Zeer nauwkeurige en intelligente elektronische meerkoppige weegschaal

Auteur: Smartweigh– Multikoppige weegschaal

1. Inleiding Met de snelle ontwikkeling van de hedendaagse elektronische informatietechnologie worden elektronische meerkoppige weegschalen op grote schaal gebruikt in diverse maatschappelijke en economische sectoren. De formulefuncties en andere mogelijkheden worden zeer gewaardeerd door klanten. De kern van een intelligente elektronische meerkoppige weegschaal bestaat uit twee belangrijke systeemsoftwarecomponenten: het inspectie- en gegevensverwerkingssysteem en de interface voor mens-computerinteractie. De meetresultaten worden door iedereen gecontroleerd weergegeven, bijvoorbeeld door middel van informatieoverdracht en kopiëren. Dit artikel beschrijft in detail het inspectiegedeelte van de systeemsoftware, inclusief de automatische kalibratie van het voedingscircuit van de sensor. Het ontwerp van de sensorkalibratie en de werking van de dual-CPU worden besproken. 2. Het algehele systeemontwerp en de communicatie. De sleutel tot wetenschappelijk onderzoek ligt in de manier waarop de systeemsoftware een intelligent systeem kan realiseren. Het monitoringsysteem van de meerkoppige weegschaal bestaat hoofdzakelijk uit een sensor-operationele versterker, een data-acquisitie (analoog/digitaal conversie) voedingscircuit, tussenliggende regelcomponenten, een feedbackvoedingscircuit, externe compensatie en een schakelende voeding.

De functie van het voedingscircuit is het vervangen van de nettogewichtwaarde door de licht variabele werkspanning, afhankelijk van de transmissie van de weerstandsrekstrook, en deze te vergroten tot de werkspanningsgegevens die door de juiste analoog-digitaal-omzetter (A/D) worden geaccepteerd. Het signaal wordt vervolgens omgezet naar een A/D-signaal. De systeemfout van het instrumentenpaneel wordt voornamelijk veroorzaakt door dit onderdeel, daarom is het ontwerp van dit onderdeel van belang voor de precisie van de gehele systeemsoftware. De centrale verwerkingseenheid (CPU) is niet verantwoordelijk voor de werking van de gehele systeemsoftware, maar voert gegevensverwerking, automatische kalibratie, automatische transformatie en responsieve vervanging van transmissieapparaten uit. Het voedingscircuit, dat instructies en gegevens verzendt, bevindt zich in het midden van de CPU van de systeemsoftware. De schakelende voeding zorgt voor een uitstekend voedings- en distributiesysteem voor een soepele werking van de systeemsoftware en biedt een hoge mate van betrouwbaarheid. 3 Hardwareontwikkeling De sleutel tot de hardwareontwikkeling van het elektronische weegschaalbewakingssysteem bestaat uit 3 onderdelen: een operationele versterker, een analoog/digitaal conversie-voedingscircuit en een CNC-machineweerstand. De gebruikte geïntegreerde operationele versterkerchip AD525C is weergegeven in figuur 2. De werkspanning voor temperatuurdrift moet lager zijn dan 25 V. De werkspanning voor temperatuurdrift moet lager zijn dan de gebruikelijke rejectieverhouding (CMR), die ongeveer 90 dB bedraagt ​​wanneer de algemene versterking groter is dan die van een groot discreet systeem. 0,003^ (wanneer G=1). Als geluidsversterker bevat de AD524 zeer nauwkeurige weerstanden voor tt1WG=1, 10, 100 en 1000 Ω. Na het vooraf aansluiten van de JWRG2-pin (waarbij RG1 nog niet is aangesloten) kan de relatieve versterkingsfunctie worden gerealiseerd. Met uitzondering van deze interne aanpassingsmethode, waarbij de opgegeven versterkingswaarde tussen 1 en 100 ligt.

Wanneer de overgang wordt voortgezet, heeft de AD524 ook een andere manier om de versterkingswaarde te regelen. Een schuifweerstand RG wordt gebruikt om buis 3 (RG2) van de AD524-processorchip te verbinden met pin 16 (RGD), en de weerstandswaarde die overeenkomt met RG-40K/(Gl)3,2 is de digitale conversievoeding. In dit ontwerp is gekozen voor de 14-bits multi-S! analoog/digitaal-omzetter MAX194 van MAXIM. De processorchip beschikt over een condensator-type DACSPWM, een sample-mondstukhouder, 10 kalibratie-DAC's en seriële communicatie en besturing. Deze kenmerken zijn niet alleen snel, zeer nauwkeurig en energiezuinig, maar de interne kalibratievoeding kalibreert ook de lineariteit en offset, die zonder externe aanpassing kunnen worden gecorrigeerd. Alle 18 vaste waarden blijven binnen het toegestane temperatuurbereik behouden. De seriële communicatie maakt directe verbinding met de meeste embleem-besturingskaarten mogelijk, wat het systeemsoftwarecircuit aanzienlijk vereenvoudigt. Bovendien simuleert het analoge schakelende voedingen en dataschakeling. De structuur van de gescheiden voeding vermindert ook de nadelige effecten van data-ruiskoppeling aanzienlijk. De belangrijkste kenmerken zijn: de schermresolutie is 14 bits; de afwijking van het integrale discrete systeem bedraagt ​​0,33%; en de verhouding tussen datasignaal en ruis plus/minus frameverlies is 82 dB; 9. Wanneer de referentiewerkspanning +9V is, verandert het uitvoerdatavolume van OOOOH naar 3FFFH wanneer de ingangswerkspanning verandert van 0 naar 9V of van 5 naar +9V. De voorgeprogrammeerde flow wordt gebruikt om de verandering van de weerstandswaarde te manipuleren. Dit ontwerp maakt gebruik van de niet-vluchtige CNC-machineweerstand X9241, geproduceerd door Xicor Corporation, bestaande uit 4 weerstandsarrays, elk met 63 weerstandsmodules. Tussen elke module en 2 knooppunten bevinden zich tappunten die kunnen worden geselecteerd door de module te verslepen. De positie van de sleepmodule in de array wordt door de klant bepaald via de tweeledige seriële busaansluiting. Het gedetailleerde adres van het fysieke component wordt gedefinieerd met de sleutels A0-A3. De X9241 vergelijkt de dataflowanalyse van de seriële communicatie met de situatie van de gedetailleerde adresinvoerterminal. Wanneer alle vier de gedetailleerde adresbits correct zijn, stuurt de chip een bevestiging terug dat de module is geselecteerd. Elke X9241 heeft vier weerstandsarrays, waardoor de twee I/O-lijnen van de CPU in totaal tot 64 weerstandsarrays kunnen aansturen. Elke weerstandsarray is gekoppeld aan een sleepterminalregister (WCR) en vier 8-bits registeradressen, die allemaal door de klant kunnen worden ingelezen of uitgelezen.

De inhoud van het geheugen voor het tellen van de sleepklemmen (WCR) manipuleert de bit JL van de sleepklem in de weerstandsarray. In de commandostructuur van de X9241 is er, naast de lees- en schrijfmogelijkheid van het geheugen en de opdracht om gegevens tussen de geheugens over te dragen, ook een opdracht die de sleepterminal (WCR) een minimale eenheid laat verstellen (INC-WIPER). Telkens wanneer INC-WIPER wordt uitgevoerd, beweegt de sleepterminal één van de 63 weerstandsmodules. Dit toont het ontwerp van het nulpuntafstellingsprogramma aan, wat een enorm gemak biedt. 4 systeemprincipes: 1) Reset: Nadat de systeemsoftware is ingeschakeld, wordt eerst de resetprocedure uitgevoerd. Als er geen systeemopdracht is van het bedieningspaneel (Human-Computer Interaction Technology), laadt de systeemsoftware bij elke start van de kalibratie eerst het statuswoord in de EEPROM en voert een identificatie uit. De belangrijkste parameters, zoals de oorspronkelijke preset of de veilige kanaalmethode, basiswaarde en versterking die vóór de vorige standby-modus waren ingesteld, worden automatisch geactiveerd. Vervolgens geeft de CPU de opdracht om de meerkanaals analoge schakelaar AD7502 om te zetten naar het vierde veilige kanaal, en de ingangsterminals ① en ② van de instrumentversterker AD524 De weerstanden worden kortgesloten en de CPU regelt de weerstand van de CNC-machine volgens het voorgeprogrammeerde systeem. De weerstandswaarde van de 10K-weerstand in de X9241 wordt gewijzigd en de automatische nulpuntafstelling van de versterker van de programmeerbare controller wordt uitgevoerd. 2) Sensorafstelling: Wanneer de operator vaststelt dat de elektronische meerkoppige weegschaal geen belasting heeft, wordt het commando voor de nulpuntafstelling van de sensor verkregen via de interface. De CPU ontvangt de informatie die via seriële communicatie wordt verzonden, identificeert het groepsnummer van de sensor die moet worden afgesteld, past de corresponderende weerstand X9241 van de CNC-machine aan, voert respectievelijk een initiële afstelling en een fijnafstelling uit, en het voedingscircuit voert de dagelijkse taak van automatische nulpuntafstelling van de sensor uit. 3) Nulpuntafstelling systeemsoftware: Nadat de CPU de versterkingsfactor van de versterker en de sensor (indien nodig) van de programmeerbare controller heeft aangepast, verzamelt de CPU de resterende werkspanning (restwaarde van het nulpunt) volgens de A/D-converter MAX194 en slaat deze op in de EEPROM. Wacht tot alles normaal is. Trek deze waarde vervolgens weer af bij het wegen van het kind. "Als de natuurlijke omgeving sterk verandert en de CPU het nulpuntcorrectiecommando niet ontvangt, kan de klant het nulpuntcorrectiecommando op elk moment en overal via de interactieve pagina van de machine geven, zodat de elektronische meerkoppige weegmachine opnieuw wordt gekalibreerd. Bovendien corrigeert de MAX194 automatisch de nulpuntsfout die door de A/D-converter wordt gegenereerd, binnen de oorspronkelijke 50 ms na elke inschakeling. De CPU kan ook de A/D-converter MAX194 gebruiken om de daadwerkelijke correctie uit te voeren. Over het algemeen beschikt deze elektronische meerkoppige weegmachine over de functie van automatische en realtime nulpuntcorrectie dankzij uitstekende systeemsoftware" om een ​​zeer nauwkeurige weegwerking te garanderen. #4) Sensorresponsfunctie. Deze systeemsoftware heeft een unieke sensorresponsfunctie, waardoor het systeem een ​​zeer breed meetbereik heeft van enkele kilogrammen tot tientallen tonnen. De sleuteltechnologie is programmeerbare besturing. Wanneer de klant een bepaald type sensor binnen het meetbereik selecteert op basis van zijn toepassing, of wanneer de sensor wordt vervangen vanwege veelvoorkomende storingen (of veranderingen in de productie). (proces), hoeven de professionele technici van technische projecten (of de klant) alleen de sensor aan te sluiten op de systeemsoftware, volgens de pagina over mens-computerinteractietechnologie, de opdracht en het bereik van de scène in te voeren en de standaard KG- of toncomponent (ontbrekende code) in te voeren op het weegvlak van de systeemsoftware. Vervolgens leest de A/D-converter de waarde in mV/kg of mV/t als basiswaarde en slaat deze op in het EEPROM-geheugen van de systeemsoftware voor gebruik tijdens het wegen.

Bovendien berekent en verduidelijkt de CPU de versterkingswaarde van de programmeerbare controller van de instrumentversterker AD524 op basis van de basiswaarde en de belangrijkste parameters van het meetbereik die worden doorgegeven door de CPU van de mens-computerinteractiesysteemsoftware. De CPU stuurt de 2K-weerstand in de digitale potentiometer X9241 aan. Hierdoor werkt de programmeerbare controllerversterker volgens de nieuwe versterkingswaardestandaard en wordt de kalibratie en afstelling van het meetbereik van de zender uitgevoerd. Naast de nettogewichtwaarde van het gewogen object, biedt de informatie ook een reeks functies zoals het instellen van het veiligheidskanaal, de basiswaarde, de bedrijfsinstellingen, de versterkingswaarde, automatische nulpuntafstelling en het onderhouden van de standaardinstellingen. 5.1 Hoofdprogrammering De functies in het elektronische multihead-weegsysteem worden allemaal door de klant geactiveerd via het bedieningspaneel in de mens-computerinteractiesysteemsoftware. Daarom hebben het monitoringsysteem en de interactiesysteemsoftware de volgende protocollen vastgelegd: mens-computerinteractie Elke functie van de technische systeemsoftware is ingesteld om te corresponderen met een byte, die een commandowoord wordt genoemd. Wanneer het bedieningspaneel een bepaalde functie daadwerkelijk uitvoert, wordt het bijbehorende commando verzonden vanuit de software van het mens-computerinteractiesysteem. Het monitoringsysteem accepteert dit commando vervolgens via een seriële interface (omdat het inspectiebeleidssysteem moet wegen en het resultaat van de daadwerkelijke uitvoering moet verwerken, kan het alleen via de seriële interface worden geaccepteerd en niet via een query). Na het uitvoeren van de instructie-identificatie wordt het commando verzonden naar de assembler van het betreffende serviceonderdeel.

Bovendien wordt het commandowoord ook in de EEPROM geladen, en dit wordt de status die na kalibratie moet worden geladen. De EEPROM wordt bijgewerkt in de programmastroom en het EEPROM-statuswoord wordt opnieuw geladen na terugkeer naar het begin van de onafhankelijke programmastroom. Na elke systeemsoftwarestart en reset van de hoofdparameters wordt de automatische nulpuntafstelling van de versterker eenmaal uitgevoerd. Het bronprogramma moet na elke beëindiging van de lijnpoort de cyclusweging verlaten en opnieuw beginnen. Het wachtpunt van de beëindigingsprogrammastroom is om terug te keren naar de oorspronkelijke positie van de reset. Daarom wordt een extra vlagbit 7QH ingesteld om aan te geven of de beëindigingsonderbreking is ingeschakeld of niet. Als dit gebeurt, springt het uit het weegcyclussysteem en worden de hoofdparameters gereset.” 5.2 Subprogrammeringsontwerp - 5. De XI-versterker wordt aangepast aan de helft van de assembler. Eerst selecteert de CPU het 4e kanaal van de meerkanaals matrijsopening. Het resultaat is dat de 2 ingangsklemmen van de versterkerchip worden kortgesloten en het ingangsspanningsdatasignaal nul is, waarna de versterking plaatsvindt. De uitgangswaarde van de meter moet worden aangepast - AC-voorspanningsspanning. Plaats de sleepkop van de X9241 op de vaste klem van de versterkeruitgang met positieve voorspanningsspanning, dat wil zeggen, stuur OOH^ naar de tegenoverliggende WCRC-sleepklem (telgeheugen) en schakel vervolgens A/D-conversie in. De programmastroom is om de verkregen data-informatie (meer dan 1FFFH) en 1FFFH (1FFFH is de hoeveelheid uitvoerdata wanneer de werkspanning van ADCMAX194 de ingangsstroomsnelheid van nul simuleert) op te tellen en af ​​te trekken, en te bepalen of het verschil een positief getal is. Indien positief, wordt WCR plus KA/D herhaald en het werkelijke resultaat verkregen. De bewerking van optellen en aftrekken wordt uitgevoerd totdat het resultaat van het verschil nul is of totdat de bewerking stopt wanneer het resultaat van positief naar negatief verandert. 5-2.2 Sensor Sm-programmastroom Programmeerontwerp van sensor-nulpuntsaanpassing en versterker Het concept van nulpuntsaanpassing is vergelijkbaar. Het verschil zit hem in het feit dat de CPU het getal niet eerst in de WCR hoeft in te stellen, maar direct een A/D-conversie uitvoert om het uitvoervolume van de data en de grootte van 1FFFH te onderscheiden. Als dit wordt overschreden, wordt de WCR ingevoerd en wordt er geleidelijk 1 bij de assembler opgeteld. Vervolgens wordt de WCR opnieuw ingevoerd en wordt de assembler geleidelijk met 1 verminderd.

Hier wordt de WCR-waarde geleidelijk gewijzigd in een van de twee assemblers totdat de A/D-uitgang en 1FFFH in de nabije toekomst worden beëindigd. 5.2.3 Programmaverloop voor het instellen van de basiswaarde Selecteer de instelling van de basiswaarde op het bedieningspaneel van de interactieve technologiesysteemsoftware en houd deze ingedrukt. Op dit moment kan de CPU van het monitoringsysteem overschakelen naar de assembler voor de beëindigingsoplossing vanwege het ontvangen van het datasignaal van de applicatiecommunicatie. De acceptatie in de assembler voor de beëindigingsoplossing wordt bevestigd door het systeemcommando te gebruiken en vervolgens de assembler voor het instellen van de basiswaarde te starten.

Auteur: Smartweigh– Fabrikanten van meerkoppige weegmachines

Auteur: Smartweigh– Lineaire weegschaal

Auteur: Smartweigh– Lineaire weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Meerkoppige weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Tray Denester

Auteur: Smartweigh– Clamshell verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Combinatieweegschaal

Auteur: Smartweigh– Doypack verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Voorgevormde zakverpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Roterende verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Verticale verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– VFFS-verpakkingsmachine