發(fā)布時間：2017-12-16 20:21

  本文關(guān)鍵詞：基于MCU控制的三參數(shù)聯(lián)動協(xié)調(diào)緩沖包裝設(shè)備設(shè)計研究

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【摘要】：綠色環(huán)保的氣枕式緩沖包裝是時下市場歡迎的一種形式,因此設(shè)計實(shí)現(xiàn)一款針對氣枕式緩沖包裝,并滿足占地面積小,重量輕,高產(chǎn)量的包裝設(shè)備是當(dāng)下的一個熱門應(yīng)用研究領(lǐng)域。然而,傳統(tǒng)的氣枕式緩沖包裝緩沖包裝設(shè)備大多采用機(jī)械式控制,氣動控制,可編程式邏輯控制器控制等形式,存在著占地面積大,生產(chǎn)效率低,不良率高等問題。隨著包裝方式和材料的創(chuàng)新,控制參數(shù)也在增多,一般需要同時調(diào)整多個參數(shù)去滿足生產(chǎn)需求,傳統(tǒng)的控制方式顯然難以滿足。本文重點(diǎn)研究一種具備高效制備氣枕式緩沖包裝設(shè)備設(shè)計方案,此方案的核心是控制好三個參數(shù):電機(jī)的轉(zhuǎn)速,風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,加熱絲的溫度,只有這三個參數(shù)最佳匹配,才能封好一個袋子。研究工作中的難點(diǎn)是在高效高速生產(chǎn)環(huán)境下,加熱絲的發(fā)熱量是最難控制的,會導(dǎo)致設(shè)備性能的急劇下降。以往傳統(tǒng)的方法是通過在加熱絲回路中串聯(lián)可調(diào)電阻來實(shí)現(xiàn)對熱量的調(diào)整,但是這種方法對人的經(jīng)驗(yàn)依賴比較大,調(diào)整費(fèi)時費(fèi)力,無法滿足大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的需求。本文采用以單片機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的PWM控制方案不僅可以滿足對上述三個核心參數(shù)的基準(zhǔn)控制,提高了加熱絲發(fā)熱量的控制精度,同時還增加了簡單實(shí)用的人機(jī)界面、料斗傳感器的滿箱報警、光電傳感器的計數(shù)等非常實(shí)用的功能,實(shí)現(xiàn)了一種輕便、高效的包裝機(jī)應(yīng)用設(shè)計。本文的結(jié)構(gòu)是,首先介紹了緩沖包裝和緩沖包裝設(shè)備的發(fā)展趨勢,其次針對新型的緩沖包裝設(shè)備的主要部件的選型設(shè)計闡述,并以MC9S12A256作為主控板的MCU,進(jìn)行了外圍功能電路的設(shè)計,其中包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、無刷直流電機(jī)的控制電路、無刷直流風(fēng)機(jī)的控制電路、加熱絲的控制電路等。然后,在設(shè)計原理圖的基礎(chǔ)上,完成了印刷線路板(PCB)的設(shè)計。接著,根據(jù)控制功能的要求完成了應(yīng)用程序設(shè)計,將應(yīng)用程序分成若干個小模塊,具體包括系統(tǒng)主程序設(shè)計、電機(jī)轉(zhuǎn)速計算子程序、剎車斷電子程序、電機(jī)過流保護(hù)子程序、風(fēng)機(jī)調(diào)速子程序和加熱絲電壓電流檢測子程序。最后,本文通過樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了該設(shè)計方案通過PWM分別控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,風(fēng)機(jī)風(fēng)量,采用電壓電流雙閉環(huán)實(shí)現(xiàn)對加熱絲發(fā)熱量的精準(zhǔn)控制可性行,達(dá)到了電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)風(fēng)量、加熱絲溫度的最佳匹配的預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB486

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本文編號：1297337