作者:Smartweigh——多头秤
1、多头秤称重控制器的组成及技术参数多头秤是一种常用的在线动态称重系统,主要由装载皮带输送机、载体、筛选设备、称重控制器、净重设定设备等组成,具有自动控制功能。识别、动态测量验证等特点。工作时,无需人工控制,装载皮带输送机将自动将待称重原料送到搬运车上,根据称重平台两侧的两个光学检测组件来区分待称重原料的位置,并根据设置设备提前设置。良好的净重范围以进行筛选。为了更好地保持秤上称量的原料按照输送机的速度进行,规定称量控制面板应快速、准确、可靠。
该称重控制器用于控制硫化橡胶领域胎面压力组上的胎面多头秤。它主要由51位单片机、前置放大器、设定装置、筛选结果显示灯、电子计数器、复印机、开关电源等组成的自动控制系统组成。其基本原理框架如图1所示。
前置放大器将工作压力传感器输出的毫伏级数据信号放大,转换为差分信号,送至CS-51单片机自动控制系统进行数据处理。将设定的净重范围进行比较,比较结果根据显示灯的开启和退出显示信息,电子计数器进行计数,并启动复印机记录生产数据信息。称重控制器有两种工作模式:运行模式和校准模式。选择校准方式后,将进入静态数据并正常显示信息。
此时,将被称量物体放在秤台上,控制面板将显示被称量物体的净重,即可对秤进行校准。当选择该操作方式后,称重控制器将进入动态称重和筛选操作。此时,称重控制器会检查秤台两侧待称重零件的光学数据信号,识别胎面零件,进行动态称重和筛选操作。
在我国,多头秤所用的称重控制器多为进口产品,而我国研发设计的产品大多是由通用称重显示器演变而来。净重筛选类别由键盘输入。一切正常时,实际操作人员看不到预设值,图像较差,调节不方便。我公司开发设计的称重控制器仿照国外样品,在控制板的控制面板上设置了四个四位拨码开关,用于设定净重筛选范围。四种拨码开关根据加工工艺可细分为五种净重类别(见图2)。
四位数据的前两位代表整数,后两位代表小数。在动态称重和筛选的整个过程中,可以随时随地调整预设值。在控制面板上为每种净重设置相应的显示灯和计数器。
实际操作人员可以根据上误差和下误差所显示的净重趋势分析,立即调整胎面挤出入口的工作压力,以控制胎面净重。这样就非常直观、方便。 6个六位寄存器各有称重良品、误差上限、误差下限、偏差上限、偏差下限、产量(包括良品、上限误差、下限误差)等数据信息。
配备复印机,可复印产数等数据信息,方便生产车间管理。对于上偏差和下偏差的不合格产品,筛选设备将自动启动将其剔除,并发出警报,提醒实际操作人员注意。该称重控制器不仅具有完善的动态称重、筛选操作功能,还具有零点自动跟踪、去皮、清零等功能,是一种高精度通用显示仪表仪表。
其主要性能参数为:显示屏:四位七段LED数码管。显示屏分辨率:3亿以上。传感器鼓励开关电源:DC15V。 1个16位打印机接口。工作温度:10-40℃。供电系统开关电源:AC380VsoHz 二、软件开发 所有系统软件的手机软件分为后台操作和接收程序流程。一些不太实用的内容,如复制、数据处理方法、净重筛选和鉴定等,分配给后台管理工作;而对于采集、定时执行等比较实用的内容则分配给接待员。软件开发采用模块化设计结构,根据日常任务分为若干程序模块,有利于调整、扩展和移植。
源程序简化框架图如图3所示。为了进行静态数据称重和动态筛选称重,程序流程主要进行功能分析和抗干扰设计。下面对每一个进行描述。
1、功能分析手机软件的功能分析主要是设计各种程序模块,并根据这个程序模块,进行各种必要的日常任务。在该程序流程中,手机软件执行的关键功能可以是:零点自动跟踪;。剥皮;..零点校准;.数据采集;定时执行;.读取按键及设定;.操作/检查转换;.复制;.解锁操作方式下显示的信息值;.该程序模块在系统监控程序的管理下,按照预定的实施方案进行静态数据称重或动态筛选称重。
2、抗干扰设计方案 由于多头秤工作在工业生产的自然环境中,现场存在各种影响,危及秤的正常工作。因此,除了硬件配置抗干扰对策之外,作为第二道防线的手机软件抗干扰对策也非常关键和不可或缺。一个完善的系统软件不仅要进行功能分析,还要进行抗干扰设计方案,以提高系统软件的可靠性。
系统软件针对手机软件选择以下两种抗干扰对策: (1)模拟信号I/O安全通道的抗干扰电磁干扰多为毛刺状,且作用时间较短。根据这一特点,在采集净重数据信号时,可以连续采集多次,直到连续两次采集的结果完全相同,数据信号才是合理的。如果多次采集后数据信号不一致,则丢弃当前采集的数据信号。
每次采集的最大频率限制以及连续同频可以根据具体需求进行调整。本程序流程中最多收取4次,连续2次也属于合理收取。对于输出安全通道,即使MCU被设计为获取适当的输出数据信息,输出设备也可能由于外部影响而获取不正确的数据信息。
在手机软件上,比较合理的抗干扰对策是重复输出相同的数据信息。重复周期时间尽可能短,使得外围设备在收到受影响的错误报告后,无法及时做出合理的响应,而合适的输出信息内容又到来了。这样,就可以立即避免错误的姿势。
本程序流程中,将输出放在定时执行中断中,可以合理避免输出错误操作。 (2)数字滤波针对的是采集到的净重数据信号,往往具有任意影响,因此需要从数据信息系列产品中获取接近该点真实值的数据信息,并得到结果高度的真实性。在手机软件中,常用的方法是数字滤波。
本程序流程分为静态数据称重和动态筛选称重。由于称重方法不同,所选择的数字滤波方法也不同。下面分别说明两种称重方法所采用的不同数字滤波方法。
1静态数据称重:静态数据称重关键考虑的是系统软件的可靠性和精度。需要考虑稳定条件下显示信息的相对稳定性以及加载时的快速响应。因此,应首先对采集的数据信息进行可靠性鉴定,然后再进行数字滤波解决方案。
在数字滤波过程中,选择移动平均滤波技术来提高实际滤波效果。具体方法是:每次采样时,去掉最早的一个数据信息,然后将本次的采样值与之前多次的采样值一起平均,得到合理的采样值个人可以交付使用。因此,这提高了系统软件的可用性。
采样频率N的选择对滤波的实际效果影响很大。 N越大,实际效果越好,但会危及系统软件的动态响应。在该称重控制器中,为了提高系统软件的可靠性和快速响应能力,稳定时N取32,不稳定时N取8。
由于选择了合理的滤波方法,系统软件的可靠性、精度及其加载响应时间都得到了进一步的提高。º动态筛选称重:动态筛选称重时,胎面快速靠在称重平台上。胎面在 1.5 秒内出现在秤上,因此采样必须在 1 秒内完成。
这样,采样频率就受到限制。另外,由于胎面快速调整至秤台时会产生一定的振动,从而影响采样值。因此,考虑哪些数据信息是有效的,选择什么样的数字滤波技术来抑制电磁干扰重对称性的危害是非常重要的。
根据具体观察,多头秤的称重数据信号波形如图5所示。图中,从踏面到达秤台直至其离开分为三个环节:第一阶段为时间t,段,即胎面从到达称重平台直至完全在称重平台上的整个过程。净重数据信号在这里。第二阶段即第九阶段,踏板完全踩在称重平台上,此时期为称重阶段;第三阶段是时间t。该段为胎面离开秤台的整个过程,在此期间净重数据信号缓慢减小至零。
在九个称重段的开始和结束处,称重数据信号受到的影响相对较大。在山区路段,即胎面位于秤台中部时,称重数据信号相对稳定。因此,选择Δt时间范围内的数据信息更为理想。
使用放置的秤行走至光电开关末端启动称重控制器接收动态采样数据信息,并在山地时间内采样。采样频率N与采样率有关。采样速度越快,采集频率N越高。光电开关的安装必须保证采集到的视觉数据是被称重物体位于巍台山市内时的数据信息。
对于采集到的N个数据信息,都有不同的影响成分,因此需要选择合理的滤波方法来获取胎面净重的真实值。本程序选择复合滤波技术,即将两种或两种以上不足之处的数字滤波方法组合应用,以提高滤波的实际效果,从而达到实际的效果。仅使用单一过滤方法无法达到的效果。这里,选择结合了最大值滤波方法和算术平均滤波方法的滤波方法。
去极大值滤波首先去除显着的单脉冲影响值,并且不进行均值计算,使得均值滤波的输出值更接近真实值。优化算法的基本原理如下:继续采样N次,累加求饶,找到其中的最高值和最小值,然后将累加和垂直的最高值和最小值相减,根据N个一两个采样值进行计算。均值,即得到合理的采样值。复合滤波程序的流程图如图5称重数据信号波形图所示。从胎面到达秤台直至离开,分为三个环节:第一阶段是时间t,段,即胎面到达刻度的时间。从上平台到完全上秤台的整个过程,净重数据信号在此期间缓慢上升;第二阶段为时间段九,踏板完全在秤台上,该时间段为称重段;第三阶段即时间t。
该段为胎面离开秤台的整个过程,在此期间净重数据信号缓慢减小至零。在九个称重段的开始和结束处,称重数据信号受到的影响相对较大。在山区路段,即胎面位于秤台中部时,称重数据信号相对稳定。
因此,选择Δt时间段的数据信息更为理想。使用放置的秤行走至光电开关末端启动称重控制器接收动态采样数据信息,并在山地时间内采样。采样频率N与采样率有关。采样速度越快,采集频率N越高。
光电开关的安装必须保证式中采集值的算术平均值,N为2次采样值的算术平均值; w为第i个采样值; N 是采样频率。为了便于计算,采样频率一般选为6、10、18等2的整数次方加2,方便用移位代替除法。本程序流程中,边采样边选择解,因此不需要在标尺AM中开发数据信息存储区。
经过数字滤波得到W值,然后进行去皮、平均误差转换等数据处理方法,得到胎面净重值,用于显示信息、识别和复制。第二个光电开关检测到胎面已完全离开秤台后,启动零点跟踪装配机,选择大样样品并拖平均滤波技术,自动去皮,为货物的到来做好准备。下一步。接受提前准备。 3、结论该称重控制器功能完善,抗干扰能力强。不仅适用于硫化橡胶领域的胎面筛分作业,也适用于鸡蛋、硬币、牲畜、工业生产线等各种多头秤的作业。
现阶段,我国一些厂家推出的多头秤已经使用了十几年。部分称重控制器无法正常工作,急需更换。另外,还有一些厂家仍在使用踏板式组合秤,这对于生产制造来说并不能算是必需的。因此,称重控制器在当今具有极其有用的营销推广价值。
作者:Smartweigh——多头秤制造商
作者:Smartweigh——线性秤
作者:Smartweigh——直线秤包装机
作者:Smartweigh——多头称重包装机
作者:Smartweigh——托盘德内斯特
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