Peseuse électronique multi-têtes de haute précision et intelligente

Auteur : Smartweigh– Peseuse multi-têtes

1 Introduction Avec le développement rapide des technologies de l'information et de la communication électroniques contemporaines, les peseuses électroniques multi-têtes sont largement utilisées dans divers secteurs socio-économiques. Leurs fonctions de calcul et autres fonctionnalités sont très appréciées des clients. Le fonctionnement d'une peseuse électronique multi-têtes intelligente repose sur deux logiciels système principaux : le système d'inspection et de traitement des données et l'interface homme-machine. Le système d'inspection et de traitement des données permet à tous les utilisateurs d'afficher les résultats de mesure et de les consulter ou de les copier. Cet article présente en détail la partie inspection du logiciel système, notamment l'étalonnage automatique du circuit d'alimentation du capteur, la conception du système d'étalonnage réactif du capteur et son fonctionnement sur un processeur double. 2 Conception et communication du schéma global du système. La clé de la recherche réside dans la conception d'un système intelligent. Le système de surveillance de la peseuse multi-têtes est principalement composé d'un amplificateur opérationnel pour le capteur, d'un circuit d'acquisition de données (conversion analogique/numérique), d'un circuit d'alimentation, de composants de contrôle intermédiaires, d'un circuit d'alimentation de rétroaction, d'une compensation externe et d'une alimentation à découpage.

La fonction du circuit d'alimentation est de remplacer la valeur de poids net par une valeur de tension de fonctionnement légèrement variable, en fonction du capteur de contrainte résistif, et de l'amplifier pour obtenir les données de tension de fonctionnement acceptées par la puce de conversion analogique-numérique appropriée. Le signal est ensuite converti en numérique. Les erreurs système du tableau de bord proviennent principalement de cette partie ; sa conception est donc liée à la précision du logiciel système global. L'unité centrale de traitement (CPU) n'est pas responsable du fonctionnement du logiciel système global ; elle effectue le traitement des données, l'étalonnage automatique, la conversion automatique et le remplacement réactif des dispositifs de transmission. Le circuit d'alimentation, qui assure la transmission des instructions et des données au sein de la CPU du logiciel système, fournit une alimentation à découpage de haute qualité, garantissant ainsi un fonctionnement optimal du logiciel. 3. Développement matériel. Le développement matériel du système de surveillance électronique de la balance repose sur trois éléments clés : un amplificateur opérationnel, un circuit d'alimentation à conversion analogique/numérique et une résistance pour machine-outil CNC. La puce de traitement de l'amplificateur opérationnel intégré AD525C utilisée est illustrée à la figure 2. La tension de fonctionnement en dérive thermique de sortie doit être inférieure à 25 °C. Cette dérive thermique doit également être inférieure au taux de réjection commun (CMR), qui est d'environ 90 dB lorsque le gain général est supérieur à celui d'un système discret de grande taille. 0,003 (pour G = 1). En tant qu'amplificateur de signal, l'AD524 intègre des résistances de haute précision pour 1WG = 1, 10, 100 et 1000 Ω, au format SI : l'extrémité JWRG2 du tube est plus large et, après connexion préalable de la broche de sélection du multiplicateur (RG1 n'étant pas connecté à la borne inférieure), la fonction d'amplification par grossissement relatif est réalisée. Cette méthode d'adaptation interne est valable pour des valeurs de gain comprises entre 1 et 100.

Lorsque la transition se poursuit, l'AD524 offre également une autre méthode de contrôle du gain. Un rhéostat coulissant RG est utilisé pour connecter le tube 3 (RG2) de la puce de traitement AD524 à la broche 16 (RGD). La valeur de résistance correspondante à RG est de 40 kΩ / (Gl)3,2. Dans cette conception, le convertisseur analogique-numérique 14 bits MAX194 de MAXIM a été sélectionné. La puce de traitement, dotée d'un DACSPWM à condensateur, d'un porte-échantillonneur, de 10 DAC d'étalonnage et d'une interface de communication série, présente non seulement des caractéristiques de fonctionnement à haute vitesse, de haute précision et de faible consommation, mais aussi un circuit d'alimentation d'étalonnage interne qui corrige la linéarité et le décalage, permettant ainsi un réglage sans intervention externe. Les 18 performances fixes sont maintenues dans la plage de température admissible. La communication série permet une connexion directe à la plupart des cartes de contrôle, simplifiant considérablement le principe du circuit logiciel du système. De plus, il simule une alimentation à découpage analogique et la commutation de données. La séparation de l'alimentation réduit considérablement les perturbations dues au couplage données-bruit. Ses principales caractéristiques sont les suivantes : une résolution d'écran de 14 bits, une déviation du système discret intégré de 0,33 % et un rapport signal/bruit de 82 dB (images perdues incluses). Lorsque la tension de référence est de +9 V, une variation de la tension d'entrée de 0 à 9 V ou de 5 à +9 V entraîne une variation du volume de données de sortie de 000 Hz à 3FFFH. Un flux préprogrammé permet de gérer la variation de la valeur de résistance. Ce schéma utilise la résistance non volatile X9241 pour machines-outils à commande numérique (CNC) de Xicor Corporation. Il comprend 4 matrices de résistances, chacune composée de 63 modules. Au centre de chaque module et à 2 nœuds, des points de connexion permettent de sélectionner la valeur par glisser-déposer. La position du module de glissement dans la matrice est contrôlée par le client via le connecteur de bus série à deux fils. L'adresse détaillée du composant physique est définie par les touches A0 à A3. Le X9241 compare le flux de données de la communication série avec l'état du terminal d'entrée d'adresse détaillée. Lorsque les quatre bits d'adresse détaillée sont corrects, le système répond pour indiquer la sélection. Chaque X9241 possède quatre matrices de résistances, permettant ainsi aux deux lignes d'E/S du processeur de gérer jusqu'à 64 matrices au total. Chaque matrice est associée à un registre de terminal de glissement (WCR) et à quatre registres d'adresses 8 bits, accessibles en lecture et en écriture par le client.

Le contenu de la mémoire de comptage des terminaux de traînée (WCR) manipule le bit JL du terminal de traînée dans le réseau de résistances. Dans la structure de commandes du X9241, outre la mémoire de lecture/écriture et la commande de transfert de données entre les mémoires, on trouve également une commande INC-WIPER qui déplace le terminal de glissement (WCR) d'une unité minimale de iS/moins. À chaque exécution de INC-WIPER, le terminal de glissement se déplace d'un module de résistance parmi les 63 disponibles, ce qui simplifie considérablement le flux du programme de réglage du zéro. Le système repose sur quatre principes : 1) Réinitialisation : Après la mise sous tension du logiciel système, une réinitialisation est effectuée. En l'absence de commande système depuis l'interface homme-machine du panneau de commande, le logiciel charge d'abord le mot d'état dans l'EEPROM à chaque démarrage de l'étalonnage, puis effectue une identification. Il réactive automatiquement les principaux paramètres tels que le préréglage initial, le mode de canal sécurisé, la valeur de base et le gain tels qu'ils étaient en veille. Ensuite, le processeur commande la conversion du commutateur analogique multicanal AD7502 en quatrième canal sécurisé, et les entrées 1 et 2 de l'amplificateur de l'instrument. Les AD524 sont court-circuités et le processeur contrôle la résistance de la machine-outil CNC conformément au système préprogrammé. La valeur de la résistance de 10 kΩ du dispositif X9241 est modifiée, et le réglage automatique du zéro de l'amplificateur de gain du contrôleur programmable est effectué. 2) Réglage du capteur : Lorsque l'opérateur constate que la peseuse électronique multi-têtes est vide, la commande de réglage du zéro du capteur est obtenue via l'interface homme-machine. Le processeur reçoit alors les informations transmises par l'interface via une communication série, identifie le capteur à régler, ajuste la résistance correspondante de la machine-outil CNC (X9241), effectue un réglage initial puis un réglage fin, et le circuit d'alimentation effectue la mise à zéro automatique du capteur. 3) Réglage du zéro du logiciel système : après que le processeur a ajusté la valeur de gain de l’amplificateur et du capteur (si nécessaire) du contrôleur programmable, le processeur collecte la valeur résiduelle de la tension de fonctionnement restante du point zéro selon le convertisseur A/D MAX194 et la stocke dans l’EEPROM * attendre que tout soit normal. Lors de la pesée de l’enfant, soustrayez à nouveau cette valeur. Si l'environnement naturel change considérablement et que le processeur ne reçoit pas la commande de réglage du zéro, le client peut l'émettre à tout moment et n'importe où via l'interface interactive de la machine, permettant ainsi de recalibrer la peseuse électronique multi-têtes. De plus, pour les erreurs de données du point zéro générées par le convertisseur analogique-numérique (CAN), le MAX194 corrige automatiquement le point mort du CAN dans les 50 ms suivant chaque mise sous tension. Le processeur peut également utiliser le CAN MAX194 pour effectuer le réglage. « De manière générale, cette peseuse électronique multi-têtes est dotée d'une fonction de réglage automatique et en temps réel du zéro grâce à un excellent logiciel système », garantissant ainsi une pesée de haute précision. #4) Fonction de réponse aux capteurs. Ce logiciel système possède une fonction unique de réponse aux capteurs, lui permettant de couvrir une large plage de mesure, de quelques kilogrammes à plusieurs dizaines de tonnes. La technologie clé repose sur la commande programmable. Lorsque le client sélectionne un type de capteur spécifique dans la plage de mesure en fonction de son application cible, ou lorsque le capteur est remplacé suite à une panne (ou à des modifications du processus de production), le système… Les techniciens professionnels des projets d'ingénierie (ou le client) n'ont qu'à connecter le capteur au logiciel système, conformément à la page relative à la technologie d'interaction homme-machine, saisir la commande et la portée de la scène, et placer le composant standard KG ou ton (code manquant) dans le plateau de pesée du logiciel système, puis le convertisseur numérique A/D lit la valeur de mV/kg ou mV/t comme valeur de base et la stocke dans l'EEPROM du logiciel système pour être utilisée lors du pesage.

De plus, le processeur calcule et détermine le gain de l'amplificateur AD524 du contrôleur programmable, en fonction de la valeur de base et des principaux paramètres de la plage de mesure transmis par le logiciel du système d'interface homme-machine. Le processeur pilote la résistance de 2 kΩ du potentiomètre numérique X9241. Il assure le fonctionnement de l'amplificateur du contrôleur programmable selon la nouvelle norme de gain et effectue l'étalonnage de la plage de mesure du transmetteur. Outre le poids net de l'objet pesé, les informations comprennent également diverses fonctions telles que le réglage du canal de sécurité, le réglage de la valeur de base, les paramètres d'entreprise, le réglage du gain, la remise à zéro automatique et la conservation des paramètres par défaut. 5.1 Conception de la programmation principale : Les fonctions du système de surveillance de la balance électronique multi-têtes sont toutes activées par l'utilisateur via le panneau de commande du logiciel du système d'interface homme-machine. Par conséquent, le système de surveillance et le logiciel du système interactif respectent les protocoles suivants : chaque fonction du logiciel du système technique est associée à un octet, appelé mot de commande. Lorsque le panneau de commande exécute une fonction, le mot de commande correspondant est transmis par le logiciel du système d'interaction homme-machine et reçu par le système de surveillance via une interface série (le système de contrôle nécessitant une validation et une vérification du résultat, celui-ci ne peut être reçu que par validation et non par requête). Après identification de l'instruction, le système transmet le résultat à l'assembleur du service concerné.

De plus, le mot de commande est également chargé dans l'EEPROM et devient l'état à charger après l'étalonnage. L'EEPROM est mise à jour dans le flux du programme, puis le mot d'état de l'EEPROM est rechargé après le retour au début du flux du programme indépendant. Après chaque démarrage du logiciel système et réinitialisation des paramètres principaux, la programmation automatique du zéro de l'amplificateur est effectuée une seule fois. Le programme source doit sortir de la pesée cyclique et redémarrer depuis le début après chaque interruption du port de ligne. Le point d'attente du flux du programme de terminaison est le retour à l'emplacement initial de purge ; un bit d'indicateur supplémentaire, 7QH, est donc activé pour déterminer si l'interruption de terminaison est activée ou non. Si cela se produit, le système de cycle de pesage sera interrompu et les paramètres principaux seront réinitialisés. 5.2 Conception de la sous-programmation - 5. L'amplificateur XI est configuré à moitié sur l'assembleur. Tout d'abord, le processeur sélectionne le 4e canal de l'ouverture du moule multicanal. Les deux bornes d'entrée de la puce d'amplification sont alors court-circuitées, le signal de données de tension d'entrée est nul et l'amplification est effectuée. La valeur de sortie du compteur doit être ajustée à la tension de polarisation alternative. Placez la tête de lecture du X9241 sur laquelle la borne fixe de la sortie de l'amplificateur est polarisée positivement, c'est-à-dire envoyez OOH^ à la borne de lecture WCRC opposée (mémoire de comptage), puis activez la conversion A/D. Le programme additionne et soustrait les données obtenues (supérieures à 1FFFH) et 1FFFH (1FFFH est la quantité de données de sortie lorsque la tension de fonctionnement de l'ADCMAX194 simule un débit d'entrée nul). Le programme détermine si la différence est positive ; si c'est le cas, on répète l'opération WCR plus KA/D. d'addition et de soustraction, jusqu'à ce que le résultat de la différence soit nul ou qu'il s'arrête lorsqu'il passe de positif à négatif. 5-2.2 Flux de programme du capteur Sm Conception de la programmation de l'ajustement du zéro du capteur et de l'amplificateur Le concept d'ajustement du zéro est similaire. La différence réside dans le fait que le processeur n'a pas besoin de définir d'abord le nombre dans le WCR, mais active immédiatement une conversion A/D pour distinguer le volume de données de sortie et la taille de 1FFFH. Si cette taille est dépassée, entrez dans le WCR et ajoutez progressivement 1 à l'assembleur. Ensuite, entrez dans le WCR et décrémentez progressivement l'assembleur de 1.

Ici, la valeur WCR est progressivement modifiée dans l'un des deux assembleurs jusqu'à l'arrêt complet de la sortie A/D et du signal 1FFFH. 5.2.3 Flux du programme de réglage de la valeur de base : Sélectionnez « Réglage de la valeur de base » sur le panneau de commande du logiciel du système interactif et maintenez la touche enfoncée. Le processeur du système de surveillance peut alors basculer vers l'assembleur de solution d'arrêt suite à la réception du signal de données de la communication applicative et identifier la réception dans cet assembleur. Il s'agit ensuite d'une commande système, puis l'assembleur de réglage de la valeur de base est activé.

Auteur : Smartweigh– Fabricants de peseuses multi-têtes

Auteur : Smartweigh– Poids linéaire

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage à pesage linéaire

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage à pesage multi-têtes

Auteur : Smartweigh– Dénestreur de plateau

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage à coquille

Auteur : Smartweigh– Peseuse combinée

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage Doypack

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage de sacs préfabriqués

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage rotative

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage verticale

Auteur : Smartweigh– Machine d'emballage VFFS