称重控制系统的分析

称重控制系统的分析包括控制系统的结构分析、工作原理、设计原则和实现的功能特点等。

1控制系统的结构

控制系统的结构主要包括CPU模块、运放及滤波模块、AZD模数转换模块、按键模块、液晶显示模块、开关量模块及通讯模块等。

2工作原理

控制系统上电后，在称重工作状态下，按键输入密码后，便可进行系统设定和参数设定。称重时，外部开关量输入运行有效信号，仪表进入运行工作状态。称重控制系统根据预先设定的参数对秤体进行控制。称重过程中，称重传感器信号经刀D转换器模数转换后，输入单片机，单片机进行处理和计算，通过显示器显示出此时物料的称重过程，累计称重值等。当累加后的总重量达到了预设总重量值后，停止进料，定量秤进入非称重工作状态。继续进行参数设置后，便可进行下一次称重

3设计原则

本控制系统的设计原则主要为智能化、易操作、可靠性强、维护性好等。智能化:具有推理、判断、自诊断、自适应等功能。仪表的设计应最大程度上减少人工操作。

易操作:液晶显示界面友好，中文显示。开关量和按键易于操控，对操作人员无需太多理论知识要求。可靠性强:首先，在选用硬件中的各元器件时一定要保证它们分别能够满足设计和工作的要求。如工作的时的精确度要求、温度范围、环境的湿度、抗干扰性、粉尘等。其次，整个系统要保证能在规定的工作环境下安全可靠的工作，并且性能稳定，不易受外界干扰。维护性好:软硬件均采用模块化设计，便于以后的维护和诊断。

4功能特点

(1)16路开关量输入输出(8沁8出):开关量的输入信号由控制器处理，并驱动执行机构进行操作。

(2)全自动快、慢加料控制:不需要人为干涉就可以完成加料过程。

(3)自动落差修正功能:在小投关闭后，由于机械动作的延迟及空中料柱的影响，还有一部分物料落到秤斗中，这部分物料重量称为落差。由于种种原因，落差不是稳定不变的。仪表的自动落差修正功能，能够对落差的变化做出补偿。

(4)自动零位跟踪功能:在称重过程中，每次的空秤值(即零点)是不相同的，虽然每次的差别很小，但也足已影响到下次的包装重量值。鉴于此，仪器在每包装一袋后，会自动调节零点基准。自动调节零点基准能在允许的零区范围内对秤斗总残留的物料进行补偿。

(5)过冲检测及抑制功能:当快速加料料速比较大时，容易出现没有慢速加料过程就卸料，但实际重量并未达到目标值的现象，即过冲现象。这是由于大料流对秤斗的冲击造成的。为避免过冲现象，在控制参数中设置了禁止比较时间。在禁止比较定时时间内小投一直有效，而不判别称重值是否大于目标值与落差值的差，从而避开大料流的冲击在重量上形成的波峰。

(6)液晶屏中文显示、人性化菜单，最大程度的方便用户。

(7)密码设定功能:便于工作人员的使用，同时也可以防止非工作人员对已设定配方的修改。

(8)具有RS485通用串行输出接口功能:可方便地与计算机通讯[7]。

2控制方法的研究

控制方法的研究是称重控制系统设计的一个重要部分。目前，粉粒状物料称重系统的称量控制一般采用落差值补偿方法，落差值用以补偿由于外界干扰及机械惯性等因素所造成的误差，使实际给料的重量满足精度要求。但是，由于调整落差值是在当次给料进程结束后，而给料进程是不可逆的，对下次进程又仅仅是一个待修正的值，这样就较难提高称重的精度[81。本设计中，采用预测控制方法对落差值在线进行修正，达到了称量精度和称量速度的要求。

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