1. 定量包裝行業(yè)現(xiàn)狀
　　我國(guó)定量秤生產(chǎn)企業(yè)以小規(guī)模為主，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究、開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)薄弱。我國(guó)的定量包裝工業(yè)過(guò)去長(zhǎng)期處于一種生產(chǎn)力水平低下、主體技術(shù)不高的狀況，大部分企業(yè)目前仍然處于互相照搬照抄國(guó)內(nèi)外技術(shù)，降低生產(chǎn)成本的原始經(jīng)營(yíng)階段。更有一些作坊式的小企業(yè)用一套圖紙存活，一味地追求低成本，嚴(yán)重?cái)_亂國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。企業(yè)沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尤其是核心的控制技術(shù)，控制器是定量包裝機(jī)械的大腦，大多數(shù)企業(yè)卻需要從國(guó)外或合資、獨(dú)資單位購(gòu)買。目前，我國(guó)的定量包裝設(shè)備已進(jìn)入調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高開(kāi)發(fā)能力的新時(shí)期。技術(shù)升級(jí)，產(chǎn)品換代是行業(yè)發(fā)展的重要課題。定量包裝機(jī)械的低水平發(fā)展將影響到整個(gè)定量包裝工業(yè)的快速發(fā)展，所以必須努力改變其落后狀況，爭(zhēng)取更大的國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)。
　　1.1 基本結(jié)構(gòu)
　　定量包裝秤按稱重方式一般可以分為有斗（凈重）秤和無(wú)斗（毛重）秤。
　　有斗秤工作時(shí)將需要稱重的物料通過(guò)給料裝置添加到裝有稱重傳感器的秤斗中進(jìn)行測(cè)重。有斗秤的承載裝置就是秤斗，安裝在秤斗底部的活門(mén)就是定量包裝秤系統(tǒng)的卸料裝置。但是，由于包裝材料（袋）重量的不一致性，無(wú)斗秤系統(tǒng)工作時(shí)每個(gè)稱重周期必須測(cè)定稱重單元的皮重變化。因此，在每個(gè)稱重周期前必須由電腦稱重控制儀表自動(dòng)“去皮”，由于“去皮”占用了數(shù)秒鐘的時(shí)間，使得無(wú)斗秤的包裝速度受到一定的影響。秤斗可以采用在方形秤斗的底部設(shè)置一個(gè)或兩對(duì)開(kāi)活門(mén)的結(jié)構(gòu)，使用氣缸驅(qū)動(dòng)活門(mén)卸料。有斗秤稱重精度高，包裝速度快，且可以組成雙秤（及以上）系統(tǒng)，大大提高包裝速度。
　　無(wú)斗秤結(jié)構(gòu)省去了秤斗部件，將稱重傳感器直接安裝在下料斗和夾袋裝置上，工作時(shí)將物料直接放到夾在夾袋機(jī)構(gòu)上的口袋里進(jìn)行稱重。由于無(wú)斗秤省去了秤斗部件，大大降低了秤體的高度，適合包裝現(xiàn)場(chǎng)低矮的場(chǎng)合。
　　定量包裝秤的基本結(jié)構(gòu)是儲(chǔ)料倉(cāng)、給料裝置、承載機(jī)構(gòu)、灌裝裝置等部件組成。
　圖1中一部分也可以根據(jù)物料特性相互結(jié)合起來(lái)使用，通過(guò)在各種給料結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)措施產(chǎn)生符合要求的粗細(xì)給料組合，例如利用振動(dòng)和活門(mén)給料結(jié)合，利用給料槽的不同尺寸，利用絞龍或皮帶電機(jī)的不同速度等。　其中給料裝置結(jié)構(gòu)形式較多，主要有：電磁（電機(jī)）振動(dòng)式、重力（活門(mén)或插板）式、螺旋（絞龍）推進(jìn)式、皮帶輸送式、強(qiáng)流給料等。

圖1 常用給料裝置工作原理示意

　　1.2 稱重控制
　　1.2.1采用定量秤專用控制器。
　　重量信號(hào)轉(zhuǎn)化處理、重量數(shù)值顯示、定值控制及定量秤的邏輯控制等功能均由此控制器完成。此種控制方式具有很強(qiáng)的專業(yè)針對(duì)性，定量秤所需的特殊功能要求及關(guān)鍵技術(shù)均可集成在此專用控制器中。
　　目前國(guó)內(nèi)典型的有單片機(jī)為核心，并使用∑Δ（Sigma-Delta）技術(shù)的高精度A/D轉(zhuǎn)換器件，該器件將數(shù)字可編程增益放大器（PGA）、增益及零點(diǎn)校正電路、數(shù)字濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路封裝在一顆高性能集成電路中，由于采用串行的I2C總線輸出，器件的體積變得非常小巧。A/D轉(zhuǎn)換可以高達(dá)24位，同時(shí)其采樣速度也可以達(dá)到4000次/秒，A/D數(shù)據(jù)輸出速度達(dá)到100次/秒或更高，線性誤差達(dá)到0.0007%FS。
　　1.2.2采用帶定值控制的通用稱重儀表和可編程控制器（PLC）。
　　稱重儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)重量信號(hào)轉(zhuǎn)換處理、重量數(shù)值顯示、定值輸出等功能；而PLC則完成定量秤的邏輯控制功能。其工藝適應(yīng)性較強(qiáng)，可通過(guò)修改PLC的程序?qū)崿F(xiàn)包裝流程的改變及對(duì)外圍設(shè)備的控制。目前國(guó)內(nèi)典型的有UNIPULSE 701儀表+PLC稱重控制系統(tǒng)。
　　2. 行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
　　2.1 全自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)
　　目前國(guó)產(chǎn)定量包裝秤主要以半自動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)定量包裝設(shè)備工作可靠性差、故障率高。市場(chǎng)所需高質(zhì)量的全自動(dòng)定量包裝設(shè)備主要依靠進(jìn)口。隨著勞動(dòng)力成本的不斷提高，國(guó)內(nèi)的定量包裝設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)必將是由全自動(dòng)逐步取代半自動(dòng)，以極大的提高生產(chǎn)能力。因此，要求國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)加大產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投入，制造出高速、高精度、高可靠性的全自動(dòng)定量包裝設(shè)備，以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。
　　2.2 智能化控制系統(tǒng)
目前國(guó)內(nèi)專業(yè)定量包裝秤公司研發(fā)的新型稱重控制器基于32位ARM微控制器設(shè)計(jì)，具有兩路稱重傳感器模擬信號(hào)接口，可以同時(shí)對(duì)兩臺(tái)稱重設(shè)備進(jìn)行控制；配置了觸摸式液晶屏，全中文顯示界面，提供了良好的人機(jī)界面，使操作更加方便；配置了RS232和RS485標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以直接與上位機(jī)稱重控制軟件進(jìn)行通信，10M以太網(wǎng)接口滿足現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)化控制的要求；一個(gè)USB HOST 2.0接口可以把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到U盤(pán)上進(jìn)行備份和管理。

　 目前國(guó)內(nèi)使用的稱重控制器是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的，受系統(tǒng)資源的制約，用戶界面單調(diào)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件在線升級(jí)，無(wú)法構(gòu)筑PROFIBUS-PA現(xiàn)場(chǎng)總線，不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)信息化管理的要求。由此要求定量稱重控制系統(tǒng)由目前的單一功能向多種功能發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
　　該新型稱重控制器具有集成度高，運(yùn)行可靠，人機(jī)界面友善，接口資源豐富，方便實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)升級(jí)和硬件系統(tǒng)擴(kuò)充的特點(diǎn)，可以滿足順應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)時(shí)代潮流發(fā)展的控制要求。
　　該產(chǎn)品在產(chǎn)品性能方面與傳統(tǒng)控制器相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)：1、軟件能夠在線升級(jí)，用戶一次投資多重回報(bào)。2、圖形界面打破傳統(tǒng)模式，更加生動(dòng)、人性化。3、系統(tǒng)集成程度高，運(yùn)行更加穩(wěn)定，可靠。4、與傳統(tǒng)稱重控制器相比，性價(jià)比高。
　　每個(gè)定量包裝系統(tǒng)的具體方案的選擇應(yīng)該根據(jù)物料特性、生產(chǎn)條件等綜合因素確定。本文所述的定量稱重方法、控制方式和常用結(jié)構(gòu)組合構(gòu)成的定量稱重系統(tǒng)在種子、糧食、化工、塑膠、飼料、醫(yī)藥、調(diào)味品等行業(yè)都得到良好的應(yīng)用和推廣。實(shí)踐證明，根據(jù)用戶要求合理選擇配置、優(yōu)化設(shè)計(jì)后的定量包裝秤，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足企業(yè)包裝要求，且功能完備、可靠性高。進(jìn)口定量包裝秤投資大、維修困難、后期維護(hù)成本高等弊端已十分明顯。隨著國(guó)內(nèi)稱重技術(shù)的不斷發(fā)展，不但國(guó)產(chǎn)定量包裝秤已是眾多生產(chǎn)企業(yè)的首選，更有許多定量包裝秤產(chǎn)品出口國(guó)外。

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