針對人工檢測食品或者化學(xué)樣本時,前處理誤差大、效率低等問題,設(shè)計了一套用于樣品前處理的加液儀控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用PLC作為主控制器,根據(jù)前處理儀的控制需求,對系統(tǒng)的軟硬件進行設(shè)計。結(jié)合S型加減速算法的特性和非接觸式加液的特點,通過控制加液過程中減速階段的加速度,讓針尖懸掛液滴更好地脫落,提出了一種適合加液的分段式電機控制模型,并對加液體積進行了擬合分析和誤差補償。試驗結(jié)果表明,其加液誤差在±0.5%以內(nèi),滿足了前處理儀設(shè)計的加液精度要求（±1%）,且具有96個樣品位,適合大批量的樣品進行前處理。 

【文章來源】：食品與機械. 2020,36(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

樣品前處理儀結(jié)構(gòu)見圖2，主要由注射泵1、X軸電機3、Y軸電機4、Z軸電機6、廢液槽5、加液針管7、超聲池8等組成。其工作原理是先在控制面板上設(shè)定待添加試劑的種類、劑量、加液方法及待處理的樣本序號。點擊啟動按鈕，上位機將設(shè)定的參數(shù)有序地傳給PLC,PLC控制Z軸電機上升和注射泵抽取試劑，待Z軸達到指定位置后，控制X、Y軸電機移動到指定的樣本上方，Z軸下降，注射泵通過加液管道供樣本試管定量加液。當該樣本加液完成后，重復(fù)上述動作，進行下個樣本加液，直到完成所有樣本的同一種試劑添加，啟動超聲，加快試劑與樣本之間的反應(yīng)速率，同時加液針管軸移動到廢液槽中清洗，等待下次加液。2 控制系統(tǒng)設(shè)計

加液的運動控制是前處理儀器實現(xiàn)精準加液的關(guān)鍵，要求穩(wěn)定運行、高精度定位。在傳統(tǒng)的加減速控制方法中，直線加減速和指數(shù)加減速在過渡節(jié)點都存在加速度突變的情況，不適合高精度加液，而S型曲線則能很好地避免這種突變現(xiàn)象，為此在針對泵的加液控制上提出了一種優(yōu)化后的S型加減速控制方式，使其更適合加液控制。當采用非接觸式加樣方式加液時，減速階段的停止速度Ve和加速度都會對加液的精度產(chǎn)生影響，若加液結(jié)束時Ve過小會導(dǎo)致加液針口上有液滴未脫落，影響加液的精度，同時減速階段的加速度越大，越容易克服黏滯力和張力，但過大則會導(dǎo)致電機失步[9]，故在減速階段需要選擇合適的Ve和加速度。傳統(tǒng)的S型加減速模型，其加速度在加減速的始、末位置數(shù)值為0[10]，但在加液過程中其減速階段需要具有一定的加速度才能更好地使液滴脫落，則優(yōu)化后的S模型主要規(guī)劃分為6階段，整個過程包括：加加速、勻加速、減加速、勻速、加減速、勻減速。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3301139