基于DSP的定量包装控制系统设计

目的为提高定量称量包装机的包装速度和包装精度,设计一种高精度的称量包装控制系统。方法介绍定量称量包装机的机械结构以及工作原理,在此基础上设计一种以触摸屏和基于DSP为核心的定量称量包装控制系统,并详细论述基于DSP和触摸屏的硬件结构。在硬件结构的基础上,开发与之配套的定量称量包装的控制系统软件。结果称量包装的最大相对误差不超过±0.6%。结论该控制系统提高了定量称量包装机的精度、可靠性和可操作性。     

基于PLC的定量称量包装控制系统设计

目的提高定量称量包装机的包装精度。方法在传统包装机械的基础上,基于PLC设计一种定量称量包装控制系统。结合RBF神经网络和PID控制方法,提出一种定量称量包装控制策略,以实现闭环控制。利用RBF神经网络的快速自学习能力调整PID控制的比例、积分、微分系数。以PLC为核心设计控制系统硬件结构并给出人机界面组成。结果通过多次实验,包装精度得到大幅提高,最大相对误差不超过0.6%。结论文中方法提高了定量称量包装机的精度、可靠性和可操作性。     

粉状饲料动态定量称量包装控制系统设计与实现

目的 为提高粉状饲料包装过程的称量精度,提高包装效率,基于RBF神经网络设计一种粉状饲料定量称量包装控制系统.方法 首先介绍系统总体结构,以动态定量称量为主要研究对象,重点分析包装机的给料过程.针对精细给料过程,建立被控对象数学模型,结合传统PID控制和RBF神经网络设计称量控制器.通过RBF神经网络实现PID控制器参数的在线调整,从而提高称量精度.最后进行实际称量试验.结果 试验结果表明,静态和动态称量偏差均可以控制在0.5％以内,计量为25～50 kg,生产能力可以达到900包/h.结论 所述控制系统称量精度较高,具有比较理想的可靠性和稳定性,能够满足包装需求.     

组合称量思想在单包装件组合计量上的应用

目的研究多包装件的机械化组合计量,且保证总质量符合计量精度的要求。方法基于包装计量的理论知识,将组合称量的思想应用到包装件组合计量的方式中,提出称量设备的结构设想,并设计主程序控制系统的流程,用数学上的方差、概率等知识为组合的精度及组合秤斗的数量进行理论分析,最后用实例研究来对比人工组合称量与计算机组合称量的精度。结果设计出的组合称量的装置在结构上可满足单个饼干包装件防碎的目的,理论上可满足某饼干公司计量精度的要求,其速度和精度都高于人工组合称量。结论通过研究可设计出代替人工组合的机械装置,且组合的总质量满足计量精度要求。     

动态定量称量包装系统滤波算法

目的为了提高动态定量称量包装精度,提升数据采集和信号测量的准确性。方法分析定量称量系统的组成以及工作原理,并针对系统中存在的噪声,提出一种基于小波包滤波的称量包装滤波算法。通过塔式分解方法实现快速离散小波包变换,由离散卷积方程得到小波包分解系数,进而完成滤波算法的重组。结果通过仿真和实验结果可知,小波包滤波方法能够很好地滤除动态称量信号中的噪声,提升了有用信号的品质。结论该滤波算法提升了动态定量称量系统的稳定性,提高了称量包装精度。     

基于PLC冗余技术的全自动称量包装精度控制

目的 由于全自动称量包装精度控制容易受到物料冲力等因素的影响,导致精度控制很难保持稳定,降低其抗扰性能.为此,提出基于PLC冗余技术的全自动称量包装精度控制方法.方法 建立称量传感器的数学模型,采用滑动平均滤波和程序判断滤波处理称量原始信号,去除动态振荡和干扰因素,将处理的信号作为输入数据,利用PLC冗余技术制定同步机制,实现数据传输和控制命令的同步传输,在此基础上,使用设计的专家控制器,根据灵活的控制规则库实现全自动称量包装的精度控制.结果 设计的基于PLC冗余技术的全自动称量包装精度控制方法过码质量计量偏差小、通讯数据协同性好.结论 通过滤波处理的控制方法可以有效提高控制系统的抗扰性能.     

非线性质量补偿方法在微量包装系统中的应用

目的 为解决微量包装系统中称量传感器输出电压与质量之间的非线性关系、提高称量精度,基于改进BP神经网络设计一种非线性补偿方法.方法 阐述电阻应变式称量传感器的非线性补偿原理,根据称量传感器输入和输出之间的关系,设计一种神经网络补偿器.为提高神经网络控制性能,引入一种惩罚因子,可解决因训练不足导致的误差偏大等问题.结果 经对比发现,改进型BP神经网络具有较快的收敛速度、较高的精度,可提高微量称量包装系统的控制性能.高速模式下,称量误差可以控制在0.5％以内,实际称量结果较理想.结论 该方法能够改善系统动态性能,提高测量精度,可满足称量、包装行业等精度要求.     

组合称量技术的研究

称量是定量包装的一个关键环节,组合称量可以实现高速、高精度定量包装.文中介绍了组合秤的工作原理,阐述了基于高级PIC单片机的组合秤控制系统硬件组成,分析了控制软件的设计方法.     

包装机混合式定量称量系统设计

目的克服单纯的容积式定量与称量式定量的缺陷,以及包装机定量称量系统的时滞性问题。方法通过分析包装机的工作原理以及影响其称量精度与速度的因素,采用混合式定量的方法,并采用双自由度Smith预估补偿,从而克服传统Smith预估器对参数模型精度要求较高的缺陷。结果仿真证明双自由度Smith预估器控制时波动较小,在时间为10 s时即可到达稳态,且有外在扰动时系统超调比传统Smith控制缩减1倍。结论通过Matlab进行了仿真研究,表明双自由度Smith预估补偿可减少称量系统的质量误差,大大提高了系统输出的精度,可显著改善定量称量包装系统的控制效果。     

包装过程称量信号处理方法研究

目的 为提高包装过程定量称量精度,结合卡尔曼滤波算法和模糊控制原理设计一种称量信号处理方法。方法 定量称量控制系统一般由触摸屏、控制器、称量传感器、变频器等电气设备组成。以传感器信号处理为主要研究对象,提出一种改进卡尔曼滤波算法。采用卡尔曼滤波器实现称量信号中随机噪声的处理。利用模糊控制器来实时监测卡尔曼滤波每次更新后实际方差和理论方差的差值。最后,进行实验研究。结果 实验结果表明,改进卡尔曼滤波的实际性能比较理想,滤波处理前,称量误差最大可以达到2.5%;经滤波处理后,最大称量误差只有0.26%。结论 所述信号处理方法可以有效地降低称量信号噪声,提高称量精度。     

基于PLC的颗粒包装机称量系统设计

目的 为提高颗粒包装机称量精度和稳定性,基于PLC设计一种颗粒包装机称量系统.方法 分析颗粒包装机结构和工艺流程,并给出控制系统结构,包括核心处理器PLC、交流控制器、伺服电机驱动器、传感器、三相电机和伺服电机等.以称量控制为主要研究对象,提出一种粒子群模糊PID称量控制器,以提高称量控制系统的收敛速度、通用性和可移植性.最后进行仿真和实验研究.结果 相关结果表明,与模糊PID控制器相比,加入粒子群优化算法后,系统的响应速度更快,达到稳定状态所需时间更短,实际包装误差仅为0.528％.结论 所述称量控制系统可以有效地提升称量精度,有利于提高颗粒包装机的自动化水平.     

基于PLC的自动包装码垛生产线的研究与设计

目的 为了提高固体颗粒物料的包装及包装袋码垛效率,降低企业工人的劳动强度。方法 以西门子PLC S7-1200为控制核心,结合数字输入SM321、数字输出SM322等模块,设计一套自动包装码垛生产线,用于粮食、化肥等物料的自动包装和码垛。通过设计伺服电机驱动、传感器输入模块、触摸屏人机交互界面等来实现对生产线的自动控制。结果 在完成生产线固体物混料装置、包装袋称量装置以及码垛机器人的基础上,进行化肥的包装实验,记录了包装袋称量误差以及码垛的中心误差,分析发现中心抓取误差小于0.2 mm。结论 该生产线系统可靠性强、包装码垛精度高,能够大大提高包装和码垛效率,具有很大的市场应用前景。     

基于小波分析的自动包装机快速称量系统

目的 随着袋装商品需求的增加,设计一种新型包装机自动称量系统来快速完成称量包装。方法 设计一种基于ARM最小系统的包装机控制系统,其中包括灵敏度为2 mV/V双应变片称量结构、mV级别的数模转换电路和驱动电路等多个部分,并且通过编写称量流程、AD设备驱动和小波变换提取等软件系统,最后利用质量采集和响应对比实验分析系统。结果 实验发现,小波变换提取信号在0.2 ms即可稳定识别的质量为300 g。结论 结果证明所设计的自动包装系统可以稳定实现各类袋式产品的快速称量封装。     

传感器比较式电子计价秤校准装置的研制

贸易结算用电子计价秤是国家必须强制检定的工作计量器具,但使用中检验项目繁多,人工操作效率低.针对这一问题,提出了一种利用高精度称重传感器作为检定标准器替代标准砝码实现电子计价秤使用中检验的方法,并研制了一套传感器比较式电子计价秤校准装置.该装置利用直线步进电机闭环控制技术产生精密重力,由高精度电路进行信号采集处理,具有显示和通讯功能.实验表明,传感器线性度为0.023%,分辨力为0.001kg,回程误差为0.002kg.装置在0～30kg称量区间最大示值误差为0.003kg,校准点20kg处扩展不确定度为0.0047kg,满足电子计价秤使用中检验的不确定度要求.     

超精密装置PID振动控制系统的仿真研究

 在仿生啄木鸟头部独特生物构造和隔振机理的基础上，采用主动隔振技术建立了超精密装置隔振系统结构及动力学模型． 结合超精密装置隔振系统的结构特点和性能要求，采用闭环PID主动控制系统，用Matlab软件进行了仿真分析．仿真分析结果表明，该振动控制系统宽频率范围内具有良好的减振效果，该系统可应用于超精密\测量、超精密制造设备的隔振领域．     

管棒料包装自动上下料装置的设计开发

针对卫生香、塑胶管等细长管棒料包装生产多为手工上下料,具有自动化程度低,劳动强度大,需要人工多,不能形成稳定的自动化生产等缺陷,设计开发了一种管棒料包装自动上下料装置,实现了待包装的管棒料从物料器中分离出来后定量、定时、定向地送到包装成形的机构位置。对其结构特点、工作原理、结构设计和控制方案等方面进行了阐述,研究的样机能够应用于卫生香等管棒料的捆扎自动包装生产线,实现自动化包装生产。