粉状食品定量称量包装控制系统设计
发布时间：2021-08-12 14:07
为了提高粉状食品称量包装机自动化程度、提高食品生产企业生产效率,设计了以嵌入式工控主板PXA270微处理器作为控制器,以威纶MT6070IH触摸屏为包装控制系统的人机交互系统,由触摸屏完成包装系统运行信息的显示和各种参数的设置,提高了包装系统的可视性和可操作性。在此硬件结构基础上设计称量包装系统软件,并在PID控制器中引入模糊控制理论,提高了PID控制器的自适应性。结果表明,在该控制系统下粉状食品称量误差能够控制在±1 g。该控制系统不仅提高了称量包装机的自动化程度,而且提高了食品称量精度,能够显著提高食品生产企业效率。
【文章来源】：食品工业. 2020,41(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
系统整体结构
229食品机械《食品工业》2020年第41卷第10期提出了一种新的智能控制策略。1系统总体结构1.1称重包装系统结构粉状定量称量包装系统主要包括两大部分，一部分是定量称量系统，另一部分是自动包装系统。定量称量系统主要由送料系统、称重系统、送料斗以及包装系统等组成。自动包装单元主要由控制器、封口机等组成，系统的整体结构如图1所示。图1系统整体结构1.2定量包装控制原理粉状食品定量称量包装控制系统如图2所示。下料控制系统主要由PXA270控制器、变频器、称重传感器、触摸屏等电气设备组成。在系统运行时，系统中的称重传感器将重量信号转化为4~20mA电信号，模拟量采集模块再将电信号转化为数字量，并传送到CPU控制器中。通过与触摸屏设定的目标重量进行比较，定量控制系统采用粗加料系统A进行快速加料，从而满足速度要求；当重量达到设定值时，则通过精加料系统B进行补料，并通过模糊PID控制方式进行加料，从而提高称量精度。图2自动控制系统结构2硬件系统设计定量称重包装系统控制器采用嵌入式工控主板，该工控机在PXA270微处理器的基础上增加了同步动态随机存取内存（SDRAM）和Flash闪存，并由以太网等外围芯片和外部接口等组成。PXA270是一款功能强大的嵌入式处理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系统下能够支持多种媒体格式，通过软件的不断改善，可以支持后期开发的媒体格式。PXA270作为称重系统的核心处理中心，具有100M自适应以太网接口以及多种触摸屏通信串口。控制系统硬件构如图3所示。动态定量称重系统中重量信号经过放大变送后被传送到模拟量数据输入模块中，模拟量采集模块将数据处理后传送到微处理器中，CPU根据信号大小计算出食品具体的重量，并通过数字量输入输出模?
：齈ID控制方式进行加料，从而提高称量精度。图2自动控制系统结构2硬件系统设计定量称重包装系统控制器采用嵌入式工控主板，该工控机在PXA270微处理器的基础上增加了同步动态随机存取内存（SDRAM）和Flash闪存，并由以太网等外围芯片和外部接口等组成。PXA270是一款功能强大的嵌入式处理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系统下能够支持多种媒体格式，通过软件的不断改善，可以支持后期开发的媒体格式。PXA270作为称重系统的核心处理中心，具有100M自适应以太网接口以及多种触摸屏通信串口。控制系统硬件构如图3所示。动态定量称重系统中重量信号经过放大变送后被传送到模拟量数据输入模块中，模拟量采集模块将数据处理后传送到微处理器中，CPU根据信号大小计算出食品具体的重量，并通过数字量输入输出模块控制电机和阀门的动作。控制系统中通过串行通讯模块与上位机触摸屏进行通信。图3控制系统硬件结构图4螺旋电机主电路如图4所示，螺旋电机A和螺旋电机B均通过交基金项目：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（编号2020KY32014）
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉状稀土原料定量称重包装控制系统的设计[J]. 赵国军,李忠虎,张祥. 仪表技术与传感器. 2016(04)
[2]柔性水泥包装线控制系统的设计研究[J]. 李支茂,谌永祥,李双跃,荣云. 机械设计与制造. 2016(01)
[3]基于AVR单片机的定量称重系统设计[J]. 盛碧琦,胡云琴,应忠于. 工业仪表与自动化装置. 2015(05)
[4]自动化包装机械控制系统的设计方法研究[J]. 杜巧连,陈旭辉,舒柏和. 机械管理开发. 2015(06)
[5]定量称重包装系统RBF神经网络PID控制研究[J]. 吴宇平,章家岩,章磊,冯旭刚. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2014(03)
[6]基于PLC的模糊控制器在定量包装秤中的应用[J]. 张俊,李明. 制造业自动化. 2014(10)
[7]焦化厂自动配煤控制系统的设计及应用研究[J]. 冯奕红,邢岗. 制造业自动化. 2014(03)
[8]基于等效系统的动态称重数据处理[J]. 张丽妹,高占宝,尹志兵. 测控技术. 2013(06)
[9]动态定量称重技术控制策略和算法[J]. 喻先锋,曹金林,姚重阳. 轻工机械. 2013(01)
[10]基于PLC的样品煤定量包装控制系统设计[J]. 孙晓,周浩. 包装工程. 2011(21)
硕士论文
[1]强制给料定量包装机的研究[D]. 付长江.天津科技大学 2010
本文编号：3338463
【文章来源】：食品工业. 2020,41(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
系统整体结构
229食品机械《食品工业》2020年第41卷第10期提出了一种新的智能控制策略。1系统总体结构1.1称重包装系统结构粉状定量称量包装系统主要包括两大部分，一部分是定量称量系统，另一部分是自动包装系统。定量称量系统主要由送料系统、称重系统、送料斗以及包装系统等组成。自动包装单元主要由控制器、封口机等组成，系统的整体结构如图1所示。图1系统整体结构1.2定量包装控制原理粉状食品定量称量包装控制系统如图2所示。下料控制系统主要由PXA270控制器、变频器、称重传感器、触摸屏等电气设备组成。在系统运行时，系统中的称重传感器将重量信号转化为4~20mA电信号，模拟量采集模块再将电信号转化为数字量，并传送到CPU控制器中。通过与触摸屏设定的目标重量进行比较，定量控制系统采用粗加料系统A进行快速加料，从而满足速度要求；当重量达到设定值时，则通过精加料系统B进行补料，并通过模糊PID控制方式进行加料，从而提高称量精度。图2自动控制系统结构2硬件系统设计定量称重包装系统控制器采用嵌入式工控主板，该工控机在PXA270微处理器的基础上增加了同步动态随机存取内存（SDRAM）和Flash闪存，并由以太网等外围芯片和外部接口等组成。PXA270是一款功能强大的嵌入式处理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系统下能够支持多种媒体格式，通过软件的不断改善，可以支持后期开发的媒体格式。PXA270作为称重系统的核心处理中心，具有100M自适应以太网接口以及多种触摸屏通信串口。控制系统硬件构如图3所示。动态定量称重系统中重量信号经过放大变送后被传送到模拟量数据输入模块中，模拟量采集模块将数据处理后传送到微处理器中，CPU根据信号大小计算出食品具体的重量，并通过数字量输入输出模?
：齈ID控制方式进行加料，从而提高称量精度。图2自动控制系统结构2硬件系统设计定量称重包装系统控制器采用嵌入式工控主板，该工控机在PXA270微处理器的基础上增加了同步动态随机存取内存（SDRAM）和Flash闪存，并由以太网等外围芯片和外部接口等组成。PXA270是一款功能强大的嵌入式处理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系统下能够支持多种媒体格式，通过软件的不断改善，可以支持后期开发的媒体格式。PXA270作为称重系统的核心处理中心，具有100M自适应以太网接口以及多种触摸屏通信串口。控制系统硬件构如图3所示。动态定量称重系统中重量信号经过放大变送后被传送到模拟量数据输入模块中，模拟量采集模块将数据处理后传送到微处理器中，CPU根据信号大小计算出食品具体的重量，并通过数字量输入输出模块控制电机和阀门的动作。控制系统中通过串行通讯模块与上位机触摸屏进行通信。图3控制系统硬件结构图4螺旋电机主电路如图4所示，螺旋电机A和螺旋电机B均通过交基金项目：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（编号2020KY32014）
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉状稀土原料定量称重包装控制系统的设计[J]. 赵国军,李忠虎,张祥. 仪表技术与传感器. 2016(04)
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[10]基于PLC的样品煤定量包装控制系统设计[J]. 孙晓,周浩. 包装工程. 2011(21)
硕士论文
[1]强制给料定量包装机的研究[D]. 付长江.天津科技大学 2010
本文编号：3338463
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