摘 要

颗粒包装机称重装置工作原理在于，需要给定灌装规格，根据需要设定的称重值，将灌装重量值与设定称重值作比较，进行灌装。本系统以称重传感器的输出信号为判断依据，利用PLC实现对颗粒料斗秤的控制,实现物料的自动定量灌装。其基本工作过程分为夹袋-给料-称重-排料四个阶段。此类料斗秤适用于灌装流动性较好的颗粒状物料，如大米、小麦、尿素、玉米、饲料、白糖等，并且受外界环境影响小，灌装精度高，性能稳定。具体设计是送料过程分为两个阶段，并为推动原油进料阀和较小的进给阀打开和关闭气动系统，通过两喂养确保称量精度和速度，实现脉冲修正功能，提高定量灌装精度。具有良好的人机界面，该系统可以应用于不同的颗粒物料的定量灌装。

关键词：颗粒物料；定量填充；自动控制；可编程控制器，

ABSTRACT

Particle packing machine weighing device works that need filling specifications given according to need to set the value of the weighing of the weighing filling weight value and set value for comparison filling. The output signal of the load cell to determine the basis for the use of PLC control particle hopper scales, automatic quantitative filling material. The basic working process is divided into folder bag - feed - Weighing - nesting four stages. Such filling hopper scale for better mobility of granular materials, such as rice, wheat, urea, corn, feed, sugar, etc., and by the external environment is small, filling high precision, stable performance. Specifically designed to feed two-stage process, and to promote the oil feed valve and a smaller inlet valve to open and close the pneumatic system through two feeding ensure weighing accuracy and speed to achieve pulse correction function, improve the quantitative filling accuracy. Has a good user interface, the system can be applied to different quantitative filling particulate material.

Key words：granular materials；quantitative packaging；automatic control；

目 录

1 绪 论 1

1.1 称重机械的发展现状及现实意义 1

1.2 颗粒物料定量填充控制系统的研究意义 1

1.3 称重机械的设计任务 2

1.3.1 称重机械的发展方向 2

1.3.2 称重机械设计存在的问题 2

1.4 颗粒物料定量填充控制系统的设计任务 3

1.4.1 主要构思 3

1.4.2 主要工作任务及技术参数 3

2 总体方案设计 4

2.1 颗粒包装机称重装置的工作原理及特点 4

2.1.1 颗粒包装机称重装置的工作原理 4

2.1.2 颗粒包装机称重装置的特点 4

2.2 颗粒包装机称重装置的控制系统构成 5

2.3 总体方案设计 5

2.3.1 控制系统方案设计 5

2.3.2 控制电路图设计 6

2.3.3 PLC整体控制设计 6

3 电气控制系统设计 8

3.1 元器件的选型 8

3.1.1 称重仪表的选型 8

3.1.2 传感器的选型 9

3.1.3 气缸的选型 15

3.1.4 电磁阀的选型 22

3.2 控制系统电气图设计 23

3.2.1 电气原理图的设计 23

3.2.2 控制关系图的设计 24

3.3 整体控制系统工作原理 25

3.3.1 系统控制对象及信号 25

3.3.2 电气控制原理 26

3.3.3 根据控制原理画出系统工作流程图 27

3.3.4 控制时序图 27

3.4 PLC设计 29

3.4.1 I/O点分配、PLC选型及外部接线图 29

3.4.2 编写PLC控制程序 32

结 论 34

参考文献 35

附录：英文文献及翻译 36

致 谢 39

1 绪 论

1.1 称重机械的发展现状及现实意义

随着经济的发展，人们的生活水平日益提高，产品包装的要求也越来越高。颗粒包装机是必不可少的制造机器人，它主要用于各种粒状产品的包装中的一个。近年来，包装工业的快速发展，但在一定程度上由于工业发展的机械冲击滞后。包装机械的发展较为缓慢，因此，研究设计了包装机具有一定的意义。通过这次毕业设计，包装机械让学生有颗粒包装机的具体分析，研究的工作过程的一般理解，尽可能地有所创新。同时培养大学生理解科学，收集，查阅文献，发现，分析，解决问题的能力的知识的能力。 

国内外技术现状及发展趋势:

中国的生产包装设备起步较晚，经过20多年的发展，定量包装设备行业的发展已经建立，不仅能满足国内市场的需求，有的还出口。近年来，国内公司顺应发达国家的发展趋势和中国经济的发展，在努力从技术先进的国际经验中学习的同时，注重自主创新的知识，开发高精度，高速度，高品质的具有国际竞争力的高科技产品。包装设备，为中国的稳定和可持续发展，赶超美国，日本，德国，意大利四包装设备生产强国做出贡献。为了在日益激烈的国际竞争中更广阔的世界，积极逆袭欧洲，美洲，日本，赢得了一席之地

我们的定量称重生产规模以小规模企业为主，产品设计，研发是非常薄弱的环节。我们的定量包装行业生产力在过去长期处于低水平状态，主要的原因是技术不高，多数企业仍处于每个复制在国外的技术，减少原始阶段的生产成本。而对于小企业的一些研讨会，一套图纸存活，一味追求低成本，严重扰乱了国内市场。企业没有自主知识产权，特别是核心控制技术，控制器是定量包装机械的大脑，都需要大多数公司从国外或合资企业，独资企业采购。目前，中国的包装设备已经进入了产品结构调整，提高发展的新时代的能力。技术升级，产品换代是行业的一个重要的学科发展。定量包装机械将影响定量包装行业的快速发展，发展水平较低，我们必须努力改变其落后面貌。争取更大的国内和国际市场。

目前，国内典型的是以单片机为核心，采用ΣA（Σ-Δ）技术，高精度A/ D转换器，将数字可编程增益放大器（PGA），和零增益校正电路，数字滤波电路和AID转换电路封装器件在高性能的集成电路，利用串行总线输出12C的，该装置的体积变得非常紧凑。 A / D转换可高达24，而其采样速率可以达到40次/秒，100次/秒以上的数据输出速率的AID，0.0007％的FS的线性误差。目前国产定量包装秤主要以半自动机械结构为主，国产全自动定量包装设备的工作可靠性较差、故障率较高。市场所需高质量的全自动定量包装设备主要依靠进口。随着劳动力成本的不断提高，国内的定量包装设备的发展趋势必将是由全自动逐步取代半自动，以极大的提高生产能力。因此，要求国内生产企业要加大产品开发投入，制造出高速度、高精度、高可靠性的全自动定量包装设备，以满足现代化生产的需要。