為了提高粉狀食品稱量包裝機(jī)自動(dòng)化程度、提高食品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)效率,設(shè)計(jì)了以嵌入式工控主板PXA270微處理器作為控制器,以威綸MT6070IH觸摸屏為包裝控制系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng),由觸摸屏完成包裝系統(tǒng)運(yùn)行信息的顯示和各種參數(shù)的設(shè)置,提高了包裝系統(tǒng)的可視性和可操作性。在此硬件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)稱量包裝系統(tǒng)軟件,并在PID控制器中引入模糊控制理論,提高了PID控制器的自適應(yīng)性。結(jié)果表明,在該控制系統(tǒng)下粉狀食品稱量誤差能夠控制在±1 g。該控制系統(tǒng)不僅提高了稱量包裝機(jī)的自動(dòng)化程度,而且提高了食品稱量精度,能夠顯著提高食品生產(chǎn)企業(yè)效率。 

【文章來(lái)源】：食品工業(yè). 2020,41(10)北大核心

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系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

229食品機(jī)械《食品工業(yè)》2020年第41卷第10期提出了一種新的智能控制策略。1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.1稱重包裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)粉狀定量稱量包裝系統(tǒng)主要包括兩大部分，一部分是定量稱量系統(tǒng)，另一部分是自動(dòng)包裝系統(tǒng)。定量稱量系統(tǒng)主要由送料系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、送料斗以及包裝系統(tǒng)等組成。自動(dòng)包裝單元主要由控制器、封口機(jī)等組成，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)1.2定量包裝控制原理粉狀食品定量稱量包裝控制系統(tǒng)如圖2所示。下料控制系統(tǒng)主要由PXA270控制器、變頻器、稱重傳感器、觸摸屏等電氣設(shè)備組成。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中的稱重傳感器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)化為4~20mA電信號(hào)，模擬量采集模塊再將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并傳送到CPU控制器中。通過(guò)與觸摸屏設(shè)定的目標(biāo)重量進(jìn)行比較，定量控制系統(tǒng)采用粗加料系統(tǒng)A進(jìn)行快速加料，從而滿足速度要求；當(dāng)重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)精加料系統(tǒng)B進(jìn)行補(bǔ)料，并通過(guò)模糊PID控制方式進(jìn)行加料，從而提高稱量精度。圖2自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)定量稱重包裝系統(tǒng)控制器采用嵌入式工控主板，該工控機(jī)在PXA270微處理器的基礎(chǔ)上增加了同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（SDRAM）和Flash閃存，并由以太網(wǎng)等外圍芯片和外部接口等組成。PXA270是一款功能強(qiáng)大的嵌入式處理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系統(tǒng)下能夠支持多種媒體格式，通過(guò)軟件的不斷改善，可以支持后期開(kāi)發(fā)的媒體格式。PXA270作為稱重系統(tǒng)的核心處理中心，具有100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口以及多種觸摸屏通信串口�？刂葡到y(tǒng)硬件構(gòu)如圖3所示。動(dòng)態(tài)定量稱重系統(tǒng)中重量信號(hào)經(jīng)過(guò)放大變送后被傳送到模擬量數(shù)據(jù)輸入模塊中，模擬量采集模塊將數(shù)據(jù)處理后傳送到微處理器中，CPU根據(jù)信號(hào)大小計(jì)算出食品具體的重量，并通過(guò)數(shù)字量輸入輸出模?

：齈ID控制方式進(jìn)行加料，從而提高稱量精度。圖2自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)定量稱重包裝系統(tǒng)控制器采用嵌入式工控主板，該工控機(jī)在PXA270微處理器的基礎(chǔ)上增加了同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（SDRAM）和Flash閃存，并由以太網(wǎng)等外圍芯片和外部接口等組成。PXA270是一款功能強(qiáng)大的嵌入式處理器，PXA270在嵌入式Linux或Wince操作系統(tǒng)下能夠支持多種媒體格式，通過(guò)軟件的不斷改善，可以支持后期開(kāi)發(fā)的媒體格式。PXA270作為稱重系統(tǒng)的核心處理中心，具有100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口以及多種觸摸屏通信串口。控制系統(tǒng)硬件構(gòu)如圖3所示。動(dòng)態(tài)定量稱重系統(tǒng)中重量信號(hào)經(jīng)過(guò)放大變送后被傳送到模擬量數(shù)據(jù)輸入模塊中，模擬量采集模塊將數(shù)據(jù)處理后傳送到微處理器中，CPU根據(jù)信號(hào)大小計(jì)算出食品具體的重量，并通過(guò)數(shù)字量輸入輸出模塊控制電機(jī)和閥門(mén)的動(dòng)作。控制系統(tǒng)中通過(guò)串行通訊模塊與上位機(jī)觸摸屏進(jìn)行通信。圖3控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖4螺旋電機(jī)主電路如圖4所示，螺旋電機(jī)A和螺旋電機(jī)B均通過(guò)交基金項(xiàng)目：廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（編號(hào)2020KY32014）

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3338463