Controlador de pesagem para balança multicabeça

Autor: Smartweigh–Peso Multihead

1. Composição e parâmetros técnicos do controlador de pesagem para balança multicabeçal A balança multicabeça é um sistema de pesagem dinâmica on-line comumente usado, que consiste principalmente em transportador de correia de carga, transportador, equipamento de triagem, controlador de pesagem, equipamento de configuração de peso líquido e outros componentes, com identificação, verificação de medição dinâmica e outras características. Durante o trabalho, sem controle manual, o transportador de correia de carga enviará automaticamente a matéria-prima a ser pesada para o transportador, de acordo com os dois componentes de inspeção ótica em ambos os lados da plataforma de pesagem para distinguir a posição da matéria-prima a ser pesada, e configurar com antecedência de acordo com o equipamento de configuração. Boa faixa de peso líquido para realizar a triagem. Para melhor manter a matéria-prima pesada na balança de acordo com a velocidade da esteira, estipula-se que o painel de controle de pesagem seja rápido, preciso e confiável.

O controlador de pesagem é usado para controlar a balança multicabeça de piso na equipe de pressão de piso no campo de borracha vulcanizada. É composto principalmente por um sistema de controle automático composto por 51 microcomputadores de chip único, um pré-amplificador, um dispositivo de configuração, uma lâmpada de exibição de resultados de triagem, um contador eletrônico, uma copiadora, uma fonte de alimentação comutada e similares. Sua estrutura de princípios básicos é mostrada na Figura 1.

O pré-amplificador aumenta a saída do sinal de dados de nível de milivolts pelo sensor de pressão de trabalho, converte-o em um sinal diferencial e o envia para o sistema de controle automático de chip único CS-51 para processamento de dados. A faixa de peso líquido definida é comparada e o resultado da comparação é baseado na abertura e saída da lâmpada do visor para exibir informações, contador eletrônico para contar e iniciar a copiadora para registrar as informações dos dados de produção. O controlador de pesagem possui dois modos de trabalho: operação e calibração. Quando o método de calibração for selecionado, ele inserirá os dados estáticos e exibirá as informações normalmente.

Neste momento, coloque o objeto a ser pesado na plataforma de pesagem, o painel de controle exibirá o peso líquido do objeto a ser pesado e a balança poderá ser calibrada. Quando o método de operação é selecionado, o controlador de pesagem entrará na operação dinâmica de pesagem e triagem. Neste momento, o controlador de pesagem verificará os sinais de dados ópticos das peças a serem pesadas em ambos os lados da plataforma de pesagem, identificará as peças do piso e realizará operações dinâmicas de pesagem e peneiramento.

No meu país, os controladores de pesagem usados ​​para balanças multicabeçais são em sua maioria produtos importados, e a maioria dos produtos desenvolvidos e projetados na China são derivados de visores de pesagem de uso geral. A categoria de triagem do peso líquido é inserida pelo teclado. Quando tudo está funcionando normalmente, a equipe operacional real não consegue ver o valor predefinido, a imagem é ruim e o ajuste é inconveniente. O controlador de pesagem desenvolvido e projetado por nós imita as amostras estrangeiras, e quatro chaves DIP de quatro posições são definidas no painel de controle da placa de controle para definir a faixa de triagem de peso líquido. Os quatro interruptores DIP podem ser subdivididos em cinco categorias de peso líquido de acordo com a tecnologia de processamento (ver Figura 2).

Os dois primeiros dígitos dos dados de quatro dígitos representam um valor inteiro e os dois últimos dígitos representam um decimal. Durante todo o processo de pesagem dinâmica e peneiramento, o valor predefinido pode ser ajustado a qualquer momento e em qualquer lugar. Configure as lâmpadas de exibição e contadores correspondentes para cada peso líquido no painel de controle.

A equipe operacional real pode ajustar imediatamente a pressão de trabalho da entrada de extrusão do piso de acordo com a análise de tendência do peso líquido mostrado pelo erro superior e pelo erro inferior para controlar o peso líquido do piso. Dessa forma, é muito visual e conveniente. Cada um dos seis registros de seis dígitos possui informações de dados como boa pesagem, erro superior, erro inferior, desvio superior, desvio inferior, volume de produção (incluindo bom, erro superior e erro inferior).

É equipado com uma copiadora para copiar dados e informações, como saída de nascimento, o que é conveniente para o gerenciamento da oficina de produção. Para produtos não qualificados com desvio superior e desvio inferior, o equipamento de triagem será ativado automaticamente para removê-los e um alarme soará para lembrar a equipe operacional real de prestar atenção. O controlador de pesagem não só tem as funções de pesagem dinâmica de som e operação de triagem, mas também tem as funções de rastreamento automático de ponto zero, descascamento e compensação de zero, etc. É um medidor de instrumento de exibição universal de alta precisão.

Seus principais parâmetros de desempenho são:. Tela de exibição: Tubo de exibição digital LED de sete segmentos de quatro dígitos. Resolução da tela de exibição: mais de 300 milhões. O sensor incentiva a comutação da fonte de alimentação: DC15V. Uma interface de 16 impressoras. Temperatura de operação: um 10-40 ℃. Fonte de alimentação de comutação do sistema de alimentação: AC380VsoHz Em segundo lugar, desenvolvimento de software O software do telefone móvel de todo o software do sistema é dividido em operação em segundo plano e fluxo do programa de recepção. Conteúdos pouco práticos, como cópia, métodos de processamento de dados, triagem e identificação de peso líquido, são alocados para o trabalho de gerenciamento de background; enquanto os conteúdos mais práticos para cobrança, execução de horários, etc., ficam a cargo do recepcionista. O desenvolvimento de software adota uma estrutura de design modular, que é dividida em vários módulos de programa de acordo com as tarefas diárias, o que é útil para ajuste, expansão e transplante.

O diagrama de quadro simplificado do programa de origem é mostrado na Figura 3. Para realizar a pesagem de dados estáticos e a triagem e pesagem dinâmicas, o fluxo do programa realiza principalmente análise funcional e design anti-interferência. Cada um é descrito abaixo.

1. Análise de função A análise de função do software do telefone móvel é principalmente para projetar vários módulos de programa e, de acordo com este módulo de programa, realizar várias tarefas diárias essenciais. Neste fluxo de programa, as principais funções executadas pelo software do telefone móvel podem ser:. Rastreamento automático de ponto zero; Peeling;.. Calibração do ponto zero;. Coleção de dados; Execução do tempo;.Ler chave e configuração;.Operação/verificar conversão;.Copiar;.Desbloquear o valor de informação exibido sob o método de operação;. Sob a gestão do programa de monitoramento do sistema, este módulo do programa realiza pesagem estática de dados ou triagem dinâmica e pesagem de acordo com o plano de implementação predeterminado.

2. Esquema de design anti-interferência Como a balança multicabeçal funciona no ambiente natural da produção industrial, existem várias influências no local, que colocam em risco o funcionamento normal da balança. Portanto, além das contramedidas anti-interferência de configuração de hardware, as contra-medidas anti-interferência de software de telefone móvel como a segunda defesa também são muito críticas e indispensáveis. Um software de sistema de som não deve apenas realizar análises funcionais, mas também realizar um esquema de design anti-interferência para melhorar a confiabilidade do software do sistema.

O software do sistema seleciona as duas contramedidas anti-interferência a seguir para o software do telefone móvel: (1) A interferência eletromagnética anti-interferência do canal de segurança de E/S de sinal analógico é principalmente semelhante a rebarbas e o tempo de efeito é curto. De acordo com esta característica, ao coletar o sinal de dados de peso líquido, ele pode ser coletado continuamente por várias vezes, até que os resultados das duas coletas contínuas sejam completamente iguais, o sinal de dados é razoável. Se o sinal de dados for inconsistente após várias coletas, a coleta de sinal de dados atual será descartada.

O limite máximo de frequência de cada coleta e a mesma frequência contínua podem ser ajustados de acordo com requisitos específicos. O valor máximo arrecadado neste fluxo do programa é de 4 vezes, sendo que 2 vezes consecutivas também são cobranças razoáveis. Para o canal de segurança de saída, mesmo que o MCU seja projetado para obter informações de dados de saída apropriadas, o dispositivo de saída pode obter informações de dados incorretas devido a influências externas.

No software do telefone móvel, uma contramedida anti-interferência mais razoável é fornecer as mesmas informações de dados repetidamente. O tempo do ciclo de repetição é o mais curto possível, de modo que, após receber um relatório de erro afetado, o dispositivo periférico não possa dar uma resposta razoável a tempo e um conteúdo de informação de saída apropriado chegue novamente. Dessa forma, a postura errada é imediatamente evitada.

Neste fluxo de programa, a saída é colocada na interrupção de execução de temporização, o que pode razoavelmente evitar a operação de erro de saída. (2) A filtragem digital visa o sinal de dados de peso líquido coletado, que geralmente tem influência arbitrária, por isso é necessário obter as informações de dados próximas ao valor real do ponto dos produtos da série de informações de dados e obter um resultado com um alto grau de autenticidade. No software de telefonia móvel, o método comum é a filtragem digital.

Este fluxo de programa é dividido em pesagem de dados estáticos e pesagem de triagem dinâmica. Devido aos diferentes métodos de pesagem, os métodos de filtragem digital selecionados também são diferentes. Os diferentes métodos de filtragem digital adotados pelos dois métodos de pesagem são indicados a seguir, respectivamente.

¹Pesagem de dados estáticos: A principal consideração da pesagem de dados estáticos é a confiabilidade e a precisão do software do sistema. É necessário levar em consideração a estabilidade relativa das informações exibidas em condições estáveis ​​e a resposta rápida durante o carregamento. Portanto, a identificação da confiabilidade das informações dos dados coletados deve ser realizada primeiro e, em seguida, a solução de filtragem digital deve ser realizada.

No processo de filtragem digital, a técnica de filtragem de média móvel é selecionada para melhorar o efeito de filtragem real. O método específico é o seguinte: cada vez que uma amostra é coletada, uma das primeiras informações de dados é removida e, em seguida, o valor de amostragem desta vez e o valor de amostragem de muitas vezes anteriores são calculados juntos, e o valor de amostragem razoável obtido por o indivíduo pode ser entregue para uso. Portanto, isso melhora a usabilidade do software do sistema.

A seleção da frequência de amostragem N tem grande prejuízo para o efeito real da filtragem. Quanto maior for N, melhor será o efeito real, mas colocará em risco a resposta dinâmica do software do sistema. Neste controlador de pesagem, para melhorar a confiabilidade do software do sistema e a capacidade de resposta rápida, N é 32 quando está estável e 8 quando está instável.

Devido à escolha de um método de filtragem razoável, a confiabilidade e a precisão do software do sistema e seu tempo de resposta de carregamento foram aprimorados.ºPeneiramento e pesagem dinâmicos: No rastreio e pesagem dinâmicos, a banda de rodagem é rapidamente baseada na plataforma de pesagem. A banda de rodagem está na escala em 1,5 segundos, então a amostragem deve ser feita em 1 segundo.

Dessa forma, a frequência de amostragem é limitada. Além disso, como o piso causará uma certa vibração quando for ajustado rapidamente à plataforma de pesagem, isso afetará o valor da amostragem. Portanto, é muito importante considerar quais informações de dados são válidas e que tipo de tecnologia de filtragem digital é selecionada para suprimir os danos causados ​​pela forte simetria da interferência eletromagnética.

De acordo com a observação específica, a forma de onda do sinal de dados de pesagem da balança multicabeçal é mostrada na Figura 5. Na figura, desde a chegada da esteira à plataforma de pesagem até sua saída é dividida em três elos: o primeiro estágio é o tempo t, segmento, que é todo o processo desde a chegada da banda à plataforma de pesagem até estar completamente na plataforma de pesagem. O sinal de dados de peso líquido está aqui. O segundo estágio é o nono estágio, a banda de rodagem está completamente na plataforma de pesagem, e este período é o estágio de pesagem; o terceiro estágio é o tempo t. O segmento é todo o processo que a banda de rodagem deixa a plataforma de pesagem, e o sinal de dados de peso líquido diminui lentamente para zero durante este período.

No início e no final das nove seções de pesagem, o sinal de dados de pesagem sofre efeitos relativamente mais pesados. Na seção de montanha, ou seja, quando o piso está no meio da plataforma de pesagem, o sinal de dados de pesagem é relativamente estável. Portanto, é mais ideal escolher as informações de dados do intervalo de tempo Δt.

Use a escala colocada para caminhar até o final do interruptor fotoelétrico para iniciar o controlador de pesagem para receber as informações de dados de amostragem dinâmica e amostra dentro do tempo de montanha. A frequência de amostragem N está relacionada com a taxa de amostragem. Quanto mais rápida for a velocidade de amostragem, maior será a frequência N coletada. A instalação do interruptor fotoelétrico deve garantir que os dados visuais coletados sejam as informações de dados quando o objeto a ser pesado estiver localizado na cidade de Weitashan.

Para as informações de dados N coletadas, todas têm componentes de influência diferentes, portanto, é necessário escolher um método de filtragem razoável para obter o valor real do peso líquido da banda de rodagem. Este procedimento seleciona a tecnologia de filtragem composta, ou seja, a aplicação de dois ou mais métodos de filtragem digital é combinada e aplicada, o que não é suficiente para complementar um ao outro, de modo a melhorar o efeito real da filtragem, de modo a alcançar o real efeito que não pode ser alcançado por apenas um único método de filtragem. Aqui, o método de filtragem que combina o método de filtragem de valor máximo e o método de filtragem de média aritmética é selecionado.

A filtragem de máximo primeiro remove o valor de influência de pulso único significativo e não se inscreve para o cálculo do valor médio, de modo que o valor de saída da filtragem média esteja mais próximo do valor real. O princípio básico do algoritmo de otimização é o seguinte: continue a amostrar N vezes, acumule e peça misericórdia e encontre os valores mais altos e mínimos nele e, em seguida, subtraia os valores mais altos e mínimos do acúmulo e vertical , e calcular de acordo com N um ou dois valores de amostragem. média, ou seja, obter um valor de amostragem razoável. O fluxograma do procedimento de filtragem composta é mostrado no diagrama de forma de onda do sinal de dados de pesagem na Fig. 5. Desde a chegada da banda de rodagem à plataforma de pesagem até sua saída, ela é dividida em três elos: a primeira etapa é a tempo t, segmento, que é o tempo em que a banda de rodagem chega à escala. Todo o processo da plataforma até que esteja completamente na plataforma da balança, o sinal de dados de peso líquido sobe lentamente durante este período; o segundo estágio é o período nove, o piso está completamente na plataforma da balança, este período é a seção de pesagem; o terceiro estágio é o tempo t.

O segmento é todo o processo que a banda de rodagem deixa a plataforma de pesagem, e o sinal de dados de peso líquido diminui lentamente para zero durante este período. No início e no final das nove seções de pesagem, o sinal de dados de pesagem sofre efeitos relativamente mais pesados. Na seção de montanha, ou seja, quando o piso está no meio da plataforma de pesagem, o sinal de dados de pesagem é relativamente estável.

Portanto, é mais ideal escolher as informações de dados do período de tempo Δt. Use a escala colocada para caminhar até o final do interruptor fotoelétrico para iniciar o controlador de pesagem para receber as informações de dados de amostragem dinâmica e amostra dentro do tempo de montanha. A frequência de amostragem N está relacionada com a taxa de amostragem. Quanto mais rápida for a velocidade de amostragem, maior será a frequência N coletada.

A instalação do interruptor fotoelétrico deve garantir que a média aritmética dos valores coletados na fórmula e N seja a média aritmética dos 2 valores de amostragem; w é o i-ésimo valor de amostragem; N é a frequência de amostragem. Para facilitar o cálculo, a frequência de amostragem é geralmente selecionada como 6, 10, 18, tal como 2 elevado à potência do valor inteiro de 2 mais 2, o que é conveniente para usar deslocamento em vez de divisão. Neste fluxo de programa, a solução é selecionada durante a amostragem, portanto não há necessidade de desenvolver a área de armazenamento de informações de dados na régua AM.

Após a filtragem digital, o valor W é obtido e, em seguida, métodos de processamento de dados, como descamação e conversão de erro médio, são realizados para obter o valor do peso líquido da banda de rodagem para exibir informações, identificação e cópia. Depois que o segundo interruptor fotoelétrico detecta que o piso saiu completamente da plataforma de pesagem, inicie o montador de rastreamento de ponto zero, selecione a amostra de amostra grande e arraste a tecnologia de filtro médio e remova automaticamente a tara, de modo a preparar a chegada de o próximo passo. Aceite a preparação antecipada. 3. Conclusão O controlador de pesagem tem funções perfeitas e forte anti-interferência. Não é apenas adequado para operação de triagem de piso no campo de borracha vulcanizada, mas também adequado para a operação de várias balanças multicabeças, como ovos, moedas, gado e linhas de produção industrial.

Nesta fase, a balança multicabeçal introduzida por alguns fabricantes em nosso país já é utilizada há mais de dez anos. Alguns controladores de pesagem não podem mais funcionar normalmente e precisam ser substituídos com urgência. Além disso, também existem alguns fabricantes que ainda utilizam a balança multicabeçal tipo pedal, que não pode ser considerada necessária para a produção e fabricação. Portanto, o controlador de pesagem tem hoje um valor de promoção de marketing extremamente útil.

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