10的18、16、14、12腳輸出至集成塊IC12/微處理器CPU的P3.2、P3.4、P1.7、P1.6腳。通過(guò)專用工作軟件實(shí)現(xiàn)薄膜鍵6的九種功能。
如
圖13所示，單片機(jī)控制器4采用的單片機(jī)選用ATMEL公司生產(chǎn)的微處理器CPU/AT89C52，系40腳DIP封裝。配有晶振電路的晶振頻率為12MHz，機(jī)器周期為1μs，CPU的四個(gè)口為開(kāi)關(guān)量輸入、鍵盤輸入、模擬量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出、顯示驅(qū)動(dòng)所用。其中處理器CPU的13、10、9腳分別與集成塊IC11的11腳(看門狗)、集成塊IC5的3腳和7腳、集成塊IC11的16(RESET)腳相連。在集成塊IC11的11腳(看門狗)和處理器CPU的13腳之間接有跳線器J2。單片機(jī)控制器4具有復(fù)位電路，該單片機(jī)通常采用上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。集成塊IC11選用美國(guó)MAXIM公司的帶看門狗的監(jiān)控電路集成塊MAX691，集成塊IC11的3腳接入+5V，+5V經(jīng)過(guò)一個(gè)并聯(lián)二極管D3和一個(gè)三極管G1到集成塊IC11的2腳VOUT，并用電容C69，電感L5旁路濾波，輸出穩(wěn)定的+5V直流電壓至集成塊IC12/處理器CPU的40腳，當(dāng)電源電壓低于門限電壓時(shí)，自動(dòng)切換至電池供電BATT，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，器件少而精。
見(jiàn)
圖14、
圖16、
圖17所示，顯示輸出回路，集成塊IC13(型號(hào)MAX7219)是一種串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動(dòng)器，帶八通道八段控顯電路，改變其回路限流電阻R33的阻值，即可調(diào)節(jié)數(shù)碼管的發(fā)光亮度。處理器CPU的P2.0、P2.1、P2.2分別作為集成塊IC13的串行數(shù)據(jù)輸入信號(hào)端DIN，時(shí)鐘信號(hào)端CLK和裝載數(shù)據(jù)信號(hào)端LOAD。該電路接成六位八段控顯電路，輸出腳接至插接件CZ5，通過(guò)插接件CZ5再接至高亮度雙位數(shù)碼管LED1、LED2、LED3，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)接插接件CZ7送入由電阻R34∽R(shí)40與發(fā)光管DL4∽DL12組成的串聯(lián)回路，起故障指示作用。
見(jiàn)
圖18、
圖19所示，數(shù)字信號(hào)輸出回路，由專用工作軟件控制處理器CPU的P0口的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5腳，使其輸出信號(hào)經(jīng)集成塊IC14驅(qū)動(dòng)后，至光電耦合集成塊IC15，IC16(型號(hào)為TLP521-4)隔離后送至10芯插接件CZ8，由扁纜跨接至電源及輸出板的固態(tài)繼電器S1∽S6的4腳，由固態(tài)繼電器S1∽S6的1腳輸出，并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)7(現(xiàn)場(chǎng)閥和電機(jī))。固態(tài)繼電器選用法國(guó)COROS產(chǎn)品，性能可靠。
見(jiàn)圖20所示，操作面板上有一個(gè)數(shù)碼管顯示窗口9、電源指示窗口10、六個(gè)故障指示窗口11、二個(gè)標(biāo)識(shí)12。數(shù)碼管顯示窗口9位于操作面板中央，四個(gè)薄膜鍵6平行排列在數(shù)碼管顯示窗口9的下方。
本實(shí)用新型采用的硬件結(jié)構(gòu)的各個(gè)單元電路的實(shí)體電路設(shè)置在三塊印刷電路板上，即主板、電源及輸出板、顯示板。主板為信號(hào)采集處理和單片機(jī)控制等，是整個(gè)控制器的心臟部分。為了保證系統(tǒng)正常工作，防止信號(hào)干擾，對(duì)每個(gè)器件的位置、相關(guān)器件的距離、布線的密度、走線的方向和屏蔽方式進(jìn)行精確的布置。電源及輸出板包括供電電源1和開(kāi)關(guān)量輸出回路部分實(shí)體電路，是整個(gè)控制器的重要部分。布局中應(yīng)充分考慮減少紋波、接地、屏蔽對(duì)信號(hào)的影響、溫度對(duì)電路的影響，以及輸出信號(hào)的可靠性等。操作顯示面板根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化和實(shí)用性結(jié)合。
用戶軟件是根據(jù)生產(chǎn)工藝流程和電路設(shè)計(jì)的要求提供用戶所需的專用工作軟件，其采用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫。主要實(shí)現(xiàn)各動(dòng)作的控制、信號(hào)的檢測(cè)、狀態(tài)的顯示。該專用工作軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔、清晰。共有六大模塊初始化模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、模擬量模塊、輸入/輸出模塊。本系統(tǒng)采用人工智能、模糊控制方式。系統(tǒng)，能自動(dòng)適應(yīng)不同品種水泥的容重，自動(dòng)跟蹤處理，無(wú)需校正秤。系統(tǒng)精度高。本系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)控制。每次插袋后，在灌裝之前，CPU將采集A/D值作為皮重送RAM單元保存，采取動(dòng)態(tài)跟蹤皮重，自動(dòng)清零，克服了因機(jī)械、電氣、環(huán)境溫度變化等引起的零位漂移問(wèn)題；A/D校準(zhǔn)復(fù)位。雖然MAX194在上電時(shí)自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)，但是，電源電壓、溫度、基準(zhǔn)電壓或時(shí)鐘特性等參數(shù)發(fā)生變化，都會(huì)影響直流精度，通過(guò)編制RESET194校準(zhǔn)子程序，能得到最佳的采樣精度，在每輪循環(huán)開(kāi)始，主程序調(diào)用一次A/D RESET194校準(zhǔn)子程序，避免因電源電壓或環(huán)境溫度變化可能發(fā)生的采樣誤差；通過(guò)專用工作軟件控制硬件轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)MAX323動(dòng)作，巧妙運(yùn)用25ms延時(shí)，避免轉(zhuǎn)換引起的抖動(dòng)誤差，使濾波電容起到最佳的濾波效果，系統(tǒng)達(dá)到采樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，控制精度更高。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷和自我修正。在水泥灌裝過(guò)程中，關(guān)斷粗流閥后，CPU對(duì)采集的袋重信號(hào)和推袋到位信號(hào)實(shí)時(shí)判斷，若已經(jīng)到達(dá)推袋位但袋重不足，則CPU采取逐次逼近法補(bǔ)償，從而解決二轉(zhuǎn)一包問(wèn)題，提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。實(shí)際測(cè)試，產(chǎn)量完全可以達(dá)到110噸/小時(shí)(6個(gè)嘴子)。每次插袋前，動(dòng)態(tài)皮重與基礎(chǔ)稱架比較，若超出基礎(chǔ)稱架零點(diǎn)上、下限范圍，顯示屏閃爍顯示E4XX.XX，以提醒操作員檢查原因。堵料判斷在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在灌裝中的水泥包重沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)重量，則所有設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)，顯示屏閃爍顯示E3XX.XX。提醒操作員處理故障。鍵盤故障判斷鍵盤老化粘連，顯示屏閃爍顯示E1。手動(dòng)灌裝。在裝料過(guò)程中，因其他原因停機(jī)，袋中水泥不足份量而不抽出袋子情況下，按下手動(dòng)灌裝按鈕，自動(dòng)進(jìn)入裝袋過(guò)程。直觀、可讀性六位數(shù)碼管顯示瞬時(shí)重量、故障提示、發(fā)光二極管實(shí)時(shí)監(jiān)視運(yùn)行狀況。鍵盤可操作性?？稍O(shè)定包重量(如50KG一擋和45KG一擋)，可對(duì)基礎(chǔ)稱架上、下限，提前量、堵料、破包、關(guān)粗流、關(guān)細(xì)流進(jìn)行修改和查看。操作維護(hù)簡(jiǎn)單。本實(shí)用新型屬“傻瓜”型控制器，一次調(diào)校好后，生產(chǎn)中系統(tǒng)無(wú)需維護(hù)調(diào)校。
權(quán)利要求1.裝包機(jī)包裝控制器，包括供電電源、與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路、與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、顯示器，其特征在于，單片機(jī)控制器(4)配有四個(gè)薄膜鍵(6)的操作面板，供電電源(1)分別給單片機(jī)控制器(4)、薄膜鍵(6)、顯示器(2)、與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元(3)、與稱重傳感器(8)配接的稱重信號(hào)回路(5)提供工作電源，單片機(jī)控制器(4)分別與稱重信號(hào)回路(5)、薄膜鍵(6)、顯示器(2)、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元(3)相連，與檢測(cè)機(jī)構(gòu)配接的開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元(3)包括數(shù)字信號(hào)輸出回路、開(kāi)關(guān)量輸入回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝包機(jī)包裝控制器，其特征在于，供電電源(1)包括模擬、數(shù)字、激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)電源四個(gè)部分，且相互獨(dú)立不共地，其中，供電電源(1)的激勵(lì)電源由變壓器、橋式整流、濾波電路、三端穩(wěn)壓塊及運(yùn)算放大器配接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝包機(jī)包裝控制器，其特征在于，稱重信號(hào)回路(5)采用了由三個(gè)集成運(yùn)放及外圍元件組成的通用數(shù)據(jù)放大器、基準(zhǔn)電壓源、A/D轉(zhuǎn)換器，其中，通用數(shù)據(jù)放大器包含兩個(gè)放大級(jí)，第一級(jí)為對(duì)稱的二個(gè)同相輸入端放大級(jí)，第二級(jí)接有模擬開(kāi)關(guān)的差動(dòng)放大級(jí)，基準(zhǔn)電壓源采用了MAX675型號(hào)的集成塊，A/D轉(zhuǎn)換器采用MAX194型號(hào)的集成塊及其外圍元件電阻、電容組成，A/D轉(zhuǎn)換器分別與通用數(shù)據(jù)放大器、基準(zhǔn)電壓源配接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝包機(jī)包裝控制器，其特征在于，數(shù)字信號(hào)輸出回路由驅(qū)動(dòng)模塊、光電耦合模塊、固態(tài)繼電器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝包機(jī)包裝控制器，其特征在于，顯示器由顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219集成塊、數(shù)碼管、發(fā)光二極管及外圍元器件電阻、電容組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝包機(jī)包裝控制器，其特征在于，操作面板上有一個(gè)數(shù)碼管顯示窗口(9)、電源指示窗口(10)、六個(gè)故障指示窗口(11)、二個(gè)標(biāo)識(shí)(12)，數(shù)碼管顯示窗口(9)位于操作面板中央，四個(gè)薄膜鍵(6)平行排列在數(shù)碼管顯示窗口(9)的下方。
專利摘要本實(shí)用新型涉及裝包機(jī)包裝控制器,由供電電源、與稱重傳感器配接的稱重信號(hào)回路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、顯示器、單片機(jī)控制器、薄膜鍵組成,供電電源分別與單片機(jī)控制器、薄膜鍵、顯示器、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、稱重信號(hào)回路配接,單片機(jī)控制器與稱重信號(hào)回路、薄膜鍵、顯示器、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元相連,供電電源包括模擬、數(shù)字、激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)電源四部分,且相互獨(dú)立不共地。優(yōu)點(diǎn)是,設(shè)計(jì)合理,自動(dòng)控制程度高,性能穩(wěn)定,精度高,具有自動(dòng)清零,自動(dòng)除皮,自動(dòng)修正二轉(zhuǎn)一包,能自動(dòng)適應(yīng)不同品種水泥的容重,自動(dòng)跟蹤處理,鍵盤可操作性,能實(shí)現(xiàn)智能控制水泥生產(chǎn)中裝包機(jī)包裝生產(chǎn)過(guò)程和灌裝水泥的袋重重量。
文檔編號(hào)B65B1/30GK2468902SQ0123960
公開(kāi)日2002年1月2日 申請(qǐng)日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者陳曉萍, 楊振華, 祁耀斌, 張善功 申請(qǐng)人:華新水泥股份有限公司