單片機(jī)控制的包裝秤的結(jié)構(gòu)與工作過程

呂 寧

包裝秤采用皮帶機(jī)給料方式,適用于松散,易破碎物料的定量包裝,廣泛應(yīng)用于糧食、飼料等行業(yè)。

一、單片機(jī)控制包裝秤的結(jié)構(gòu)

單片機(jī)控制的包裝秤采用整體封閉式結(jié)構(gòu),主要由手動(dòng)插板閥、皮帶給料裝置、秤體、下料槽、夾袋裝置等組成(圖1)。

包裝秤原采用繼電器接觸式控制方式。其接線多而復(fù)雜,一旦系統(tǒng)形成后想再改變或增加功能都很困難,靈活性和擴(kuò)展性都很差。當(dāng)操作頻繁、工作環(huán)境惡劣時(shí),繼電器的使用壽命就大大縮減,導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)電氣故障。既降低了生產(chǎn)效率,又為安全帶來隱患。

隨著單片機(jī)的發(fā)展,生產(chǎn)上正在越來越多地采用以單片機(jī)為核心的各種數(shù)字化智能儀表和裝置。本文將包裝秤的原有繼電器接觸式控制方式改進(jìn)為89C51單片機(jī)控制方式。使系統(tǒng)具有通用性強(qiáng)、程序可變、可靠性高、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。并且設(shè)計(jì)了多速給料裝置,采用了先進(jìn)的稱重儀表和其配套的精密傳感器,大大延長了包裝秤的使用壽命,使包裝速度更快,稱重精確度更高,提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了稱重包裝的自動(dòng)化、智能化。

二、單片機(jī)控制包裝秤的工作過程

單片機(jī)控制包裝秤的工作過程:通電后,“電源”指示燈亮,稱重顯示儀對儀表進(jìn)行自檢,同時(shí),單片機(jī)對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行自檢,如果發(fā)現(xiàn)氣壓或料位有異常,則立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。自檢結(jié)束后,如果情況正常則開始查詢功能選擇開關(guān)的位置,如果功能選擇開關(guān)在“自動(dòng)”的位置,則系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行分空秤判別、進(jìn)料、超差判別、放料和循環(huán)判別五步進(jìn)行,如圖2和圖3所示。

1.空秤判別

如果秤中物料質(zhì)量在空秤范圍內(nèi),則系統(tǒng)工作繼續(xù),否則,暫停運(yùn)行,并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

2.進(jìn)料

物料從儲(chǔ)料斗經(jīng)過給料裝置進(jìn)入稱重斗,給料裝置首先進(jìn)行快速進(jìn)料,延時(shí)一段時(shí)間后由快速進(jìn)料轉(zhuǎn)為中速進(jìn)料,當(dāng)被稱物料達(dá)到預(yù)置點(diǎn)1值時(shí),中速進(jìn)料結(jié)束轉(zhuǎn)為慢速進(jìn)料,當(dāng)被稱物料達(dá)到預(yù)置點(diǎn)2時(shí),慢速進(jìn)料停止,整個(gè)進(jìn)料過程結(jié)束。

3.超差判別

當(dāng)慢進(jìn)料結(jié)束后,延時(shí)很短的一段時(shí)間,等到物料全部落到稱重斗中時(shí),系統(tǒng)判別是否出現(xiàn)超差,如果超差則暫停運(yùn)行,并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果未超差則稱重。

4.放料

當(dāng)稱重工作結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)檢查夾袋狀況,如果袋已經(jīng)夾好,則單片機(jī)向稱重顯示儀及電子計(jì)數(shù)器發(fā)出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)及累加,然后放料門打開進(jìn)行放料,如果此時(shí)袋尚未夾好,那么等袋夾好后再進(jìn)行放料。當(dāng)系統(tǒng)檢測到物料已放空的信號(hào)時(shí),放料門關(guān)閉;而后,延時(shí)一段時(shí)間后夾袋裝置松開,裝好物料的口袋就自動(dòng)落到輸送機(jī)上,再經(jīng)輸送機(jī)送到縫包機(jī)進(jìn)行縫包。若在夾袋操作后、自動(dòng)放料前,操作者發(fā)現(xiàn)包裝袋夾得不好,可立即觸動(dòng)接近開關(guān)的擋鐵使其松袋,然后再重新夾袋。松袋操作在自動(dòng)放料過程中被禁止。

5.循環(huán)判別

系統(tǒng)檢查“功能選擇開關(guān)”是否仍在“自動(dòng)”位置,如果仍在“自動(dòng)”位置,則開始下一次稱量包裝的循環(huán),如果不在“自動(dòng)”位置,則本次循環(huán)結(jié)束。

用單片機(jī)控制的包裝秤,已試運(yùn)行于某糧庫。運(yùn)行半年來,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,包裝速度、稱重精度都達(dá)到了預(yù)期的要求,提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了糧食稱重包裝的自動(dòng)化、智能化。

(作者單位:江蘇省常州技師學(xué)院)