本文關鍵詞：智能全自動稱重與熱合控制系統(tǒng)研究　出處：《揚州大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 動態(tài)稱重 預測控制 ARM 熱合封裝 PLC LabVIEW

【摘要】：稱重和包裝是日常生活及工業(yè)生產中不可或缺的重要組成部分,在食品、飼料、化工的生產加工方面,有著越來越重要的地位。隨著高新技術日新月異的發(fā)展,社會對稱重系統(tǒng)的精度及穩(wěn)定性與快速性的要求隨之增高。據(jù)此,本文提出了以嵌入式ARM和PLC技術相結合的的控制方案來實現(xiàn)物料的高精度動態(tài)稱重以及熱合封裝任務。自動稱重控制系統(tǒng)是本文研究的核心部分,稱重的精度和速度直接關系到產品的質量和效率。本文對稱重控制系統(tǒng)進行了研究分析。并根據(jù)動態(tài)稱量的特點,對稱重過程實現(xiàn)多級控制保證稱重速度和精度。在控制方法上,采用預測控制的方法對物料的動態(tài)稱重過程進行在線控制,首先建立預測模型,根據(jù)預測模型,確定各級控制的切換系數(shù)來調整各級給料閥門的動作時間。本文稱重系統(tǒng)設計的硬件結構包括控制芯片STM32、信號采集和放大電路、通訊模塊等。當傳感器的壓力信號經過AD轉換后傳送給主控制器STM32,根據(jù)相關的控制算法,通過繼電器控制閥門的開關,并通過串口與上位機通信,實現(xiàn)上位機對稱重過程的自動化控制。熱合封裝控制系統(tǒng)是本文的另一個關鍵部分,主要完成在傳送帶走帶過程中對包裝袋口進行封口,包括定位、牽引、燙封等環(huán)節(jié)。熱封過程中溫度的恒定直接關系到產品的質量和外觀,為此本文設計了由溫度控制器、可控硅及熱電偶等組成控制方案。熱電偶將熱封的溫度信號傳送給溫度控制器,溫度控制器根據(jù)設定值與測量值進行PID調節(jié)輸出模擬控制量,控制可控硅觸發(fā)電路性能,實現(xiàn)溫度的自動控制。PLC作為熱合系統(tǒng)的主控器,通過OPC方式與上位機通訊,顯示系統(tǒng)實時狀態(tài)以及發(fā)送控制參數(shù),達到全自動智能控制。本文利用廣泛應用的的圖形化語言編程軟件LabVIEW設計了上位機監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)設定以及報警控制等。所設計的人機界面友好,直觀形象,能夠使操作員充分展望整個系統(tǒng)的運行狀態(tài),通過對自動稱重和熱合系統(tǒng)的實驗室調試,結果證明了本設計系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:Weighing and packaging is an indispensable part of daily life and industrial production. It plays a more and more important role in food, feed and chemical industry. With the rapid development of high and new technology, the requirements of the precision, stability and rapidity of the social symmetric heavy system are increasing. In this paper, a control scheme which combines embedded ARM and PLC technology is proposed to achieve high precision dynamic weighing and thermal packaging. Automatic weighing control system is the core part of this paper. The precision and speed of weighing are directly related to the quality and efficiency of the product. In this paper, the symmetric heavy control system is studied and analyzed. According to the characteristics of dynamic weighing, the multistage control ensures the weighing speed and precision in the symmetrical heavy process. In the control method, the predictive control method is used to control the dynamic weighing process of the material online. First, a prediction model is established. According to the prediction model, the handover coefficient at all levels is determined to adjust the action time of the feeding valve at all levels. The hardware structure of the weighing system design includes the control chip STM32, the signal acquisition and the amplifying circuit, the communication module and so on. When the pressure signal of the sensor passes through AD conversion, it is sent to the main controller STM32. According to the relevant control algorithm, the switch of the valve is controlled by the relay, and the communication between the valve and the upper computer is realized through the relay, so as to realize the automatic control of the weighing process by the upper computer. The thermal packaging control system is another key part of this paper. It mainly completes the sealing of the package port, including location, traction and blanching. The constant temperature is directly related to the quality and appearance of the product. Therefore, a control scheme is designed based on temperature controller, SCR and thermocouple. The thermocouple transfers the temperature signal of the heat seal to the temperature controller. The temperature controller adjusts the output of the PID according to the set value and the measured value, and outputs the analog control volume, controls the performance of the thyristor trigger circuit, and realizes the automatic control of temperature. As the main controller of the thermal system, PLC communicates with the host computer by OPC, and shows the real-time state of the system and the transmission control parameters to achieve full automatic intelligent control. In this paper, we use the widely used graphical language programming software LabVIEW to design the host computer monitoring system, which realizes real-time data monitoring, parameter setting and alarm control for the whole system. The designed human-machine interface is friendly and intuitive, which enables operators to fully predict the operation status of the whole system, and proves the feasibility of the design system through the laboratory commissioning of automatic weighing and thermal system.
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB486

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本文編號：1341801