基于PLC的全自动给袋式包装机称量控制系统研究

目的 针对给袋式包装机称量控制系统中由于物料与电磁振动给料机的振动存在一定非线性与时变性的缺点,提出一种基于PLC的模糊PID称量控制系统。方法 基于PLC的特点设计一种基于PLC的模糊PID控制方法,将称量误差与误差变化率作为系统的输入,采用西门子S7-200系列PLC对称量系统模糊PID控制策略的实现进行分析设计,实现对PID 3个参数的实时改变;基于Matlab对控制系统进行仿真分析,并通过联机运行以验证控制效果。结果 给袋式包装机称量系统的计量偏差不超过0.5%,且仿真结果表明模糊PID较传统PID的控制效果更好。结论 基于PLC的包装机称量系统模糊PID控制系统实际控制稳定,具有很强的鲁棒性,提高了包装机称量过程的稳定性和称量精度,其精度控制为0.5%左右。     

基于PLC的集合包装机控制系统设计

介绍了集合包装机的工作原理,讨论了集合包装机控制系统的硬件与软件设计.将PLC应用于集合包装机的控制系统中,使得控制更加灵活,设备运行更加可靠,在不改变硬件接线的条件下,通过改变程序就可改变包装工艺.     

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。     

基于模糊内模的肥料包装机称量控制系统设计

目的 为解决GDX1包装机MICRO II控制系统维修成本高、故障率较高、系统开放性差、数据采集困难、制约工业和信息化融合等问题,设计一套GDX1包装机IPC控制系统。方法 GDX1包装机控制系统通过IPC分布式电控系统改造,实现分布式采集+集中管控+数据交互的包装机IPC控制。 结果 该控制系统改造后,采用EtherCAT总线及高速处理模块,实现了100 M高速数据传输速度;采用TWINCAT3的多核多线程处理技术,使数据采集速率提升了715%;采用PID算法的热封器温度控制,将实时温差控制在?3~3 ℃以内。结论 IPC控制系统改进后,实现了对各种检测信号、安全信号等点对点的准确采集,降低了因线路接点引起故障停机的概率,提高了设备运行的稳定性,提升了设备的有效作业率,使得车间信息化底层数据的准确性、稳定性得到了保证,完成了工业化与信息化的融合,实现了设备智能化,该系统和技术可推广应用于行业内所有包装设备上。     

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。     

基于Workbench的粘箱机推动臂强度分析与优化设计

目的 为提高肥料包装计量精度,设计一种肥料包装机控制系统。方法 建立肥料动态称量系统数学模型。结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,设计肥料包装计量精度控制系统。采用内模控制使PID控制器参数简化,同时模糊控制的引入实现了控制参数的在线调整。利用肥料质量偏差及其变化率,基于Mamdan二维模糊控制器实现内膜控制参数λ的自动调整。结果 实验结果表明,在模糊内模PID控制下,质量最大相对误差为1%;质量绝对误差的平均值为0.2 kg;控制算法超调量较小、具有很好的动静态性能;系统称量误差大幅度减小。结论 所述控制方法和系统可以提高称量包装设备的效率和精度。     

基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制

目的 包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法 在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果 通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论 通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。     

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.     

基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法

目的 为提升材料供送速度控制的精准性和稳定性、缩短速度调整时间,研究基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法.方法 首先利用模糊化处理控制器内的速度输入信号,形成模糊语言集;然后利用加权平均判决法反模糊化处理模糊语言集,形成可识别数值;在此基础上,采用模糊控制自适应调整PID控制参数,结合模糊控制过程的适应性和PID控制的精准性,形成双模糊PID控制方法对可识别数值进行控制,从而提升材料供送速度控制过程的精准性和稳定性.结果 实验发现,该方法的平均速度控制偏差为1.17 mm,可有效实现对速度的精准控制,且环境噪声干扰对速度控制精度的影响较小.结论 在包装速度不同的情况下,控制调整时间较短且稳定性强.实验结果证明该方法具有较强的有效性.     

ZB-l型自动称量包装系统

介绍了ZB－1型自动称量包装系统的软硬件结构、工作原理、动态精度及调整方法。     

基于电子凸轮飞剪的枕式包装机控制系统设计

目的 为了丰富枕式包装机的包装种类,提高其包装精度和包装效率,对现有机器中电子凸轮飞剪算法进行改进。方法 根据枕式包装机的工艺流程,建立电子凸轮飞剪的数学模型,设计五次多项式运动控制算法,实现送料轴、送膜轴、切刀轴的协调同步运行,然后进行控制系统的设计。结果 通过测试结果可以看出,随着包装速度的增加和包装长度的减少,包装的合格率会有所降低,但五次多项式规划设计的电子凸轮曲线具有良好的连续性和柔性,避免了刚性冲击和机械振动,在包装允许的误差±1 mm的范围内,包装合格率始终为100%,有效提高了控制精度。结论 设计的电子凸轮曲线完全满足生产工艺要求,实际测试证实了基于电子凸轮飞剪的控制系统的可靠性与稳定性,也证实了运动控制算法的优越性。     

基于RST的包装机混合式定量称重控制模型设计

目的提高包装机混合式定量的称重精度。方法针对包装机混合式定量称重系统具有非线性和时滞性的特点,构造三支路结构的双自由度数字控制器(RST控制器),等效为前向预测控制器和无延时控制器,以消除系统扰动和滞后的影响,设计基于RST的包装机定量称重控制系统。运用Simulink工具与传统PID控制器和PID-Smith控制器进行仿真对比。结果 RST控制器相较于PID控制器和PID-Smith控制器超调量小、调节时间短、跟踪能力好、鲁棒性强,能够有效地提高包装机称重控制系统的稳定性和控制精度。结论 RST控制器能够提高包装机混合式定量称重精度,从而提高包装机的包装精度。     

自动包装机热封温度自适应控制系统设计

目的提高包装机械热封机构的温度控制精度,以保证包装效率和产品质量。方法针对包装塑料薄膜热封的温度控制,基于单神经元自适应PID控制算法设计一种自动包装机热封温度控制系统。介绍自动包装机热封的基本原理,阐述单神经元自适应PID控制算法的基本原理,并设计一种温度控制器。基于模糊集理论,实现控制器比例、积分和微分系数学习速率的在线调整。基于ARM Cortex-M3和PIC单片机搭建自动包装机热封温度控制系统。结果将该热封温度控制系统应用于自动包装机中,可以将热封温度误差控制在合理的范围内。结论通过仿真验证了文中所述自动包装机热封温度控制系统稳定性较好,具有一定的抗干扰、自适应、自调整能力。     

基于热合包装机的纠偏控制系统设计

目的保证热合包装机横封室的瞬时线速度与料袋膜的进给速度相一致。方法设计一种能自动纠偏的装置,并且在EPC系统中用PLC对纠偏装置进行控制,并对磁粉制动器作为执行元件的胶辊式张力控制系统进行探讨。结果该方案可以使其在拉膜机构中与料袋膜的进给速度相适应,而且在实际运行中,控制信号与跑偏方向关系也和假设相一致。结论实践证明该系统能使生产线获得更高的运行速度和更好的稳定性。     

叶片精密抛光伺服系统的干扰观测补偿控制

叶片型面尺寸精度及表面质量的提高对数控抛光伺服系统性能提出了更高的要求.针对非线性摩擦和被控对象参数摄动对数控抛光伺服系统定位精度和跟踪精度的影响,提出了一种基于干扰观测器的粒子群优化模糊PID(PFPID)控制方法.该方法通过构造干扰观测器来预测伺服系统中的非线性摩擦和参数摄动等各种干扰,并在控制中引入等效的补偿来抑制干扰,同时利用粒子群优化算法对模糊控制器的量化因子和比例因子进行在线调整,进而利用模糊控制器对PID控制参数进行自适应整定.仿真分析和实验结果表明,基于干扰观测器的PFPID控制器具有控制精度高、鲁棒性强、抑制干扰能力强等优点,其能够提高叶片型面尺寸精度和表面一致性,降低表面粗糙度,减小残余应力并提高抛光效率.