[發明專利]用于吹膜機的變頻器及其米克重控制方法

有效

• 申請號: 201710681787.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107678275B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 尹康;張寧;涂漢泉
• 申請（專利權）人: 深圳市海浦蒙特科技有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;B29C55/28
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種用于吹膜機的變頻器，用于采樣物料重量和計算輸出薄膜的重量，并實現薄膜厚度的精準穩定控制，其特征在于，包括微控單元和差分采樣電路；所述變頻器還設有稱重差分信號輸入端子和速度脈沖輸入端子；所述差分采樣電路連接所述稱重差分信號輸入端子以獲取稱重差分信號、并連接微控單元以將稱重差分信號處理后的物料重量信號提供給微控單元；所述微控單元通過速度脈沖輸入端子獲取體現牽引電機轉速的速度脈沖信號、并根據速度脈沖信號計算輸出薄膜的重量；所述微控單元根據物料重量和輸出薄膜的重量做PID控制，以通過控制牽引電機的頻率來實現薄膜厚度的控制；

其中，根據物料重量和輸出薄膜的重量做PID控制包括：檢測料斗實時料重，將所檢測的周期內進料重量作為PID給定；根據牽引軸的轉速和直徑，計算出周期內輸出薄膜長度，進而換算成周期內薄膜重量，將所述周期內薄膜重量作為PID反饋；保持PID給定與PID反饋平衡；進行PID運算，并輸出電機頻率；

其中，保持PID給定與PID反饋平衡包括：根據進料重量做報警處理；判斷系統是否處在進料期間和是否到達控制周期，若系統處在進料期間，則PID給定與PID反饋保持不變；若系統不處在進料期間且沒有到達控制周期，則PID給定與PID反饋保持不變；若系統不處在進料期間且到達了控制周期，則計算此周期內的進料重量，并進行低通濾波，將此周期內的進料重量作為PID給定；判斷系統進料流量速度的變化量是否大于預設值，若是，則PID給定在進料流量速度變化時間內的濾波次數少于濾波預設次數或不濾波；否則PID給定按照濾波預設次數進行低通濾波；輸出周期內的薄膜重量作為PID反饋；

所述微控單元對速度脈沖信號進行計數，并結合牽引軸每轉脈沖和牽引軸的直徑，計算出薄膜的輸出長度，再結合設定袋長和設定袋重，計算出輸出的薄膜重量；

所述變頻器還設有用于與吹膜機的主機連接的主機頻率輸入端子、用于與進料閥門連接的進料閥門端子、用于與報警系統連接的報警系統端子；所述主機頻率輸入端子輸入主機運行的頻率至微控單元，所述微控單元實時檢測主機運行的頻率變化，進而判斷進料料斗流量是否變化；所述進料閥門端子用于輸出自動控制是否進料的信號；所述報警系統端子用于輸出料斗缺料報警信號、進料超時報警信號、閥門故障報警信號和濾網堵塞報警信號中的一種以上；其中，當物料低于料斗下線時輸出自動控制進料的信號；當物料高于料斗上限時輸出自動控制不進料的信號，當實時料重低于下限時，輸出料斗缺料報警信號；當閥門開啟時間超過預設時間時，輸出進料超時報警信號；當實時料重高于上限時，輸出閥門故障報警信號；當檢測產量率低于換網報警值時，輸出濾網堵塞報警信號。

2.根據權利要求1所述的用于吹膜機的變頻器，其特征在于，所述稱重差分信號輸入端子用于連接外部的稱重傳感器，所述稱重傳感器用于將物料重量信號轉化為電信號輸出，并通過稱重差分信號輸入端子輸入至差分采樣電路。

3.根據權利要求2所述的用于吹膜機的變頻器，其特征在于，所述差分采樣電路用于將稱重差分信號進行差分比例放大，并轉換為共模信號輸出；所述共模信號輸入至模數轉換器進行精確采樣。

4.根據權利要求3所述的用于吹膜機的變頻器，其特征在于，所述差分采樣電路包括4個運算放大器：第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器以及第四運算放大器；所述4個運算放大器中，第一運算放大器和第二運算放大器將差分信號第一級放大，所述差分信號經放大后進入下一級第三運算放大器；所述第三運算放大器將上一級差分信號進行差分比例放大，并轉化為共模信號；所述共模信號進入最后一級第四運算放大器，并放大輸出。

5.根據權利要求1所述的用于吹膜機的變頻器，其特征在于，所述速度脈沖輸入端子用于連接外部的速度傳感器，所述速度傳感器用于將牽引電機的速度信號轉化為電信號輸出，并通過速度脈沖輸入端子輸入至微控單元；所述微控單元根據速度脈沖信號計算出薄膜重量。