[实用新型]水泥袋重微机控制仪

说明书

本实用新型按IPC国际专利分类属于物理技术仪器测量测试类。

我国现有水泥包装机上一直沿用传统的机械杠杆式称重机构，每嘴都有一个称量重锤，在包装过程中机械磨损很大，无法保证计量精度，水泥袋重不能达到国家标准50±1kg的要求，而且包装机重量大，运转耗电高。

建筑施工部门，根据水泥袋数计重配制混凝土，由于重量误差大，配制的混凝土比例不准确，在某种程度上，又影响了建筑物的施工质量。

如果按每袋多装200g水泥计算，一个年产80万吨的大中型水泥厂，每年要多付出水泥3200吨，按每吨160元计算，折合人民币51.2万元，给企业造成不应有的损失，同时影响了建筑物的工程质量。

本实用新型的目的和任务是采用现代化电子测量技术和自动控制技术，以单片机为核心，充分发挥其智能作用，使水泥包装机具有计量准确，符合国家标准规定，自动化程度高，运行可靠，使用与维护简单的特点，为水泥包装机提供一种全新的技术装备。

本实用新型的技术解决方案：

一、硬件由四部分组成

1、拉力传感器输入部分：拉力传感器按装在机架上，传感器将水泥袋重量转换为模拟电信号，该信号直接送入微机控制仪单元。

2、微机控制仪单元部分：将传感器直接送来的信号经自稳零运算放大器进行放大。然后通过LM2902运算放大器构成的加法器抵消大部份秤架重量，剩余信号进入0809模／数转换器转换成数字量，单片机将剩余信号的数字量存入相应的存贮单元做为秤架皮重，在包装过程中，随着水泥袋重的不断增加，单片机循环对重量信号进行采样，减去存贮单元中的皮重值，经运算处理后，一方面送到四位七段数码管进行显示，一方面与给定的袋重控制值相比较，达到要求后，即发出控制信号，经固态继电器使电磁铁吸合，关断物料，实现重量控制。

每次袋满卸袋后，控制仪自动进行皮重采样，并将其存贮下来，即使秤架由于落灰或其他因素而使皮重发生变化，也不会影响袋重。

为使用户方便地调节最终袋重，控制仪面板上设置了给定值调整钮（W₆），电位器调节电平直接馈入A／D转换器第三通道，单片机每次掉袋查询该通道数值，用户可随时调整袋重控制点。

显示方式采用四位数码管显示瞬时重量，精确到小数点后第二位，还装有二位数码管，显示微机控制仪的工作位置。

对于机械处于故障状态或非正常操作，微机控制仪可自动进行故障自检和报警。

3、电磁铁关料执行机构部分：当水泥袋重达到予定值后，微机控制仪发出控制信号，电磁铁吸合，驱动关料执行机构将下料管卡住，停止下料，完成计量。

4、供电装置部分：对于旋转式包装机，采用供电集电环对微机控制仪进行供电，而对于固定式包装机则用电缆直接供电。

二、软件

本实用新型通过软件实现其智能化，其程序采用MCS－51汇编语言编制软件程序，存入EPROM存贮器U₂（2716），单片机U₁（8031）按地址顺序到U₂（2716）取出指令执行。该软件可实现以下功能：

1、自动去皮重，自动清零

仪器在每次水泥袋满卸袋之后，查询清零接近开关是否有清零信号（包装机转到一定位置将使接近开关发出清零信号，如有清零信号，计算机首先采集皮重值，存入内存单元，以后采重量信号后先减去皮重，然后将结果送到显示单元显示，这样便实现了自动去皮重。空袋时显示自动回零。

2、自动校正基准值

基准值是人为调整模拟电路W₄使称架重量大部分被抵消后的予留值，这个予留值的变化代表了称架的机械状态变化，它的变化将直接影响整个仪器的计量范围和精度，因此必须由计算机来随时检查并修正，当基准值变化超出1.93－2.10这个范围之后计算机将向U₄（0832）发出修正数据，调整节点a的模拟电压达到修正基准值的目的。

3、自动跟踪吸合点

吸合点是人为通过面板上的给定值调整钮（W₆）给定的袋重控制值，计算机每次采样后将重量值减掉皮重值然后与吸合点比较，在净重值大于或等于吸合点时，计算机发出指令，使电磁铁吸合，带动关灰执行机构，达到重量控制，但是由于现场工艺条件不同，各个包装机关灰机构滞后时间不同，便给袋重控制带来不同误差，计算机通过测量卸袋前的最后袋重可以在下一袋自动修正吸合点的提前量，而达到跟踪人为给定吸合点的目的。

4、故障自检及报警