包装自动控制第2讲

第一章绪论

其次章包装过程物理参数的自动检测与

掌握

第三章继电器接触器掌握系统

第四章可编程序掌握器原理及应用

第五章典型包装设备掌握系统及其故障

分析与维护包装自动掌握技术及应用其次章包装过程物理参数的自动

检测与掌握

第一节计量供给自动掌握

其次节位置检测与掌握

第三节卷筒包装与印刷材料的张力掌握

第四节温度检测与掌握

第五节压力检测与掌握

第六节包装质量的自动检查与掌握

第七节速度检测与掌握内装物的计量供给是包装过程中特别重要的一环，计量供给又有计重、计容、计数三大类，因计重供给应用范围广，精度较高，故在本节我们将对其进展着重介绍。第一节计量供给自动掌握复习：计重供给包括哪几个环节或阶段？第一节计量供给自动掌握一、计重供给自动掌握计重供给定义：它是指用称量秤称取内装物的质量(称重)实现定量供给的方法。计重供给组成：给料、称重、排出三个阶段。计重供给自动掌握：争论承受什么方法，将物品的给料、称重和排出有机的联系起来，并与包装机的其他动作向协调。一、计重供给自动掌握第一节计量供给自动掌握〔一〕间歇式计重供给的自动掌握〔二〕连续式计重供给的自动掌握一、计重供给自动掌握第一节计量供给自动掌握〔一〕间歇式计重供给的自动掌握特点：给料、称重、排出三个阶段组成一个循环，两个循环之间存在着暂停时间。复习：间歇式计重供给时如何给料？〔一〕间歇式计重供给的自动掌握一般流程及掌握要求：①首先快速给料至规定重量90%，进展粗给料；②削减给料量直至规定重量时马上停顿给料，同时给料器物料出口到称量器之间距离尽可能短，以减小物料的落差；③无容器或容器到位但重量未到达规定量时不排料；④给料与计重速度必需与包装机运行协调同步；⑤操作简便，指示明确，修理便利，能自动报警。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器原理：通入正弦交变电流使电磁铁产生脉动吸力作用于衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。由电工学，沟通电磁铁吸力为Bm-气隙中最大磁感应强度N-电磁线圈的匝数f-沟通电源频率S-气隙的截面积U-电源电压有效值间歇式计重供给给料：斗式电振给料器由电工学，沟通电磁铁吸力为在给定电磁铁〔N、S肯定〕及f不变状况下，F与U平方成正比。U转变F转变电振器振幅转变给料量调整。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器复习2：间歇式计重供给如何称重？第一节计量供给自动掌握常用称量装置电触点检控称量装置无触点检控称量装置按检控方式分类天平杠杆秤〔单、复合〕弹簧秤〔一〕间歇式计重供给的自动掌握第一节计量供给自动掌握

常用检测传感器：接近开关、光电继电器。无触点检控称量装置间歇称量秤原理图：RA１：反响线圈RA２：与电容组成选频电路RA３：输出线圈1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用当被测物接近到肯定距离，不需接触，接近开关就能发出开关信号。反响快速，定位准确，寿命长，在自动包装机上应用广泛。1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由三局部：振荡器、开关电路和放大输出电路组成。问题1：振荡电路的作用？振荡电路的作用：振荡电路也叫波形发生器，在没有外加信号输入的条件下，电路自动将直流电源供给的能量转换成具有一定频率、肯定波形和肯定振幅的交变振荡信号输出。可分为RC振荡选频电路和LC振荡选频电路，可以产生正弦波和非正弦波。问题2：三极管的作用？半导体二极管：半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。

二极管的特性:单向导电性当正向电压低于某一数值时，正向电流很小，只有当正向电压高于某一值时，二极管才有明显的正向电流，这个电压被称为导通电压,在室温下，硅管约为0.6—0.8V，锗管约为，我们一般认为当正向电压大于导通电压时，二极管才导通。否则截止。常用于整流、隔离、稳压、极性爱护等电路中。半导体二极管：半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。

P型半导体：在纯洁硅晶体中掺入三价元素〔如硼〕，使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。N型半导体：在纯洁硅晶体中掺入五价元素〔如磷〕，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成了一个特殊的薄层，称为PN结。三极管的构造及类型通过工艺的方法,把两个二极管背靠背的连接起来即组成了三极管。按PN结的组合方式有PNP型和NPN型。不管是什么样的三极管，它们均包含三个区：放射区，基区，集电区，同时相应的引出三个电极：放射极，基极，集电极。基极电流掌握集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多。三极管的作用：三极管最根本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成肯定强度的信号，其转换仍旧遵循能量守恒，把电源的能量转换成信号的能量。三极管的放大作用：当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。也即基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。

1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用无感应，维持震荡RA3有沟通信号输出KF2导通，放射极无输出KF4不得电〔不动作〕。RA１：反响线圈RA２：与电容组成选频电路RA３：输出线圈1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用当线圈中的电流随时间变化时，铁心便处在交变磁场中，由于电磁感应，会产生电流，叫做涡电流。线圈中流过变化的电流，在铁心中产生的涡流使铁心发热，铺张了能量，还可能损坏电器。1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用有感应电磁感应产生涡流磁耦合，RA1反响电压振荡电路停振，RA3无信号，KF2截止射极输出器输出端高电位，继电器KF4得电，开关动作。第一节计量供给自动掌握继电器是一种依据输入信号的变化而接通或断开掌握电路，实现自动掌握的爱护电力拖动装置的自动电器。其输入信号可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度等非电量；输出是触点的动作，或是电参数的变化。什么是继电器？第一节计量供给自动掌握继电器示意图间歇式计重供给给料：斗式电振给料器原理：通入正弦交变电流使电磁铁产生脉动吸力作用于衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。由电工学，沟通电磁铁吸力为在给定电磁铁〔N、S肯定〕及f不变状况下，F与U平方成正比。U转变F转变电振器振幅转变给料量调整。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器问题3：如何转变电压值的大小？调整激磁电源电压的方法：①调压变压器第一节计量供给自动掌握(1)方法简洁。(2)调整范围大。(3)不易实现自动掌握。其次节自动掌握系统人工调整过程：(1)观测测量温度；(2)与给定值比较；(3)依据偏差大小、方向进展调整。一、自动掌握系统的组成〔以包装袋封口温度为例〕调整激磁电源电压的方法：②晶闸管调压器：承受晶体管代替电位器。稳压管〔RA10〕的作用：当反向电压到达肯定数值时，稳压二极管两端的电压也能保持根本不变。第一节计量供给自动掌握式中是电路的时间常数，它打算充放电过程的快慢。假设越大，过渡过程的时间越长，反之过渡过程的时间越短。一阶RC电路响应

假设电路中储能元件没有储存能量，处于零状态。当接通外电源时，电路里所产生的响应称为零状态响应。直流电源向C充电时，电路的零状态响应为：调整激磁电源电压的方法：②晶闸管调压器：承受晶体管代替电位器。晶闸管：习惯上称可控硅(整流元件)，英文名为SiliconControlledRectifier，简写为SCR。它是一种大功率的半导体器件，既有单向导电的整流作用,又有可以掌握的开关作用。利用它可用较小的功率掌握较大的功率，多用于可控整流、调压等电路，也作为无触点开关。晶闸管是由三个PN构造成的一种大功率半导体器件,它的外部有三个电极：阳极A、阴极C、掌握极〔门极〕G。满足什么条件管子导通？导通状态如何维持？导通如何转为阻断？①当晶闸管的阳极A和阴极C之间加正向电压且掌握极和阴极之间也加正向电压时，晶闸管处于导通状态；否则，管子不导通，处于阻断状态。②管子一旦导通，掌握极即失去掌握作用，管子依靠正反响维持导通状态。③导通状态转为截止状态，须通过削减阳极电流或转变A-C电压极性的方法实现。转变电位器RA2的阻值，即转变RC充电回路的时间常数，可转变晶闸管的导通角，从而调整输出电压。第一节计量供给自动掌握在电工技术中,常把沟通电(u)在每个正半周，从零值开头到触发脉冲到来瞬间所经受的电角度称为掌握角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过转变掌握角α或导通角θ，转变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。什么是导通角？u②晶闸管调压器：通过转变晶闸管的导通角从而转变输出电压的大小。晶闸管如何触发导通？单结晶体管：P型半导体引出电极为放射极e,N型半导体两端引出两个基极b1、b2,故也称为双基极晶体管。阴极与基极b1之间等效电阻rb1,其阻值受e-b1间电压的掌握，故等效为可变电阻。单结晶体管等效电路单结晶体管的导通条件？当UEB1

=UP(峰值电压)时，PN结正向导通。调整激磁电源电压的方法：②晶闸管调压器RA2

充电时间常数单结晶体管到达峰值电压时间晶闸管导通角Ｕ输出，振幅，给料量。第一节计量供给自动掌握式中是电路的时间常数，它打算充放电过程的快慢。假设越大，过渡过程的时间越长，反之过渡过程的时间越短。一阶RC电路响应

假设电路中储能元件没有储存能量，处于零状态。当接通外电源时，电路里所产生的响应称为零状态响应。直流电源向C充电时，电路的零状态响应为：由电工学，沟通电磁铁吸力为在给定电磁铁〔N、S肯定〕及f不变状况下，F与U平方成正比。U转变F转变电振器振幅转变给料量调整。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器调整激磁电源电压的方法：②晶闸管调压器RA2

充电时间常数

单结晶体管到达峰值电压时间

晶闸管导通角Ｕ输出

，振幅

，给料量

。调整激磁电源电压的方法：①调压变压器第一节计量供给自动掌握(1)方法简洁。(2)调整范围大。(3)不易实现自动掌握。②晶闸管调压器〔一〕间歇式计重供给的自动掌握间歇称量秤原理图：〔一〕间歇式计重供给的自动掌握一般流程及掌握要求：①首先快速给料至规定重量90%，进展粗给料；②削减给料量〔细给料〕直至规定重量时马上停顿给料，同时给料器物料出口到称量器之间距离尽可能短，以减小物料的落差；③无容器或容器到位但重量未到达规定量时不排料；④给料与计重速度必需与包装机运行协调同步；⑤操作简便，指示明确，修理便利，能自动报警。粗给料BG1、BG2不得电

KF1吸合，ＲＣ回路时间常数小，晶闸管导通角大

快速给料。间歇称量秤原理图：给料到９０％，BG1感应

ＫF1得电，常闭ＫF1断开

ＲＣ回路时间常数大

导通角小

慢速给料。间歇称量秤原理图：给料到规定值，BG2感应ＫF2得电，常闭ＫF2断开晶闸管失去触发信号停顿给料。间歇称量秤原理图：容器到位，压下开关BG3常开触点

排料并保证排料时不下料容器离开，料斗门闭合，再次进料。间歇称量秤原理图：1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用有感应电磁感应产生涡流磁耦合，RA1反响电压振荡电路停振，RA3无信号，KF2截止射极输出器输出端高电位，继电器KF4得电，开关动作。第一节计量供给自动掌握

常用检测传感器：接近开关、光电继电器。无触点检控称量装置2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用第一节计量供给自动掌握光电传感器在光线照射下能产生电动势或转变电阻率，或能使电子逸出物体外表，即产生光电效应。承受光电传感器组成的光电检测系统具有构造简洁、非接触、检测距离长、精度高、反响速度快等优点，不仅可以识别物体的有无，而且可以推断物体的外形及颜色，故在包装自动掌握中应用广泛。光电传感器：光敏二极管、光敏三极管及光敏电阻。2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用第一节计量供给自动掌握光敏二极管：(1)不受光照射，截止。(2)受光照射，导通。光敏三极管：(1)放射极较小，以扩大照射面积。(2)基极多不接线。(3)具有电流放大作用，灵敏度高。(4)温度特性及暗电流不及二极管。2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用第一节计量供给自动掌握光电继电器：用来将光电器件受光后所产生的光电流放大，以推动灵敏继电器的一种掌握器件。亮通式光电继电器暗通式光电继电器分类2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用亮通式光电继电器:光照RA1，ＩRA1，URA3Ａ点高点位KF1导通KF1导通KF3通电吸合。无光照，RA1大Ａ点低点位KF1，KF2截止KF3失电，触点释放。RA6为续流二极管，起爱护三极管的作用。2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用光照RA1，RA1

Ａ点低点位

KF1，KF2截止

KF3失电，触点释放。无光照，RA1大Ａ点高点位

KF1导通KF2导通KF3得电，触点吸合。暗通式光电继电器:2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用粗给料完成，ＫF1失电常开触点翻开，电磁铁激磁电压细给料。达规定值，ＫF2失电细给料触点翻开晶闸管截止，停顿进料。由电工学，沟通电磁铁吸力为在给定电磁铁〔N、S肯定〕及f不变状况下，F与U平方成正比。U转变F转变电振器振幅转变给料量调整。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器第一节计量供给自动掌握〔一〕间歇式计重供给的自动掌握1.接近开关原理及其在计重掌握中的应用接近开关原理、晶闸管调压原理、接近开关作重量、位移传感器的间歇称量秤原理2.光电传感器原理及其在计重掌握中的应用光敏三极管、亮通式、暗通式光电继电器、光电继电器掌握的半自动间歇秤原理第一节计量供给自动掌握说明：由接近开关、光电器件等位移-电量转换电路组成称量掌握系统时，必需考虑到秤杆在接近给定重量时的来回晃动，故在电路或机械上应保证秤杆在第一次到达规定位置时掌握电路能实现自锁，否则带来计量误差，影响系统正常运行。问题的提出：如何避开掌握电路信号的抖动？即传感