机电一体化粉体精密计量装置及控制系统的设计

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上传时间：2013-12-13

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机电一体化粉体精密计量装置及控制系统的设计

摘要本文介绍了以可编程控制器，为核心的计量装置及控制系统的设利用发送脉冲!驱动步进电机!带动螺旋输送器的转动!使粉体物料落入电子天平的托盘中(同时电子天平发出关于粉体质量的反馈信号给，根据粉体质量的变化调整脉冲的发出频率以控制步进电机的转速!进而控制粉体的输出质量$当粉体质量达到规定的质量时!步进电机停转!

最终使粉体质量满足要求，并且把误差控制在极小的范围内。

关键词可编程序控制器电子天平步进电机

引言

长期以来，粉体的计量装置及控制系统在化工"制药"食品行业!以及军事工业等领域都有着广泛的应用，由于实际情况的不同!对计量及加料装置的精密程度的要求也不相同，例如在制药业中!出于对病人生命安全的考虑!对药量的控制非常严格!这就要求有一套非常精密而且可靠的系统!来完成药粉的添加和计量，在军事工业。

计量加料装置也可以作为弹药装填控制系统的一部分!精密控制火药的用量$本设计正是考虑到了精密计量这一关键问题!采用先进的，控制手段!配合精密的螺旋输送设备，力求达到最小的误差!最佳的效果，系统组成及工作原理本系统的基本组成如图，所示，下面从机械和电控两方面进行阐述，机械部分以螺旋输送器为主体!螺旋输送是固体物料输送的一种重要方式!它主要依靠螺杆自身的旋转将物料输送出去!由于螺旋是连续的!故可实现输送的连续性，螺旋输送器可以输送粮食饲料铁粉等颗粒或粉状物料!

并能在输送过程中起到掺和拌匀物料的作用!因此应用在本系统中是非常适合的，在本设计中传统的螺杆经过改造!镂空了原有的螺杆!只留下类似弹簧状的螺棱!这样做的好处是避免了由于加料的不均!在狭窄的螺槽中可能带来的粉末被挤压成块状!导致粉末输送的不均匀性，其基本组成，电控部分采用为核心。驱动步进电机转动，利用带输出接口的电子天平测量粉体质量!并实时反馈给以调节步进电机的转速!当粉体的质量达到要求时!步进电机暂停，完成粉体质量的输送，各部分装置如下采用型为主机，其特点是外形小巧，功能强大可根据本系统的要求添加，通信板与电子天平进行通信电子天平采用上海精天电子仪器有限公司型精密电子天平主要参数如下，称量范围精度输出接口电源，称盘尺寸步进电机采用型两相混合式步进电机，其驱动电压为，既可以与专门的驱动器配合使用。

也可以直接接在，的输出端，利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机，电控部分接线图及部分程序利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机的接线。

步进电机的输出为两相四线，我们采用半步工作方式所以绕组的通电顺序为正转反转，对于驱动步进电机所需的时钟脉冲"可以采用定时器产生并控制脉冲的频率，也可以利用内部的特殊辅助继电器产生时钟脉冲比如的时钟脉冲。

用于的通信板=可连接到系列可编程控制器的主单元，并可在设备之间进行数据传输，本系统就是通过在电子天平与之间进行数据通信的关于控制系统的流程图和部分程序图。

结束语

由于此类计量加料装置计量精确，误差范围小，在制药业中"可以作为粉末成型控制系统的一部分通过控制电子天平测量药粉的重量"同时自动完成药粉的配料(卸料(工位转动(粉料刮平压制取成品等各道工序。

本装置虽然也可以用单片机代替作为控制部分的核心但是相对于，而言"单片机的程序一旦编制好，更改起来将很麻烦，甚至无法更改而.对于程序的更改是非常方便的"例如在本设计中"如果需要改变步进电机的转速"只要改变程序中定时器的定时长度"进而改变脉冲输出频率"就可以达到变速的目的!