Контроллер взвешивания для многоголовочных весов

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой дозатор

1. Состав и технические параметры контроллера взвешивания для многоголовочных весов. Многоголовочные весы — это широко используемая система динамического взвешивания в режиме реального времени, которая в основном состоит из ленточного конвейера, держателя, сортировочного оборудования, контроллера взвешивания, оборудования для установки веса нетто и других компонентов, обладающих функциями автоматической идентификации, динамической проверки измерений и другими характеристиками. Во время работы, без ручного управления, ленточный конвейер автоматически подает взвешиваемое сырье на держатель, и, используя два оптических контрольных элемента по обеим сторонам весовой платформы, определяет положение взвешиваемого сырья и предварительно устанавливает его в соответствии с заданным оборудованием. Это обеспечивает хороший диапазон веса нетто для проведения сортировки. Для лучшего удержания взвешиваемого сырья на весах в соответствии со скоростью конвейера, требуется, чтобы панель управления взвешиванием была быстрой, точной и надежной.

Контроллер весов используется для управления многоголовочным весовым дозатором протектора на конвейере для определения давления протектора в производстве вулканизированной резины. Он в основном состоит из системы автоматического управления, включающей 51 микроконтроллер, предусилитель, устройство настройки, лампу отображения результатов измерения, электронный счетчик, копировальный аппарат, импульсный источник питания и т.п. Его основная принципиальная схема показана на рисунке 1.

Предусилитель увеличивает выходной сигнал данных в милливольтах от датчика рабочего давления, преобразует его в дифференциальный сигнал и передает в однокристальную систему автоматического управления CS-51 для обработки данных. Проводится сравнение заданного диапазона веса нетто, а результат сравнения определяется по включению и выключению индикаторной лампы, подсчету показаний электронного счетчика и запуску копировального аппарата для записи данных о производстве. Контроллер весов имеет два режима работы: рабочий и калибровочный. При выборе калибровочного режима происходит ввод статических данных и отображение информации в обычном режиме.

В этот момент поместите взвешиваемый объект на весовую платформу, на панели управления отобразится чистый вес взвешиваемого объекта, и можно будет выполнить калибровку весов. После выбора режима работы контроллер весов перейдет в режим динамического взвешивания и просеивания. В это время контроллер весов проверит оптические сигналы данных взвешиваемых деталей с обеих сторон весовой платформы, идентифицирует детали и выполнит операции динамического взвешивания и просеивания.

В моей стране контроллеры взвешивания, используемые для многоголовочных весов, в основном импортные, а большинство разработанных и спроектированных в Китае изделий являются развитием универсальных весовых дисплеев. Категория сортировки нетто-веса вводится с клавиатуры. В нормальных условиях оператор не видит заданного значения, изображение плохое, а настройка неудобна. Разработанный нами контроллер взвешивания имитирует зарубежные образцы, и на панели управления установлены четыре четырехпозиционных DIP-переключателя для установки диапазона сортировки нетто-веса. Четыре DIP-переключателя позволяют разделить вес нетто на пять категорий в зависимости от технологии обработки (см. рис. 2).

Первые две цифры четырехзначного кода представляют собой целое число, а последние две — десятичную дробь. В течение всего процесса динамического взвешивания и сортировки заданное значение можно корректировать в любое время и в любом месте. На панели управления можно настроить соответствующие индикаторы и счетчики для каждого значения веса нетто.

Оператор может оперативно регулировать рабочее давление на входе экструзионного устройства для протекторов, основываясь на анализе тенденций изменения чистого веса, отображаемых верхней и нижней погрешностями, для контроля чистого веса протектора. Это очень наглядно и удобно. Каждый из шести шестиразрядных регистров содержит информацию о таких параметрах, как вес готовой продукции, верхняя и нижняя погрешности, верхнее и нижнее отклонения, объем производства (включая количество готовой продукции, верхнюю и нижнюю погрешности).

Он оснащен копировальным аппаратом для копирования данных и информации, таких как данные о выпуске продукции, что удобно для управления производственным цехом. Для некачественной продукции с верхним и нижним отклонениями автоматически активируется сортировочное оборудование для ее удаления, и прозвучит сигнал тревоги, напоминающий персоналу о необходимости быть внимательным. Весовой контроллер не только обладает функциями звукового динамического взвешивания и сортировки, но также имеет функции автоматического отслеживания нулевой точки, снятия и сброса нулевой точки и т.д. Это высокоточный универсальный измерительный прибор с дисплеем.

Основные параметры производительности: Экран: четырехразрядный семисегментный светодиодный цифровой дисплей. Разрешение экрана: более 300 миллионов пикселей. Питание от датчика: DC15V. 16-контактный интерфейс для принтера. Рабочая температура: 10-40 ℃. Питание от системы: AC380V00Hz. Во-вторых, разработка программного обеспечения. Программное обеспечение мобильного телефона разделено на фоновые операции и задачи приема. Не очень практичные задачи, такие как копирование, обработка данных, проверка и идентификация веса, относятся к фоновой обработке; задачи, более практичные для сбора информации, выполнения по расписанию и т. д., относятся к задачам приема. Разработка программного обеспечения использует модульную структуру, которая разделена на несколько программных модулей в соответствии с повседневными задачами, что облегчает настройку, расширение и внедрение.

Упрощенная схема исходной программы показана на рисунке 3. Для выполнения статического взвешивания данных, а также динамического отбора и взвешивания, в основном, осуществляется функциональный анализ и проектирование защиты от помех. Каждая из этих задач описана ниже.

1. Функциональный анализ. Функциональный анализ программного обеспечения мобильного телефона в основном заключается в разработке различных программных модулей и выполнении ими различных важных повседневных задач. В рамках этого программного процесса ключевые функции, выполняемые программным обеспечением мобильного телефона, могут включать: автоматическое отслеживание нулевой точки; снятие оттисков; калибровку нулевой точки; сбор данных; выполнение синхронизации; чтение клавиш и настроек; преобразование операций/проверок; копирование; разблокировку отображаемого значения информации в соответствии с методом работы. В рамках программы мониторинга системы этот программный модуль выполняет статическое взвешивание данных или динамическое сканирование и взвешивание в соответствии с заранее определенным планом выполнения.

2. Схема защиты от помех. Поскольку многоголовочные весы работают в естественной среде промышленного производства, на них воздействуют различные факторы, которые могут поставить под угрозу нормальную работу весов. Поэтому, помимо аппаратных мер защиты от помех, крайне важны и необходимы также меры защиты от помех в программном обеспечении мобильных устройств в качестве второй линии защиты. Надежное системное программное обеспечение должно не только проводить функциональный анализ, но и разрабатывать схему защиты от помех для повышения надежности системы.

Программное обеспечение системы выбирает следующие две меры противодействия помехам для программного обеспечения мобильного телефона: (1) Защита от электромагнитных помех канала ввода-вывода аналогового сигнала в основном имеет шероховатую форму, а время действия короткое. В соответствии с этой характеристикой, при сборе данных о весе сети, сбор может проводиться непрерывно несколько раз, пока результаты двух последовательных сборов не станут полностью одинаковыми, и данные будут считаться обоснованными. Если после нескольких сборов данные становятся несогласованными, текущий сбор данных будет отброшен.

Максимальная частота каждого сбора данных, а также частота непрерывного сбора данных могут быть скорректированы в соответствии с конкретными требованиями. Максимальное количество данных, собранных в рамках данной программы, составляет 4 раза, при этом 2 последовательных сбора также являются разумным вариантом. Что касается канала безопасности вывода, даже если микроконтроллер разработан для получения корректной информации о выходных данных, выходное устройство может получить некорректную информацию из-за внешних воздействий.

В программном обеспечении мобильных телефонов более разумной мерой противодействия помехам является многократный вывод одних и тех же данных. Время цикла повторения должно быть как можно короче, чтобы после получения сообщения об ошибке периферийное устройство не успело вовремя отреагировать должным образом, и снова поступила соответствующая информация. Таким образом, немедленно предотвращается ошибочное позиционирование.

В этом программном потоке выходные данные помещаются в прерывание выполнения по времени, что позволяет разумно избежать ошибок при выводе. (2) Цифровая фильтрация направлена ​​на собранный сигнал данных о весовых коэффициентах, который часто имеет произвольное влияние, поэтому необходимо получить информацию о данных, близкую к реальному значению точки, из серии продуктов информации о данных и получить результат с высокой степенью достоверности. В программном обеспечении мобильных телефонов распространенным методом является цифровая фильтрация.

Данный программный процесс разделен на статическое взвешивание данных и динамическое скрининговое взвешивание. В связи с различиями в методах взвешивания, выбранные методы цифровой фильтрации также различаются. Различные методы цифровой фильтрации, используемые в двух методах взвешивания, указаны ниже.

¹Взвешивание статических данных: Ключевым аспектом взвешивания статических данных является надежность и точность программного обеспечения системы. Необходимо учитывать относительную стабильность отображаемой информации в стабильных условиях и быструю реакцию во время загрузки. Поэтому сначала следует провести идентификацию достоверности собранных данных, а затем применить решение для цифровой фильтрации.

В процессе цифровой фильтрации для повышения эффективности фильтрации используется метод фильтрации скользящим средним. Конкретный метод заключается в следующем: при каждом взятии выборки удаляется одна из самых ранних записей данных, затем значение выборки за этот момент времени усредняется со значениями выборок за многие предыдущие моменты времени, и полученное для каждого отдельного случая значение выборки может быть использовано. Таким образом, это повышает удобство использования программного обеспечения системы.

Выбор частоты дискретизации N оказывает существенное влияние на фактический эффект фильтрации. Чем больше N, тем лучше фактический эффект, но это ставит под угрозу динамический отклик системного программного обеспечения. В данном контроллере взвешивания, для повышения надежности системного программного обеспечения и способности к быстрому реагированию, N составляет 32 в стабильном состоянии и 8 в нестабильном состоянии.

Благодаря выбору оптимального метода фильтрации, надежность и точность системного программного обеспечения, а также время отклика при загрузке были дополнительно улучшены. ºДинамическое просеивание и взвешивание: При динамическом просеивании и взвешивании протектор быстро перемещается по весовой платформе. Протектор оказывается на весах в течение 1,5 секунд, поэтому отбор проб должен быть произведен в течение 1 секунды.

Таким образом, частота дискретизации ограничена. Кроме того, поскольку гусеница будет вызывать определенную вибрацию при быстрой настройке на весовую платформу, это повлияет на значение выборки. Поэтому очень важно учитывать, какая информация является достоверной и какая технология цифровой фильтрации выбрана для подавления вредного воздействия сильных электромагнитных помех.

Согласно результатам наблюдений, на рисунке 5 показана форма сигнала данных взвешивания многоголовочных весов. На рисунке процесс от момента прибытия бегунка на весовую платформу до его отъезда разделен на три этапа: первый этап — это временной отрезок t, охватывающий весь процесс от момента прибытия бегунка на весовую платформу до его полного размещения на ней. Здесь представлен сигнал данных о чистом весе. Второй этап — это девятый этап, когда бегунок полностью находится на весовой платформе, и этот период является этапом взвешивания; третий этап — это временной отрезок t, охватывающий весь процесс отъезда бегунка с весовой платформы, и в течение этого периода сигнал данных о чистом весе медленно уменьшается до нуля.

В начале и в конце девяти участков взвешивания сигнал данных взвешивания подвергается относительно более сильному воздействию. На горном участке, то есть когда беговая дорожка находится посередине весовой платформы, сигнал данных взвешивания относительно стабилен. Поэтому более оптимальным является выбор информации о данных в диапазоне времени Δt.

Используйте установленные весы, чтобы подойти к концу фотоэлектрического выключателя и запустить контроллер взвешивания для получения информации о динамических данных выборки, и отбор проб будет производиться в течение заданного времени. Частота выборки N связана с частотой дискретизации. Чем выше частота выборки, тем выше частота сбора данных N. При установке фотоэлектрического выключателя необходимо обеспечить, чтобы собранные визуальные данные соответствовали информации о данных, получаемых при взвешивании объекта в городе Вэйтайшань.

Для собранных данных N, все они имеют различные составляющие влияния, поэтому необходимо выбрать разумный метод фильтрации для получения истинного значения веса протектора. В этой процедуре выбирается технология комбинированной фильтрации, то есть применение двух или более методов цифровой фильтрации, которые недостаточны для взаимного дополнения, чтобы улучшить фактический эффект фильтрации и достичь результата, недостижимого при использовании только одного метода фильтрации. Здесь выбирается метод фильтрации, сочетающий метод фильтрации по максимальному значению и метод фильтрации по арифметическому среднему.

Фильтрация с удалением максимальных значений сначала устраняет значимое влияние одиночных импульсов и не включает вычисление среднего значения, так что выходное значение после фильтрации со средним значением ближе к истинному значению. Основной принцип алгоритма оптимизации заключается в следующем: выполняется N выборок, происходит накопление и поиск максимального и минимального значений, затем из накопленного значения вычитаются максимальное и минимальное значения, и на основе N значений вычисляется среднее значение, то есть получается разумное значение выборки. Блок-схема процедуры комбинированной фильтрации показана на диаграмме формы сигнала данных взвешивания на рис. 5. От момента прибытия груза на весовую платформу до его отправления процесс делится на три этапа: первый этап — это временной отрезок t, то есть момент прибытия груза на весы. На протяжении всего процесса от платформы до полного нахождения на весовой платформе сигнал данных о чистом весе медленно возрастает в течение этого периода; Второй этап — это девятый временной промежуток, когда платформа весов полностью находится на весах; этот период — это этап взвешивания; третий этап — это время t.

Этот отрезок представляет собой весь процесс, на котором беговая дорожка отходит от весовой платформы, и сигнал данных о чистом весе в течение этого периода медленно уменьшается до нуля. В начале и в конце девяти участков взвешивания сигнал данных о весе подвергается относительно более сильному воздействию. На горном участке, то есть когда беговая дорожка находится в середине весовой платформы, сигнал данных о весе относительно стабилен.

Поэтому более оптимальным вариантом является выбор данных за период времени Δt. Используя установленные весы, пройдите до конца фотоэлектрического выключателя, чтобы запустить контроллер взвешивания и получить данные динамической выборки, осуществляя отбор проб в течение заданного временного интервала. Частота дискретизации N связана с частотой дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем выше частота сбора данных N.

При установке фотоэлектрического выключателя необходимо обеспечить, чтобы среднее арифметическое собранных значений в формуле, где N — среднее арифметическое двух значений выборки; w — i-е значение выборки; N — частота дискретизации. Для упрощения вычислений частота дискретизации обычно выбирается равной 6, 10, 18, например, 2 в степени целого числа 2 + 2, что удобно для использования сдвига вместо деления. В данном программном процессе решение выбирается во время выборки, поэтому нет необходимости создавать область хранения данных в линейке AM.

После цифровой фильтрации получается значение W, затем выполняются методы обработки данных, такие как отслаивание и преобразование средней ошибки, для получения значения чистого веса протектора для отображения информации, идентификации и копирования. После того, как второй фотоэлектрический переключатель обнаружит, что протектор полностью покинул весовую платформу, запускается устройство отслеживания нулевой точки, выбирается большой образец и применяется технология фильтрации среднего значения, после чего автоматически снимается тара, подготавливая протектор к поступлению следующего. Допускается предварительная подготовка. 3. Заключение. Контроллер весов обладает превосходными функциями и высокой помехоустойчивостью. Он подходит не только для сортировки протекторов в области вулканизированной резины, но и для работы с различными многоголовочными весами, такими как весы для яиц, монет, скота и промышленных производственных линий.

На данном этапе многоголовочные весы, выпускаемые некоторыми производителями в нашей стране, используются уже более десяти лет. Некоторые весовые контроллеры уже не работают должным образом и нуждаются в срочной замене. Кроме того, некоторые производители до сих пор используют многоголовочные весы педального типа, которые уже не считаются необходимыми для производства и изготовления продукции. Поэтому сегодня весовой контроллер имеет чрезвычайно важное значение для маркетинговых мероприятий.

Автор: Smartweigh– Производители многоголовочных весовых устройств

Автор: Smartweigh– Линейный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Линейный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Поддон Денестер

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки в блистеры

Автор: Smartweigh– Комбинированный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина для дойпаков

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки готовых пакетов

Автор: Smartweigh– Роторная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Вертикальная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина VFFS