基于ARM嵌入式的制袋机控制系统设计

阐述了一种以ARM9内核处理器作为控制芯片的新型制袋机控制系统的设计方案。基于ARM9内核处理器可靠性高、数据处理能力强的特点,控制系统分解为2个独立的子系统:定长定位控制系统由单片机DSPIC、交流伺服驱动器及主电机组成;张力控制、光电纠偏各组成独立的子控制系统。实际运行的结果表明,该方案有效地提高了系统控制精度。相对于以PLC或工控机为控制核心的控制系统,以ARM9为核心的制袋机控制系统使生产线获得了更高的运行速度和更好的稳定性。     

基于混合信号微处理器的制袋机控制系统

针对旧有制袋机设备的特点,选用混合信号微处理器C8051F340为MCU,研制开发了以步进电机作为执行机构的制袋机控制系统.根据制袋机的工作原理,说明了定长、定位控制的工作过程,步进电机的升降速规律和张力浮动辊的控制算法.同时对制袋机控制系统的软硬件设计作了说明.     

我国制袋机自动控制系统先锋——记上海悦融工贸有限公司

<正>上海悦融工贸有限公司是我国从事塑料彩印制袋机自动化控制系统的专业企业,长期来研发、制作、配套塑料彩印制袋机自动控制系统,在行业内独树一旗,颇有口碑。该企业是中国第一个把PLC成功地运用到制袋机的伺服、加热、张力控制系统中,极大地提高了制袋机的可靠性和灵活性。在2014橡塑展上,"悦融"展示了安装了悦融控制系统的某品牌制袋机生产的加阀自立袋。据悦融的陆忠荣总经理介绍,该袋型的生产     

基于虚拟总轴的制袋机多轴同步控制系统设计

目的为了提高制袋产品质量及同步控制精度,实现产品技术升级,设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法以三边封制袋机为研究对象,介绍其工艺流程及工作原理,搭建其运动控制系统拓扑结构,基于虚拟总轴同步控制策略,详细分析制袋机多轴同步控制基本原理,设计一种浮辊补偿算法,给出软件设计方法,并通过实际运行采集实验数据进行验证。结果该控制系统可以满足制袋机的运动控制要求,补偿相邻两轴间的同步误差,使得制袋系统两牵引轴间同步误差控制在0.3%左右。结论引入该策略的同步控制系统具有良好的同步性与稳定性,提高了制袋质量、精度和效率,降低次品率,较好地满足了制袋机裁切精度要求。     

基于PLC的纸纱制袋机裁切的协调控制

介绍了一种纸纱复合制袋机定长裁切的伺服控制系统。提出了基于PLC为控制核心的交流伺服系统为驱动的纸袋切断技术，有效地解决了转切刀交流伺服系统的动态控制和不同袋长条件下的速度协调。     

杭州日升公司研发出屏显三边封制袋机控制系统

杭州日升电气设备有限公司精心设计的新型屏显三边封制袋机控制系统,成功地应用在制袋机上。该控制系统以工业控制计算机为核心处理单元,结合高性能控制器,功能强大。该系统的全数字控制功能支持制袋机以更快、精度更高的方式生产。公司总经理李兴根说,该机拥有直观的人机交互界面,它主要体现在彩色显示屏幕和优化设计的薄膜开关面板上。彩屏     

基于 PLC 和触摸屏技术的制袋设备控制系统及界面设计

目的研究制袋设备的智能化控制系统及人机界面设计方法。方法基于PLC和触摸屏技术,制定控制系统的总体设计方案,对制袋机的系统构成、功能规划、人机界面进行研究和设计。结果实验验证了该系统能对制袋过程进行智能控制,界面设计符合用户认知习惯,操作简单。结论通过对制袋设备的控制系统和人机界面进行改进设计,能有效提高产品的质量和效率。     

基于改进NSGA-Ⅱ的无纺布制袋机纠偏系统预测控制

目的解决无纺布制袋机在制袋过程中出现的带材跑偏问题,实现四路带材的纠偏控制,减少废品率,以提高控制精度和生产效率。方法针对某厂无纺布制袋机运行的特点,采用一种基于改进NSGA-Ⅱ的预测控制算法,用于该机器的纠偏控制。由于系统为非线性,采用支持向量机SVM模型作为被控对象来预测模型。同时,针对模型非线性及基本遗传算法收敛速度慢、精度低等缺点,利用一种改进的NSGA-Ⅱ算法,作为预测控制的滚动优化策略。最后将设计的预测控制器应用于实际系统中。结果该控制算法能满足系统实时稳定运行的要求,制袋机在快速运行时,纠偏误差基本控制在±0.3 mm以内,废品率由原来的0.80%降为0.40%。结论基于改进NSGA-Ⅱ的无纺布制袋机纠偏预测控制系统具有纠偏误差小、废品率低、可靠性强等特点,提高了生产效率。     

圆压圆中封制袋机结构设计及控制系统

目的设计一种新型中封制袋机构,实现烫压过程中塑料薄膜的连续进给,从而提高制袋效率。方法应用圆压圆技术,设计一种中封制袋机构,利用Solid Works建立关键机构的三维模型,对关键结构进行运动学分析,并采用电子凸轮曲线的方法对电机进行调速控制。结果提出了中封制袋机的牵引、热封和剪裁的控制策略,通过改变牵引电机的速度,实现了在同一设备上对不同长度包装袋烫压的功能,完成了速度控制系统的硬件设计和软件编程,做出了样机,并进行了烫压实验,样机在0.5 s及更长的烫压时间下运行稳定,热封速度最快达到120袋/min,与市面上现有制袋机的制袋速度基本持平。结论圆压圆中封制袋机实现了在烫压过程中薄膜的连续进给,验证了机构的合理性。     

制袋机中的多路温度控制系统

介绍了一种适用于制袋机的新型多路温度控制系统，通过单片机对输入信号的循环采样、比较、计算，从而对被加热对象进行斩波控制，使其温度稳定在预设温度；并且通过与上位机通讯，将预设温度与实际温度在显示器上面显示。     

基于ARM的包装袋成型机嵌入式控制系统设计

目的为提高包装袋成型机的控制精度、实时性、系统集成度,基于ARM微控制器设计一种嵌入式控制系统。方法详细论述包装袋成型机的工作原理,通过送料、牵引、热封、分切等工序,将包装薄膜制成包装袋。给出硬件设计方法,包括控制器、传感器模块、电动执行模块等。同时讨论伺服电机升降速控制算法和张力浮动辊控制算法,基于u C/OS-II给出软件设计方法。结果该控制系统具有集成度高、实时性好、开发成本不高等优点。结论该控制系统能够满足包装袋成型机的工艺要求和控制需求。     

制袋机的定长与恒张力走膜控制系统

选用了源代码开放的实时嵌入式操作系统Windows CE 作为应用平台,设计了以32 位ARM 处理器为控制核心的制袋机走膜控制系统,控制系统采用“查询-工作”方式。开发了双伺服定长牵引系统,选用了能够安全带载运行的变频驱动器。运行结果表明,基于ARM 嵌入式的控制系统有效地提高了适时性和控制精度,实现了主电机转速、袋长、牵引速度之间的协调和多电机条件下定长牵引与恒张力走膜功能。     

纸纱复合制袋印刷一体机张力控制器设计

目的研究纸纱复合制袋印刷一体机纸张张力控制器。方法针对纸纱复合制袋印刷一体机的张力控制问题,结合模糊自适应PID与粒子群算法,设计基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法的模糊自适应PID张力控制器。利用余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法,搜索出一组最优的PID参数,来提高张力的控制精度。结果仿真结果表明,该张力控制方法的响应时间为0.25 s,最大超调量为2%,小于其他方法的响应时间和最大超调量。结论设计的控制器与传统的PID控制和模糊自适应PID控制相比,具有响应速度快、控制输出稳定、调节时间短等优点。     

基于连续卧式充填方案的开袋补偿机构设计

目的提高多功能袋包装机的工作效率。方法基于回转式充填方案,研究并提出一种连续自动开袋补偿的技术方案,实现包装的连续高速化作业。结果设计出了连续回转式充填的自动开袋补偿技术方案和机构,该设计减少了传统袋包装机中开袋充填的停顿等待时间。结论该设计不同于目前基于间歇式制袋包装的形式,实现了连续开袋充填,提高了多功能袋包装机的工作效率。     

基于模糊 PID 的裤袜包装机热封切刀温度控制的研究

针对裤袜包装制袋过程中热封切刀对恒温控制的需要,分析了热封切刀温度的影响因素,得出了简化模型。采用了以PIC16F877为核心的恒温控制系统,控制器采用模糊控制和PID复合的控制算法。通过控制可控硅的闭合时间,达到了温度控制的目的。MATLAB仿真表明,采用模糊控制和PID复合的控制方法能有效降低超调量,减少调节时间,该系统具有良好的动态特性。     

基于ARM的全自动封口旋盖机控制系统

目的研发一款新型全自动封口旋盖机的控制系统。方法设计以ARM9 S3C2416微处理器为核心的工业触摸屏控制系统,与伺服驱动器、变频器和继电器组成整体装置;详细介绍封口旋盖机单管模式和双管模式的工作流程、控制时序方案和程序流程图以及工作时序。结果提出了应用软件定时器实现多功能定时的方案,解决了对电机转速和旋盖扭矩的实时通信卡顿等问题。结论该控制系统采用ARM9嵌入式系统取代传统PLC控制,性能稳定,响应快,控制精度高,人机交互界面友好,采用单双管模式使得生产速度加快。     

基于机器视觉的制袋机圆角袋单切系统设计

目的 针对制袋机在生产圆角袋时,常采用的双切方法存在的效率低、废料多、机械磨损快等问题,基于机器视觉设计圆角袋单切系统.方法 搭建视觉硬件平台,基于OpenCV视觉库,在Visual Studio开发环境中编写视觉软件.相机采用飞拍模式,通过第1牵引伺服编码器分频输出信号给PLC,PLC利用高速计数器通过I/O口对相机进行硬触发.用标定板对相机进行标定,得出像素当量值,经过滤波、二值化、边缘检测等处理后对圆角轮廓进行特征提取,制作模板.通过遍历图像,在模板圆角中心线上添加特征点,完成模板匹配时可直接得出当前图像圆角中心坐标,将圆角中心坐标与基准线坐标的差值作为纠偏值发给PLC,PLC控制移刀伺服实现单刀精准切除.结果 该方法可实现在拉料过程中,对圆角中心进行快速、准确定位,在当前制袋周期对当前袋子进行移刀裁切,实际裁切误差在±0.1 mm以内,满足目前最小圆角半径0.125圆角袋的制作要求.结论 采用飞拍模式的视觉系统图像处理速度快,可匹配高速制袋要求,有效解决传统生产圆角袋时出现的问题,满足工业生产的需求,实际应用价值较大.