基于89C51单片机控制的包装机自动纠偏系统

针对包装机在纠偏控制中存在的问题,开发了基于89C51单片机的控制系统.通过对枕式包装机工作原理的分析,详细介绍了该系统的硬件和软件设计. 系统采用步进电机直接驱动横封装置,使枕式包装机在高速生产过程中,实现精确定位.     

鲜切蔬菜包装过程袋膜纠偏控制系统设计

目的为了减小鲜切蔬菜包装机袋膜跑偏对产品外观和质量造成的影响,方法提出一种基于模糊控制的智能纠偏控制方案。在分析包装薄膜跑偏原因的基础上,论述纠偏系统的工作原理。采用机器视觉获取包装薄膜的实际位置,并计算跑偏量。结合模糊控制和灰色预测设计一种模糊控制器,包括包装膜位置灰色预测模型和模糊加权PID控制。最后进行试验研究。结果试验结果表明,所述纠偏控制系统可将纠偏误差控制在±0.5 mm内,实际偏移量最大值仅为0.4 mm,平均误差只有0.19 mm。结论该控制系统可以有效地提高系统纠偏精度,能较好地满足鲜切蔬菜包装工艺要求。     

枕式包装机运动分析及控制系统设计

目的针对枕式包装机的运动控制问题,实现电子凸轮、三轴同步控制等关键技术。方法以三伺服枕式包装机为例,介绍其具体结构,包括送膜、送料、横封横切、纵封装置和制袋成型器等。对枕式包装机的运动特点进行分析,同时简述其功能。设计一种枕式包装机控制系统,并详细论述基于DSP的通用运动控制器结构。最后,给出软件设计方法,结合三次多项式、定步法和查表法实现电子凸轮;采用主从同步控制实现枕式包装机的三轴同步控制。结果该控制系统可以满足枕式包装机的运动控制要求,能够提高包装质量、精度和效率,降低次品率。结论通过实验验证了所述控制方法和系统的可行性和有效性。     

基于图像处理的柔性材料自适应纠偏系统设计

目的为了解决印刷包装过程中柔性材料容易跑偏的问题,基于图像处理结合模糊PID控制提出一种自适应纠偏控制系统。方法介绍纠偏系统工作原理,利用传感器检测包装材料边缘,经图像处理、分析后得到偏差量,利用纠偏算法生成相应驱动信号,实现对纠偏机构的控制。为了实现包装材料边缘识别,提出一种图像处理算法,包括图像预处理、边缘识别等。同时基于模糊PID原理设计一种纠偏控制器,通过模糊规则实现PID控制参数的自适应调节。最后搭建纠偏控制系统,并进行相关实验。结果系统偏差可控制在1 mm以内,控制精度高,稳态性能比较理想。结论设计的纠偏系统可满足印刷包装对柔性材料运行精度的要求。     

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。     

基于PLC的三伺服枕式包装机控制系统设计

目的为了提高枕式包装机的自动化程度,提升其控制系统的通用性和可移植性。方法系统采用欧姆龙PLC CPU-CJ2M和运动控制模块CJ1W-NC414作为控制系统核心,配合伺服系统以及光电传感器等先进技术,实现包装机三轴的同步控制。温控部分采用CJ1W-TC001温度控制单元实现包装机横封和纵封的温度精确控制,并通过威纶TK6050IP触摸屏对整个控制系统进行实时监控、参数设置以及在线显示。结果该控制系统成功实现了枕式包装机的全自动控制,以及运行状态监控、包装参数设置。结论该系统成功应用于三伺服枕式包装机中,提高了包装机的包装精度、速度以及自动化程度。     

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PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB／SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除了模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

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。     

看机电产品在自动枕式包装机上的应用

本文论述了枕式包装机的组成以及工作原理，并介绍了一种用PLC实现的包装机的机电控制系统。[编者按]     

枕式包装机色标自动定位方法

目的受色标印刷偏差、张紧力失衡、机械振动等因素影响,很难保证色标定位的准确性,为了提高枕式包装机色标定位精度,提出一种色标自动定位方法,并基于PLC设计相应控制系统。方法通过分析包装机械运行规律,详细阐述色标补偿原理。利用色标、刀位检测信号判断横封和纵封是否同步,并计算偏差数值。以横封位置为基准,通过调整纵封电机的脉冲频率和脉冲个数进行定位补偿。同时基于PLC搭建枕式包装机的控制系统,并介绍控制系统的硬件结构和软件设计思想。最后进行实验研究。结果切点位置均在色标点上,可以实现色标定位。结论该控制系统和方法能够满足包装机械对定位精度的要求,提高了包装机械的包装精度、效率,降低了次品率。     

瓦楞纸板横切机速度控制系统设计

目的提高瓦楞纸板横切机速度跟踪精度,减小其剪切误差。方法基于模糊控制设计一个速度控制系统。介绍横切机的工作原理。针对其速度跟踪控制,阐述具体的控制算法。基于模糊控制设计一种速度跟踪控制器,以解决其非线性、数学模型不精确等问题,主要包括模糊化、隶属度函数、模糊规则等。以DSP为核心,搭建实验平台。同时详细阐述硬件电路结构,包括IPM模块、驱动隔离电路、速度和位置检测电路等。结果实验结果表明,即使存在干扰,控制系统仍可以在很短的时间内完成速度响应。同步区速度偏差较小、跟踪精度高。结论所述控制系统能够提高剪切效率、降低剪切误差,满足横切机的设计要求。     

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。     

定量包装控制系统的设计与实现

目的提高定量包装机的包装精度。方法在现有定量包装机基础上,设计了以PLC作为控制器,以触摸屏TPC7062KS为显示操作屏的定量包装控制系统,直接获取包装系统的运行信息和各种数据,提高了包装系统的可靠性和可操作性。在分析传统方法不足的基础上,在梯形图程序中采用模糊PID控制算法进行闭环控制。结果通过多次试验,包装精度能够达到±0.2%。结论采用该控制方法,包装精度提高了,并且基本不会受到外界因素的影响。     

基于机器视觉的水果分级系统设计

目的为提高水果分级准确度,以苹果分拣为研究对象,基于机器视觉设计一种苹果分级包装系统。方法根据实际分级功能需求,以苹果尺寸作为标准设计一种苹果分级系统的总体方案,包括DSP+ARM控制器、工业相机、传输带、光源等。重点讨论图像处理模块,首先完成图像背景分割;利用中值滤波实现图像平滑处理;采用Canny算子实现图像边缘锐化。在图像处理的基础上,建立苹果分级模型。最后进行实验研究。结果实验结果表明,人工挑选分级和机器识别自动分级的吻合率达到了96.8%,证实了系统的有效性和可行性。结论基于机器视觉的苹果自动分级的准确度已经接近人工挑选的水平,可推广到苹果类水果的自动分级、包装。     

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.