專(zhuān)利名稱(chēng)：包裝秤控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包裝秤控制系統(tǒng)，尤其是一種用于包裝袋的進(jìn)料、夾袋控制的軟硬件結(jié)合的包裝秤的控制裝置及其控制外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的控制方法。
現(xiàn)有的稱(chēng)重顯示儀一般只有稱(chēng)重電路，沒(méi)有控制電路，功能單一，它只能對(duì)秤臺(tái)的稱(chēng)重進(jìn)行簡(jiǎn)單的顯示，至于秤臺(tái)上的包裝袋是否可以進(jìn)料，何時(shí)進(jìn)料，而當(dāng)料重達(dá)設(shè)定值時(shí)，夾袋裝置是否可以封包裝袋，這些功能它都無(wú)法進(jìn)行控制。隨著稱(chēng)重要求的不斷提高，人們一直在探索研究智能化的稱(chēng)重顯示儀，近來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)了可用于系統(tǒng)控制的稱(chēng)重顯示儀，它不僅能實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重，而且通過(guò)外接PLC還可以控制外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，例如控制進(jìn)料裝置和夾袋裝置動(dòng)作，但它也存在一些不足對(duì)外部執(zhí)行單元進(jìn)行控制時(shí)，不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，需外接PLC模塊，同時(shí)該顯示儀的輸入／輸出電路為T(mén)TL電平，一方面容易受到外界的干擾，另一方面驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力也很差。PLC模塊與儀表屬于兩個(gè)獨(dú)立模塊，且PLC運(yùn)行中參數(shù)不能反饋給儀表，PLC與儀表各自獨(dú)立，給使用、操作帶來(lái)不便。在包裝控制方法過(guò)程中，由于設(shè)有多任務(wù)操作模塊(RTOS)來(lái)控制A／D模塊、應(yīng)用程序和包裝控制模塊，A／D處理程序、應(yīng)用程序和包裝控制程序依次運(yùn)行，執(zhí)行任一模塊程序時(shí)，另二模塊程序無(wú)法同步運(yùn)行，不能實(shí)時(shí)反映外部信息，即外部信息不能及時(shí)地送到其它模塊程序，當(dāng)調(diào)整某一模塊程序的參數(shù)時(shí)，另二模塊程序停止運(yùn)行，從而使送入儀表的外部信息被延遲，影響了包裝秤系統(tǒng)的工作效率；在其包裝控制程序中，沒(méi)有包裝參數(shù)自動(dòng)調(diào)整功能。因此包裝參數(shù)必須在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)由人工根據(jù)上次包裝的情況，計(jì)算并設(shè)置包裝參數(shù)，在包裝過(guò)程中若其它條件發(fā)生變化，整個(gè)裝置只能停止運(yùn)行，由人工來(lái)重新設(shè)置參數(shù)，即只能對(duì)參數(shù)進(jìn)行靜態(tài)調(diào)整，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，不能保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和包裝精度。同時(shí)該控制器只能在完成每包后打印當(dāng)前重量，并且不能實(shí)現(xiàn)報(bào)表和匯總功能，用戶要實(shí)現(xiàn)報(bào)表和匯總功能必須由外部計(jì)算機(jī)完成。
本發(fā)明的目的是提供一種可以直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元、帶載能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高且使用成本更低的包裝秤控制器。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種包裝秤控制器，包括有內(nèi)置包裝控制程序的中央控制單元，均與其連接的開(kāi)關(guān)電源模塊、A／D轉(zhuǎn)換模塊以及顯示和鍵盤(pán)接口模塊，它還包括有與中央控制單元連接的邏輯輸入／輸出模塊。
所述邏輯輸入／輸出模塊是主要由多個(gè)光耦構(gòu)成的光耦隔離電路。
采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有積極效果由于在本發(fā)明中設(shè)有邏輯輸入／輸出電路，且該邏輯輸入／輸出電路采用光耦隔離電路，外界干擾信號(hào)被光耦隔離，有效地阻止了外界對(duì)本發(fā)明的干擾；通過(guò)光耦隔離電路，可以直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，帶載能力強(qiáng)；減少了控制環(huán)節(jié)，增加了本發(fā)明的可靠性，同時(shí)也降低了成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種包裝秤控制器的控制方法，應(yīng)用該控制方法可以使包裝秤在動(dòng)態(tài)過(guò)程中進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)，也可以實(shí)時(shí)反映外部信息，提高了工作效率和包裝精度，同時(shí)使包裝秤控制器運(yùn)行更可靠。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案是一種包裝秤控制器的控制方法，包括以下步驟第一步執(zhí)行初始化模塊，用于將軟件和硬件初始化；第二步啟動(dòng)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作模塊(RTOS)，用于給各任務(wù)分配優(yōu)先級(jí)、初始化堆棧和消息傳輸通道。
第三步同步執(zhí)行應(yīng)用程序模塊、A／D處理模塊和包裝控制模塊。
第四步實(shí)時(shí)多任務(wù)操作控制模塊對(duì)各任務(wù)進(jìn)行控制。
所述包裝控制模塊流程如下第一步接收到稱(chēng)重傳感器的輸出信號(hào)后進(jìn)行判斷，是否為空秤狀態(tài)，不為空則自動(dòng)清零；第二步輸出進(jìn)料信號(hào)；第三步輸出夾袋信號(hào)，并判斷夾袋是否到位；第四步夾袋過(guò)程完成后，進(jìn)行去皮；第五步I／O口發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)放料裝置；第六步判斷被測(cè)重量是否在誤差范圍內(nèi)；第七步發(fā)出松袋信號(hào)，夾袋裝置松開(kāi)；第八步清除皮重；第九步調(diào)整包裝參數(shù)；第十步進(jìn)入下一次包裝過(guò)程。
由于本發(fā)明啟動(dòng)了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作模塊，因此應(yīng)用程序模塊模塊、A／D處理模塊和包裝控制模塊可以同步運(yùn)行，在包裝控制模塊中設(shè)有修正參數(shù)程序模塊，因此，該包裝秤控制器在工作過(guò)程中，可以在不停機(jī)狀態(tài)自動(dòng)更改參數(shù)，保證了該包裝秤控制器能連續(xù)不間斷工作，實(shí)時(shí)反映了外部信息，提高了工作效率，也保證了控制器的運(yùn)行和包裝精度。通過(guò)本發(fā)明軟硬件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了PLC與儀表的一體化，降低了成本，提高了本發(fā)明的可靠性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明中央控制單元結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明中央控制單元電原理圖4是本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)關(guān)電源電原理圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的A／D轉(zhuǎn)換模塊的電原理圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例顯示和鍵盤(pán)接口模塊的電原理圖；圖7是本發(fā)明串行輸入／輸出模塊的電原理圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例輸入／輸出模塊的電原理圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例輸入／輸出模塊中的一路輸入口電路圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例輸入／輸出模塊中的一路輸出口電路圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例使用狀態(tài)參考圖；圖12是本發(fā)明控制方法流程框圖；圖13是本發(fā)明A／D轉(zhuǎn)換模塊工作流程框圖；圖14是本發(fā)明應(yīng)用程序模塊流程圖；圖15是本發(fā)明包裝控制流程圖。
圖1所示的包裝秤控制器，包括有內(nèi)置包裝控制程序中央控制單元1，均與其連接的開(kāi)關(guān)電源模塊2、A／D轉(zhuǎn)換模塊3、顯示和鍵盤(pán)接口模塊4以及與中央控制單元1連接的邏輯輸入／輸出模塊5。在具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明的中央控制單元1還可以外接串行輸入／輸出模塊6。
由圖2和圖3可知所述中央控制單元1包括有微處理單元11，均與其連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元12、看門(mén)狗電路單元13和存貯單元14。它主要用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)出相應(yīng)的控制命令。其中微處理單元11主要由單片機(jī)U1及其外圍電路構(gòu)成，U1可以采用型號(hào)是P51XA-S30KBBA的16位51系列的單片機(jī)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元12主要由集成芯片U4及其外圍電路構(gòu)成，U4的型號(hào)是RTC4543?？撮T(mén)狗電路單元13主要由集成芯片U5及其外圍電路構(gòu)成，U5的型號(hào)是MAX693。存貯單元14主要由靜態(tài)RAMU8、Flash ROM U6和U7、E2PROM U20及各自的外圍電路構(gòu)成，其中U8、U6、U7和U20的可以采用的型號(hào)分別是W24010、29F040、29F040和93C56，與RAMU8、ROMU6和U7等連接的數(shù)據(jù)鎖存器U2可以采用的型號(hào)是74HC573，地址譯碼器U3可以采用的型號(hào)是74HC138，就這幾部分相對(duì)獨(dú)立的電路而言，均是公知的常規(guī)技術(shù)。為了可靠選通邏輯輸入／輸出模塊5的信號(hào)，單片機(jī)U1還接有輸入選通和輸出選通電路，輸入選通電路主要由集成芯片U9和U10構(gòu)成，輸出選通電路主要由集成芯片U15和U17構(gòu)成，其中U9、U10、U15和U17可以采用的型號(hào)分別是74HC374、74HC374、74HC239、74HC239。中央控制單元1與外部的A／D轉(zhuǎn)換模塊3、顯示和鍵盤(pán)接口模塊4、串行輸入／輸出模塊6均采用串行連接方式，因此采用3串行控制芯片U18進(jìn)行串行口擴(kuò)展，U18可以采用的型號(hào)是16C552。
由圖4可知，所述開(kāi)關(guān)電源模塊3主要由開(kāi)關(guān)電源集成芯片U21、光耦O1和脈沖變壓器T1構(gòu)成。這是一個(gè)開(kāi)關(guān)電源集成芯片U21的典型應(yīng)用電路，其中U21的型號(hào)是TOP223，它有五路輸出電壓，輸出電壓分別是24V、35V、11V、5V和3．3V，它為本發(fā)明的其它各部分電路提供相應(yīng)的工作電壓。這種開(kāi)關(guān)電源可靠性高，輸出電壓穩(wěn)定，帶載能力強(qiáng)。在本實(shí)施例中，也可以采用其它公知的開(kāi)關(guān)電源模塊。
由圖5可知所述A／D轉(zhuǎn)換模塊3采用獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì)，并使其與中央控制單元1串行連接，它主要由單片機(jī)處理電路31和依次連接的運(yùn)算放大電路、模擬濾波電路以及A／D轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。A／D轉(zhuǎn)換電路的輸出接單片機(jī)處理電路31的輸入口。單片機(jī)處理電路31主要由單片機(jī)U300及外圍ROM、RAM路構(gòu)成，單片機(jī)U300、地址鎖存器U309、RAM、EPROM、E2PROM采用的型號(hào)分別是80C32、74HC373、6118、27C512和93C46；A／D轉(zhuǎn)換電路主要由模擬開(kāi)關(guān)U301、U302，A／D轉(zhuǎn)換電路33由ADC芯片U308及相應(yīng)外圍電路構(gòu)成，其中U301、U302和U308的可以采用型號(hào)分別是74HC4053、74HC4053和Melsi2。這部分電路用于將外界傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，并對(duì)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行直接處理，而后將處理結(jié)果以串行通行方式送給中央控制單元。因此數(shù)據(jù)處理速度快且精度高，減輕了本發(fā)明中央控制單元1的負(fù)擔(dān)，同時(shí)可以單獨(dú)工作，維修、更換比較方便，不會(huì)影響中央控制單元1的工作。具體工作原理同常規(guī)模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
由圖6可知所述顯示和鍵盤(pán)接口模塊4也采用模塊化設(shè)計(jì)，并使其與中央控制單元1串行連接。它主要由單片機(jī)U401及其外圍電路、鍵盤(pán)制顯示器構(gòu)成，單片機(jī)可以采用的型號(hào)是80C32。所以顯示和鍵盤(pán)接口模塊4也具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)輸入處理及顯示功能，減輕了中央控制單元1中的CPU均負(fù)擔(dān)，便于升級(jí)、更換顯示方式。本實(shí)施例中的鍵盤(pán)采用4×6矩陣式鍵盤(pán)，顯示器采用熒光數(shù)碼管(VFD)。
本實(shí)施例中，還包括有與中央控制單元1中的CPU連接的串行輸入／輸出模塊6。由圖7可知，所述串行輸入／輸出模塊6主要由串行通訊接口芯片U601、U602及其外圍電路和電流環(huán)信號(hào)輸入輸出電路構(gòu)成。其中U601的型號(hào)是75LS180，通過(guò)其可以將信號(hào)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的RS485信號(hào)與外圍終端串行連接，U602的型號(hào)是MAX232，通過(guò)其將信號(hào)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的RS232，電流環(huán)信號(hào)輸入電路由光耦U603，五個(gè)非門(mén)U14，兩個(gè)與門(mén)U19構(gòu)成，電流環(huán)信號(hào)輸出電路是主要是由Q1、Q2構(gòu)成的放大電路，主要用于和外圍打印設(shè)備或PC服務(wù)器連接。
所述邏輯輸入／輸出模塊5主要由多個(gè)光耦構(gòu)成的光耦隔離電路，見(jiàn)圖8。在這部分電路和CPU中的程序共同作用下，可以代替已有技術(shù)的PLC電路，從而使本發(fā)明可以直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，不僅提高了本發(fā)明的可靠性，而且降低了成本。由圖9可知，所述輸入口電路由光耦和并接在發(fā)光二極管兩端的保護(hù)二極管構(gòu)成，外界信號(hào)通過(guò)輸入口的光耦送入CPU處理。外界干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離，無(wú)法進(jìn)入CPU電路，其抗干擾能力增強(qiáng)了。由圖10可知，所述輸出口電路由光耦和與光耦的光電三及管的發(fā)射極連接的起信號(hào)放大作用的三極管T，以及并接在三極管T的發(fā)射極與集電極之間的穩(wěn)壓管構(gòu)成。CPU發(fā)出控制信號(hào)通過(guò)輸出口光耦隔離，并經(jīng)過(guò)T放大、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，因此驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力增強(qiáng)，可靠性更高。
上述所說(shuō)的本發(fā)明的各部分單元電路也可以用其它相關(guān)的功能一致的模塊單元替代。
由圖11可知，實(shí)施例中的包裝秤的執(zhí)行裝置包括料位計(jì)71、放料倉(cāng)72、放料裝置73、進(jìn)料閥門(mén)74、稱(chēng)重傳感器75和夾袋裝置76，這些技術(shù)及它們的連接技術(shù)均是現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明實(shí)施時(shí)，以上執(zhí)行裝置的電信號(hào)輸入輸出端均和本實(shí)用新型8的邏輯輸入／輸出模塊5的相應(yīng)端口連接，這種連接是常規(guī)技術(shù)。本發(fā)明的硬件工作原理如下當(dāng)外部信號(hào)即稱(chēng)重傳感器輸出的信號(hào)輸入到A／D轉(zhuǎn)換模塊3，由于A／D轉(zhuǎn)換模塊3相對(duì)獨(dú)立，可以對(duì)外部輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與其相應(yīng)的A／D讀數(shù)，通過(guò)串行口把此數(shù)據(jù)輸入到中央控制單元1，由中央控制單元1對(duì)數(shù)據(jù)再進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的重量值，一方面以串行通訊方式驅(qū)動(dòng)顯示和鍵盤(pán)接口模塊4工作，顯示出重量值，另一方面通過(guò)串行輸入／輸出模塊6進(jìn)行數(shù)據(jù)打印、匯總等。
控制本包裝秤控制器工作的控制方法見(jiàn)圖12，控制方法如下第一步執(zhí)行初始化模塊，用于將軟件和硬件初始化；第二步啟動(dòng)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作模塊(RTOS)，用于各任務(wù)分配優(yōu)先級(jí)、初始化堆棧和消息傳輸通道，RTOS模塊是市售的多任務(wù)控制模塊。
第三步同步執(zhí)行應(yīng)用程序模塊、A／D處理模塊和包裝控制模塊。
第四步實(shí)時(shí)多任務(wù)操作控制模塊對(duì)多任務(wù)控制。
由于本發(fā)明的控制方法中執(zhí)行多任務(wù)操作模塊，在多任務(wù)操作模塊中采用任務(wù)控制塊(TCB)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，并定義有中間數(shù)據(jù)區(qū)，用于各任務(wù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它包括四部分內(nèi)容1、任務(wù)申明，2、確定任務(wù)優(yōu)先級(jí)，3、給各任務(wù)分配堆棧，4、調(diào)用RTOS的相關(guān)函數(shù)。多任務(wù)操作模塊給應(yīng)用程序模塊、A／D處理模塊和包裝控制模塊設(shè)置的時(shí)間片段很短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各模塊運(yùn)行過(guò)程的時(shí)間，其工作過(guò)程是RTOS的常規(guī)工作原理，因此對(duì)外表現(xiàn)為三任務(wù)同步運(yùn)行，在RTOS的中間數(shù)據(jù)區(qū)中設(shè)有置位命令，執(zhí)行A／D處理模塊程序模塊把相應(yīng)指令寫(xiě)入中間數(shù)據(jù)區(qū)，在執(zhí)行包裝控制模塊時(shí)，把中間數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)指令又讀出，控制包裝秤控制器的運(yùn)行，并使邏輯輸出電路中的相應(yīng)位發(fā)出高低電平，驅(qū)動(dòng)外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，包裝控制過(guò)程中能同時(shí)進(jìn)行A／D處理等，提高了本發(fā)明的工作效率和包裝精度。
所述A／D轉(zhuǎn)換模塊工作流程見(jiàn)圖13，首先通過(guò)串行口讀取A／D板送過(guò)來(lái)的與重量相對(duì)應(yīng)的A／D讀數(shù)；接著判斷此讀數(shù)是否有效，若有效則轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)處理模塊；在數(shù)據(jù)處理模塊中，對(duì)A／D讀數(shù)進(jìn)行數(shù)字濾波，然后轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的重量值；這些均是常規(guī)技術(shù)。最后由包裝控制模塊向RTOS的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)相應(yīng)命令，A／D轉(zhuǎn)換模塊調(diào)用這些命令，再對(duì)重量值完成自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤、清零、去皮、清皮和動(dòng)態(tài)判斷操作，并刷新保存重量數(shù)據(jù)的內(nèi)存。
所述應(yīng)用程序模塊工作流程見(jiàn)圖14，首先顯示版本，依次往下是啟動(dòng)包裝控制程序、啟動(dòng)A／D程序，判斷是否要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，若不需要參數(shù)設(shè)置，則依次執(zhí)行顯示服務(wù)程序、鍵盤(pán)服務(wù)程序，判斷是否要進(jìn)行串行口處理，若不需要，則運(yùn)行打印服務(wù)程序，運(yùn)行該程序前，由包裝控制模塊向RTOS模塊發(fā)相應(yīng)指令，應(yīng)用程序模塊調(diào)用該指令后執(zhí)行打印程序。需要處理，則進(jìn)行串行口處理后回到參數(shù)設(shè)置。
本發(fā)明包裝控制的工作流程見(jiàn)圖14第一步本發(fā)明的A／D轉(zhuǎn)換模塊3接收到稱(chēng)重傳感器75的輸出信號(hào)后判斷是否為空秤狀態(tài)，不為空則自動(dòng)清零。
第二步中央控制單元1輸出進(jìn)料信號(hào)，通過(guò)邏輯輸入輸出模塊5向進(jìn)料閥門(mén)74發(fā)出相應(yīng)控制電平，打開(kāi)進(jìn)料閥門(mén)74，開(kāi)始進(jìn)料。等放料倉(cāng)72滿后，料位計(jì)71輸出料倉(cāng)滿信號(hào)，該控制器通過(guò)邏輯輸入輸出模塊5接收到該信號(hào)后，中央控制單元1又輸出與進(jìn)料時(shí)相反的控制電平，關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)74，停止進(jìn)料。
第三步中央控制單元1通過(guò)邏輯輸入輸出模塊5相應(yīng)端口輸出夾袋信號(hào)，并判斷夾袋是否到位。
第四步夾袋過(guò)程完成后，首先讀由A／D轉(zhuǎn)換模塊3寫(xiě)入RTOS中間數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，而后向A／D轉(zhuǎn)換模塊3發(fā)出去皮命令，由A／D轉(zhuǎn)換模塊3自動(dòng)完成去皮功能。
第五步啟動(dòng)放料裝置，本實(shí)施例中放料裝置有快、中、慢速三檔。首先是快速進(jìn)料，根據(jù)稱(chēng)重傳感器75輸出的重量信號(hào)判斷是否達(dá)到快速放料值，若已達(dá)到，則信號(hào)控制放料裝置73切換到中速放料，并開(kāi)始中速放料。根據(jù)稱(chēng)重傳感器75輸出的重量信號(hào)判斷是否達(dá)到中速放料值，若已達(dá)到，則輸出信號(hào)控制放料裝置切換到慢速放料。并開(kāi)始以慢速放料。根據(jù)稱(chēng)重傳感器75的重量信號(hào)判斷是否達(dá)到(目標(biāo)值-提前量值)，若已達(dá)到，則信號(hào)關(guān)閉放料裝置。這一過(guò)程中的數(shù)據(jù)都出A／D轉(zhuǎn)換模塊寫(xiě)入RTOS中間數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)而讀得。該實(shí)施例中的放料裝置73也可有快、慢兩檔。
第六步判斷被測(cè)重量是否在誤差范圍內(nèi)，若重量有效，則將包裝數(shù)據(jù)發(fā)往RTOS的中間數(shù)據(jù)區(qū)，并發(fā)出相應(yīng)指令，應(yīng)用程序模塊調(diào)用后，將包裝數(shù)據(jù)打印輸出，從而使本發(fā)明由串行輸入輸出模塊6一起實(shí)現(xiàn)了報(bào)表打印和匯總功能。同時(shí)保存在本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便今后輸出報(bào)表和匯總。
第七步中央控制單元1通過(guò)邏輯輸入／輸出模塊的相應(yīng)端口發(fā)出松袋信號(hào)，夾袋裝置76松開(kāi)。
第八步首先讀由A／D轉(zhuǎn)換模塊3寫(xiě)入RTOS中間數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，而后向A／D轉(zhuǎn)換模塊3發(fā)出清皮使命令，自動(dòng)清除皮重值。
第九步根據(jù)本次包裝的結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整包裝參數(shù)。
第十步進(jìn)入下一次包裝過(guò)程。
所述調(diào)整包裝參數(shù)的工作流程如下第一步根據(jù)包裝誤差，重新設(shè)置參數(shù)提前量值，根據(jù)下式計(jì)算新提前量，新提前量=原提前量+1／2(實(shí)際值-目標(biāo)值)第二步計(jì)算包裝速度，用于確定單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)料的多少，為確保測(cè)量精度作準(zhǔn)備；第三步調(diào)整放料值。
調(diào)整放料值包括調(diào)整快、慢放值，快放值設(shè)定在進(jìn)料實(shí)際值達(dá)目標(biāo)值的80％～95％，慢放值設(shè)定為進(jìn)料實(shí)際值達(dá)目標(biāo)值的20％～5％。
用上述方法調(diào)整放料值，可以縮短包裝時(shí)間，提高包裝效率，減小調(diào)整參數(shù)。
本發(fā)明由于在整個(gè)控制過(guò)程中加了多任務(wù)控制模塊，A／D轉(zhuǎn)換模塊、應(yīng)用程序模塊、包裝控制模塊三個(gè)任務(wù)均有任務(wù)控制塊(TCB)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述三任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，在執(zhí)行任一任務(wù)時(shí)，都有可能轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一任務(wù)，從而使三任務(wù)交叉同步運(yùn)行，實(shí)際了參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整功能，在任務(wù)模塊中的參數(shù)都是即時(shí)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，提高了測(cè)量精度。而以往控制過(guò)程中，若正在執(zhí)行包裝控制模塊，則A／D模塊、應(yīng)用程序模塊均停止運(yùn)行，因此包裝控制模塊中的數(shù)據(jù)具有時(shí)滯性，影響了測(cè)量精度。
權(quán)利要求
1.一種包裝秤控制器，包括有內(nèi)置包裝控制程序的中央控制單元(1)，均與其連接的開(kāi)關(guān)電源模塊(2)、A／D轉(zhuǎn)換模塊(3)和顯示和鍵盤(pán)接口模塊(4)，其特征在于它還包括有與中央控制單元(1)連接的邏輯輸入／輸出模塊(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于所述中央控制單元(1)包括有微處理單元(11)，均與其連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元(12)、看門(mén)狗電路單元(13)和存貯單元(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于開(kāi)關(guān)電源模塊(2)主要由電源集成芯片U1、光耦O1、可調(diào)穩(wěn)壓管U2和脈沖變壓器T1構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于所述A／D轉(zhuǎn)換模塊(3)與中央控制單元(1)串行連接，主要由單片機(jī)處理電路(34)和依次連接的運(yùn)算放大電路(31)、模擬濾波電路(33)以及A／D轉(zhuǎn)換電路(33)構(gòu)成，A／D轉(zhuǎn)換電路(33)的輸出接單片機(jī)處理電路(34)的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于所述顯示和鍵盤(pán)接口模塊(4)與中央控制單元(1)串行連接，主要由單片機(jī)U401及其外圍電路、鍵盤(pán)和顯示器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于邏輯輸入／輸出模塊(5)主要由多個(gè)光耦構(gòu)成的光耦隔離電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝秤控制器，其特征在于還包括有與中央控制單元(1)連接的串行輸入／輸出模塊(6)，所述串行輸入／輸出模塊(6)主要由串行通訊接口芯片和電流環(huán)信號(hào)輸入輸出電路構(gòu)成。
8.一種包裝秤控制器的控制方法，其特征在于包括以下步驟，第一步執(zhí)行初始化模塊，用于將軟件和硬件初始化；第二步啟動(dòng)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作模塊(RTOS)，用于給各任務(wù)分配優(yōu)先級(jí)、初始化堆棧和消息傳輸通道。第三步同步執(zhí)行應(yīng)用程序模塊、A／D處理模塊和包裝控制模塊。第四步實(shí)時(shí)多任務(wù)操作模塊對(duì)各任務(wù)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包裝秤控制器的控制方法，其特征在于所述包裝控制模塊流程如下第一步接收到稱(chēng)重傳感器的輸出信號(hào)后進(jìn)行判斷；第二步輸出進(jìn)料信號(hào)；第三步輸出夾袋信號(hào)，并判斷夾袋是否到位；第四步夾袋過(guò)程完成后，進(jìn)行去皮；第五步I／O口發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)放料裝置；第六步判斷被測(cè)重量是否在誤差范圍內(nèi)；第七步發(fā)出松袋信號(hào)，夾袋裝置松開(kāi)；第八步清除皮重；第九步調(diào)整包裝參數(shù)；第十步進(jìn)入下一次包裝過(guò)程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的包裝秤控制器的控制方法，其特征在于包裝參數(shù)調(diào)整包括以下步驟--重新設(shè)置提前量值，根據(jù)下式計(jì)算新提前量新提前量=原提前量+1／2(實(shí)際值-目標(biāo)值)；--計(jì)算包裝速度；--調(diào)整料放值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的包裝秤控制器的控制方法，其特征在于調(diào)整放料值包括調(diào)整快、慢放值，快放值設(shè)定為進(jìn)料實(shí)際值達(dá)目標(biāo)值的80％～95％，慢放值設(shè)定為進(jìn)料實(shí)際值達(dá)目標(biāo)值的20％～5％。
全文摘要
一種包裝秤控制器及其控制方法,包括有內(nèi)置包裝控制程序的中央控制單元,均與其連接的開(kāi)關(guān)電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及顯示和鍵盤(pán)接口模塊,它還包括有與中央控制單元連接的邏輯輸入/輸出模塊?？梢灾苯域?qū)動(dòng)執(zhí)行單元、帶載能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高且使用成本更低的包裝秤控制器。
文檔編號(hào)B65B1/30GK1294075SQ0013322
公開(kāi)日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月11日
發(fā)明者謝江, 錢(qián)旭英, 謝輝 申請(qǐng)人:梅特勒－托利多常州衡器有限公司