苯酐成品自动包装系统的设计毕业设计.doc

本科生毕业设计（论文）
摘 要
自动包装控制系统适用于石油化工、化肥、粮食、港口等行业，可实时对PP、PE粒子、PVC、化肥、粮食等粉状、颗粒状物料进行全自动包装控制，便于用户储存、运输和销售。包装系统的控制精度以及自动化程度，对产品的生产有着重要意义。
本设计主要对苯酐成品进行自动包装设计，苯酐成品自动包装系统主要由给料部分、称重部分、装袋折边部分、封口部分、冲突检测部分组成。文中利用CPU224和称重仪表F701以及变频器、各种电机实现包装物料的称重及自动包装过程的控制。通过检测信号对物料进行装袋、折边、封口、输送的控制。本设计通过光电传感器实现了两条生产线的协调工作。文中给出各器件选型及各部分电路设计，并给出了软件流程及主要梯形图。
本系统实现了粗细给料、称重、夹袋装袋、折边封口、输送的自动控制，并提高了控制运行速度，保证了生产的正常安全运行，大大提高了劳动效率。该系统具有操作简单，运行可靠，维修方便等优点。

关键词：控制系统；传感器；可编程程序控制器；称重仪表

Abstract
Automatic packaging control system is suitable for petrochemical, chemical fertilizer, grain, ports and other industries, can be real-time for PP, PE, PVC particles, chemical fertilizer, food,and other powder, granule materials such as fully automatic packaging control, making it easy for users to store, transport and sales. Packaging system control precision and automation degree, for the product production has important significance.
This design mainly for benzene anhydride product to auto-packaging .Benzene anhydride product packaging automatic system is mainly composed of giving part, weighing part ,bagging folding part, sealing part,parts for collision detection. In this paper, we use CPU224,weighing instruments F701 and frequency converter, all kinds of motor to realize weighing and packaging materials and auto-packaging process control. By detecting signal to control the materials to be bagging , folding, sealing and transporting. This design achieve the coordination of two production lines through the photoelectric sensor . This paper giving all parts of the device selection and circuit design , and also giving the software flow and main ladder diagram .
This system realizes the thickness giving weighing,  bagging, sealing and transporting automatic control, this improve the control speed, to ensure the safe operation of the production, and also greatly improve the labor efficiency . The system has simple operation, reliable operation, convenient maintenance, etc advantages.

Key words：Control Systems；Sensor；Programmable Logic Controller；Weighing
目 录
第1章 绪论 1
1.1 自动包装系统的背景 1
1.2 自动包装系统的应用现状 2
1.3 自动包装系统的发展趋势 3
1.4 苯酐的自动包装技术 3
第2章 方案论证 5
2.1 设计任务及要求 5
2.2 设计方案选择 5
2.3 PLC的选型及I/O编址 6
第3章 硬件电路设计 10
3.1 整体电路设计 10
3.2 称重仪表和称重传感器设计 10
3.3 封口机 14
3.4 螺旋给料机 16
3.5 气缸 17
3.6 变频器 18
3.7 夹袋机 22
3.8 光电开关 23
3.9 显示电路 23
3.10 外围电路图 24
3.10.1 CPU224外部接线图 24
3.10.2 EM222和EM232接线图 25
3.10.3 EM223接线图 26
第4章 软件设计 27
4.1 主程序流程图 27
4.2 各部分程序流程图 29
4.2.1 夹袋部分 29
4.2.2 称重部分 31
4.2.3 装袋部分 34
4.2.4 折边部分 35
4.2.5 封口部分 37
4.2.6 倒袋部分 38
4.2.7 输送部分 39
第5章 系统组态界面设计 41
第6章 总结 42
参考文献 43
致谢 44
附录I 45
附录II 47

第1章 绪论
1.1 自动包装系统的背景
自动包装控制系统是在第二次世界大战期间发展起来的，始于40 年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手。自动包装系统是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多关节的操作系统。它可以是固定式或移动式的，用于工业自动化作业中。自动包装控制系统与其他专用自动控制系统的主要区别在于，专用自动控制系统是适应于大量生产的专用自动化设备，自动包装控制系统是一种能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化设备。自动包装控制系统是机电仪一体化高技术产品，适用于化工、粮食、食品及医药等行业。它可实现对粉、粒、块状物料（如塑料、化肥、合成橡胶、粮食等）的称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、输送等作业全部实现自动化。通过可编程序控制器，对整个生产线的工作过程进行自动控制。可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PC或PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC)为美国通用公司((GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。但不久，西德的西门子(SIEMENS)公司、BBC公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。70年代初，日本的OMRON也推出了他们的PLC。三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降；加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能;并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。据国外资料介绍:1982年美国PLC用户中，有48%来自自动程序操作部门(如汽车、拖拉机工业、机械工业等)、13%来自石油化工业、9%来自食品饮料业、7%来自冶金工业、其余部分来自造纸、采矿、污水处理等部门‘11。近年来，随着我国对外开放，日、美、西德等国生产的PLC已通过多种途径进入了我国，引起了各方面的重视并得到应用。如宝钢工程应用了数百台PLC，首钢、武钢、开滦煤矿也分别应用了美国和西德的PLC。
1.2 自动包装系统的应用现状
从专业化程度看，目前国内包装设备厂自动化程度还不高，57%的企业是兼业生产，仅上海、山东、江苏、辽宁、浙江、广东等省市专业厂较多。很久以来，包装生产线只做到把物料包装好为止，至于后续的搬运工作，则完全由搬运工人来完成。造成这种局面有多方面的原因，但主要是由于我国生产力水平较低，劳动力便宜，科研人才缺乏造成的。随着知识经济时代的到来，这种局面必将会被打破。总的来说，我国包装设备制造工业经近20 年的努力，在数量、质量、水平方面均有较大的进展，为我国建立一个门类齐全、技术先进、水平相当、独立完善的包装设备生产系统奠定了坚实的基础。但要想在未来的国际竞争中占有一席之地，还必须要找出自身缺点和不足，特别是要找出与北美、日本、西欧等国家的差距。纵观20 余年的发展，不难发现我国包装机械行业中存在的某些明显不足之处。
1．低水平产品重复生产多如小型自动封口机、真空包装机、小型灌装机、小食品生产设备等。这些设备技术难度小，成本低，起步快，因此，不少企业选中它做“入门”产品，以此积累资金再展鸿图。这样，就造成产品不可避免地重复，产品积压卖不出去，自然又影响设备的更新，最终使得生产水平难以提高。
2．高技术含量的产品尚未有人生产如多层共挤设备。欧美一些著名的公司，虽有成套设备供应，但其共挤头也是从美国购来配套的。再如高压杀菌设备，甚至连实验室阶段也未进入。
3．自主开发能力较弱一方面是我国的企业起步较晚，还未摸清市场的脉搏，另一方面是科技力量薄弱，高科技人力资源不足，不具备先进的设计工具。本行业应用CAD 的还不是很多，所以一提新产品，许多企业往往看好别人已生产的产品，市场不错，买来图纸依样画葫芦，结果并不理想。有的企业照搬国外产品测仿，达到了样机水平的则吹为“国际先进水平”， 实际上是人家早已淘汰的产品。
4．可靠性问题普遍存在我国一些企业不太注意产品质量， 表现在两个方面： 一是自身加工的零部件，有的精度不够，有的材质不好，有的该热处理的不热处理，该锻压的不锻压，以致于出现出口产品断轴，运行不到一个月即严重磨损而不能使用。另一方面是配套件，进货把关不严或有意购进低价劣质产品，以致于出口产品轴承开裂。有的产品在用户开机时因电器故障一次就卡壳。当然，密封件、传动件问题也不少。
5．产品防护问题未能引起重视为了操作人员的安全，设备安全所采取的措施较少这类产品绝对进不了欧美市场，只能进入第三世界没有防护立法的国家和地区。安全性、可靠性是至关重要的，一定要引起企业的足够重视。
1.3 自动包装系统的发展趋势
为了满足各行各业对日新月异的商品的包装要求，改善工作环境，降低劳动强度， 包装码垛系统就必须适应不断发展的包装工业的需要，未来的包装系统将有以下发展趋势:
1．机电仪综合技术是自动包装控制系统的发展主流，自动化程度是衡量包装机械技术水平的重要标志。其内容包括自动控制（工艺过程、工艺参数、产品质量、运行故障、安全防护等控制）和自动检测（包装物、包装容器及材料、包装产品、包装过程等检测）两个方面。由于大量采用了微电子、远红外、传感器等高新技术，特别是微型计算机的应用，使上述两个方面的水平迅速提高，从而简化了产品结构，减少了人工操作，提高了包装质量。
2．在促进单机高速化的同时，注意提高系统效率高速化是提高包装机械生产效率的主要途径，为此，不断提高包装速度已成为总的发展趋势。其主要途径是在提高自动化水平的同时不断改进结构。与此同时，还将更多的注意力投向提高整个包装系统的生产效率上，使高速化向深层次发展，使包装系统更加经济合理。
3．在发展专业机的同时，积极开展通用机型对于某些形状、尺寸基本固定，生产批量较大的包装物如烟、糖果等，为了提高生产效率，简化产品结构，便于专业化生产，往往有各种相应的专用设备进行包装，但近年来由于多品种小批量的商品市场需求以及中、小型用户的发展，多功能通用包装系统发展十分迅速，其适用范围也愈来愈广。
4．大力开发辅助设备，促进连续化包装生产线的发展单机联线生产效率的提高， 除主机外，各种辅助设备也相当重要。为此，全面地系统地开发各种包装辅助设备已引起普遍关注。如用于包装容器、包装物及包装产品的各种整理、转向、运送装置、检测装置、打印装置等的开发，大大提高了包装生产线的效率和自动化程度。
1.4 苯酐的自动包装技术
苯酐定量包装系统的要求较高，既要尽可能提高包装速度，又要保证每袋包装的重量精度(每袋的重量偏差在国家规定的标准之内)。苯酐生产线主要由自动定量包装机、自动上袋机组、封口系统等单元组成。通过可编程序控制器（PLC）对整个生产线的工作过程进行自动控制，此系统具有操作简单，运行可靠，维修方便等优点。可根据用户要求，在通讯接口上连接各种不同的设备。还可与上位计算机或触摸屏连接，对苯酐自动生产线实现实时监控、远程诊断和网络化管理。
日趋规模化、国际化的现代化工业生产，要求包装作业依次完成自动包装、输送、检测、贮存等工序。一般的机械称量、手工装袋，不仅在速度、质量、卫生条件和花色品种等方面无法达到要求，单机操作设备和单一包装品种、规格的包装机产品也难以胜任其全部要求 。常规的生产模式在市场竞争激烈的现代社会已经不能满足人们的需求，而在对资源的利用上也有着较大的浪费，为了能够在激烈的市场竞争中占有一席之地，并且能够更加有效的利用资源，避免不必要的资源浪费，降低生产成本，自动化生产就实现了这一目的。自动化生产能够降低工人的劳动强度，并可以提高产品的质量和生产速度，适应批量生产的需要。
随着时代的发展、生产水平的不断提高、人们对物质的需求越来越大，导致传统的生产方式已经不能满足社会的需要。因此自动化生产就应运而生，同时单片机和PLC就在自动控制系统中得到了广泛的应用。单片机的价格低廉，体积小巧，应用起来比较方便，在许多方面都得到了应用，如：智能车、智能楼宇、导弹的导航、各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等方面。PLC相对来说价格较高，但是功能更加强大，广泛应用在汽车、自动化生产等领域。在机械自动化生产中，单片机的是无法大规模应用的，即使应用系统也会很繁琐，一般是整个系统中的一部分采用单片机组成一个最小系统来进行工作。而PLC在自动化生产中的应用是非常普遍的。
本设计中以PLC为控制核心，对称重部分、给料部分、夹袋部分、封口部分、传送部分进行综合控制实现苯酐成品的自动包装。

第2章 方案论证
2.1 设计任务及要求
本设计中，主要设计固态成品自动包装系统（称重仪部分选择合适的仪表），完成自动称重、包装以及两条生产线的协调工作，要求设计组态界面，并尽可能满足低价位、实用型的要求。主要技术要求如下：
(1) 额定称重：25kg/每袋；
(2) 精度等级：0.2级；
(3) 双螺旋双速给料；
(4) 称重仪表具有自动零点校准、故障自动诊断量程超差报警等功能；
（5）称重速度：160—200袋/每小时；
2.2 设计方案选择
方案一：以单片机为控制核心的控制系统，通过称重仪表传送过来的信号在单片机内内部进行比较，输出控制阀门的系统。总体框图如图2.1所示。

单

片

机
称重传感器
夹袋
倒袋
缝纫
运输
A/D转换器

图2.1 单片机称重系统

方案二：以PLC为控制核心，以称重仪表送来的信号为输入，通过编程后输出开关量控制气缸、电机、变频器的运转实现自动包装系统。系统总体框图如图2.2所示。

PLC控制器
称重仪表
光电探测开关
给料
封口
传送
装袋

图2.2 PLC自动包装系统

PLC的核心其实就是一块单片机，它围绕着这块单片机（CPU），建立起外围硬件系统，并在其内部固化了编译和通讯等等的特殊程序，这样就能直接和外部编程器通讯。外部的程序写进来。通过编译形成一段执行程序，来控制PLC的输出达到工业控制的目的。
分析对比：单片机对环境要求较高，抗干扰能力差，而PLC的抗干扰能力强，对工业环境的适应能力强，而且它具有构造简单，扩展容易（模块化），编写程序简单（梯形图程序非常直观）等等优势。对于大型设备来说，非常易于维护，结构的模块化使其扩展和更换都变得非常容易。而且容易掌握
对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好。
综合以上优点，本设计采用PLC为控制核心设计自动包装系统。
2.3 PLC的选型及I/O编址
根据要求需要设计两条生产线，单条生产线需要的输入主要有启动停止按钮、粗细给料信号、夹袋信号、装袋信号、卸袋信号、折边信号、封口信号、倒袋信号和冲突信号，输出有气缸、电机和指示灯的驱动和输出。根据分析可知单条生产线需要输入/输出点为13/20，并作出I/O分配如表2.2。本设计采用西门子S7-200PLC系列中的CPU224，本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。该PLC具有14点输入和10点输入，为了满足设计要求，需要添加扩展模块。并且需要预留出一定量的余量做备用。本设计采用具有16点数字量输入、16点数字量输出的EM223扩展模块和8点数字量输出的EM222扩展模块以及具有2路模拟量输出的EM232模块。模块连接图如图2.3所示。

主机CPU224
模块1
EM223 DI16/DO16
DC24V
模块2
EM222
DO8
DC24V
模块3
EM222
DO8
DC24V
模块4
EM232

AO2

模块5
EM232

AO2
图2.3 模块连接图

根据模块连接图做出I/O编址表，如表2.1所示。

表2.1 I/O编址
主机 I/O
模块1
模块2
模块3
模块4
模块5
I0.0
Q0.0
I2.0
Q2.0
Q4.0
Q5.0
AQW0
AQW4
I0.1
Q0.1
I2.1
Q2.1
Q4.1
Q5.1
AQW2
AQW6
I0.2
Q0.2
I2.2
Q2.2
Q4.2
Q5.2

I0.3
Q0.3
I2.3
Q2.3
Q4.3
Q5.3

I0.4
Q0.4
I2.4
Q2.4
Q4.4
Q5.4

I0.5
Q0.5
I2.5
Q2.5
Q4.5
Q5.5

I0.6
Q0.6
I2.6
Q2.6
Q4.6
Q5.6

I0.7
Q0.7
I2.7
Q2.7
Q4.7
Q5.7

I1.0
Q1.0
I3.0
Q3.0

I1.1
Q1.1
I3.1
Q3.1

I1.2

I3.2
Q3.2

I1.3

I3.3
Q3.3

I1.4

I3.4
Q3.4

I1.5

I3.5
Q3.5

I3.6
Q3.6

I3.7
Q3.7

表2.2 I/O分配表
输入
输出
I0.0
第1条生产线启动按钮SF1
Q0.0
第1条生产线的进料气缸QA1
I0.1
第1条生产线停止按钮SF2
Q0.1
第2条生产线的进料气缸QA2
I0.2
第2条生产线启动按钮SF3
Q0.2
第1条生产线的卸料气缸QA3
I0.3
第2条生产线停止按钮SF4
Q0.3
第2条生产线的卸料气缸QA4
I0.4
第1条生产线夹袋信号KF1
Q0.4
第1条生产线的折边机
I0.5
第2条生产线夹袋信号KF2
Q0.5
第2条生产线的折边机
I0.6
粗给料1停止信号（24kg）KF3
Q0.6
第1条生产线电源指示灯PG1
I0.7
细给料1停止信号（25kg）KF4
Q0.7
第2条生产线电源指示灯PG2
I1.0
粗给料2停止信号（25kg）KF5
Q1.0
输送电机1
I1.1
细给料2停止信号（24kg）KF6
Q1.1

I1.2
第1条生产线装袋信号KF7
Q2.0
第1条生产线粗给料指示灯PG3
I1.3
第2条生产线装袋信号KF8
Q2.1
第1条生产线细给料指示灯PG4
I1.4

Q2.2
第1条生产线粗给料指示灯PG5
I1.5

Q2.3
第1条生产线细给料指示灯PG6
I2.0
第1条生产线卸袋信号KF9
Q2.4
第1条生产线装袋指示灯PG7
I2.1
第2条生产线卸袋信号KF10
Q2.5
第2条生产线装袋指示灯PG8
I2.2
第1条生产线折边信号KF11
Q2.6

I2.3
第2条生产线折边信号KF12
Q2.7

I2.4
第1条生产线折边完成信号KF13
Q3.0
第1条生产线折边指示灯PG11
I2.5
第2条生产线折边完成信号KF14
Q3.1
第2条生产线折边指示灯PG12
I2.6
第1条生产线封口信号KF15
Q3.2
第1条生产线封口指示灯PG13
I2.7
第1条生产线封口完成信号KF16
Q3.3
第2条生产线封口指示灯PG14
I3.0
第2条生产线封口信号KF17
Q3.4
第1条生产线夹袋指示灯PG15
I3.1
第2条生产线封口完成信号KF18
Q3.5
第2条生产线夹袋指示灯PG16
I3.2
第1条生产线的冲突信号KF19
Q3.6
输送电机2
I3.3
第2条生产线的冲突信号KF20
Q3.7

I3.4
第1条生产线的倒袋信号KF21
Q4.0
第1条生产线的夹袋气缸QA5
I3.5
第2条生产线的倒袋信号KF22
Q4.1
第1条生产线的夹袋气缸QA6
I3.6

Q4.2
第1条生产线的夹袋气缸QA7
I3.7

Q4.3
第1条生产线的夹袋气缸QA8

Q4.4
第1条生产线的夹袋气缸QA9

Q4.5
第1条生产线的夹袋气缸QA10

Q4.6
第1条生产线封口机

Q4.7
第1条生产线倒袋电机

Q5.0
第2条生产线的夹袋气缸QA11

Q5.1
第2条生产线的夹袋气缸QA12

Q5.2
第2条生产线的夹袋气缸QA13

Q5.3
第2条生产线的夹袋气缸QA14

Q5.4
第2条生产线的夹袋气缸QA15

Q5.5
第2条生产线的夹袋气缸QA16

Q5.6
第2条生产线封口机

Q5.7
第2条生产线倒袋电机

AQW0
第1条生产线的变频器输出

AQW2

AQW4
第2条生产线的变频器输出

AQW6

第3章 硬件电路设计
3.1 整体电路设计
根据设计要求，本设计要实现的功能有粗细螺旋给料、称重模块、夹袋封口模块、显示输出和防止冲突设计。螺旋输送电机传输物料，物料经过称重传输物料，物料经过称重仪表准确称量后送入装袋部分。装袋后对物料进行封口和运输送入仓库。根据工艺过程设计总体框图3.1所示。

PLC控制器
传送
光电开关
光电开关
光电开关
封口
显示
粗/细给料
卸料
夹袋
折边
称重仪
倒袋

图3.1 总体设计框图
3.2 称重仪表和称重传感器设计
称重传感器是将被测力一重力（压力）等机械量转换为与之成比例的电信号的仪器。被称为电子衡器中的心脏部件，随着科技的飞速发展，由称重传感器制作的电子衡器也已被各行各业广泛地应用，实现了对物料的快速、准确的称量。
称重传感器的选用除了要考虑使用的实际需要，即在满足测量精度和主要技术性能方面，还考虑经济实用。由于它的弹性体结构和采用的应变计性能不同，在测量精度和其它性能方面也会有所不同，因制造工艺不同，生产成本也会有很大差别，销售价格也因之不同，所以要综合考虑应用的实际需要来选用合适的传感器。
（1）传感器精度的选择
传感器的精度包括额定载荷、灵敏度、非线性、重复性、滞后性和蠕变等技术参数。目前，称重传感器的普通级精度为千分之五，中级精度为千分之二至万分之五，高精度为万分之三至万分之一。实际选用时首先要考虑现场的系统测量精度，按不同的要求选用不同精度等级的传感器，使其既能充分发挥作用，又能具有合适的价格。若在低精度测试场合选用高精度的传感器，既不能充分发挥其优势，又付出了较高的价格，在经济上是不合算的。
（2）传感器密封状态的选择
工业用传感器，考虑其长时间地连续使用，而且使用场合环境恶劣，常常要求选用密封型传感器，以使传感器免受外界潮湿、粉尘、腐蚀气体等环境影响，从而保证测量精度和稳定性。目前传感器的密封措施有以下四种形式：
1） 胶质密封：将应变计与补偿元件封于高分子树脂内，而高分子树脂有慢性渗漏易老化，常用于简易测量系统。
2） 橡胶密封：用橡胶套型圈将应变计与补偿元件密封于腔体内，适用于普通精度的测量系统。
3） 硅橡胶密封：将应变计与补偿元件用不加填料的自身均衡型硅橡胶全浸密封，其密封性比较有效，适用于高精度的测量系统。
4） 焊接密封：用焊接方法将应变计与补偿元件密封于金属壳体内并抽真空充氮，采用合金输出端子，外部补偿元件用沥青密封。其密封性长期有效,适用于高精度、高稳定或恶劣环境测量系统。
（3）传感器量程的选择
电子称重系统的实际应用场合往往是多个传感器联用的，因此传感器的量程选择必须考虑下列因素：
1）被称量物料的最大重量或物料的总重；
2）秤台或料斗装置的自重（皮重）；
3）传感器设置的数量；
4）正常操作下可能产生的最大偏载；
5）称量状态下可能出现的动载和下料时的冲击载荷；
6）其它附加产生的干扰力,如风压、振动等。传感器量程的选择可参照式G Σ／N ×120% ≤GH计算式中：GH为传感器的额定负荷，GΣ为系皮重、最大料重和最大振动峰值之和，N为传感器个数。选用传感器工作在额定负荷的80% ~85% 左右，这样既留有保险余量，又确保其使用精度。
（4）传感器受力形式的选择
传感器的受力形式分拉式和压式两大类。由于承重结构有平台、料斗、球罐等不同形式,传感器在安装设计时，其受力状态又各不相同，因此要从整体设计出发，考虑传感器的受力形式，最终选定合适结构的传感器。平台承重可以选用圆筒、板环、悬臂剪切梁或平行梁、双剪切梁式弹性体压力传感器、轮幅式弹性梁的压力传感器。料斗、球罐承重体既可选用S型、板环式弹性梁的拉力传感器,也可选用圆筒或悬臂剪切梁式和压力环式拉、压力传感器。
根据以上几点，本系统采用了1-Z6FD 1/50KG称重传感器，其性能指标为：
1） 额定容量：50kg；
2） 最小容量：0kg；
3） 安全极限负载：75kg；
4） 最小检定分度值：18g；
5） 灵敏度：2mV /V；
6） 精度等级：C6；
7） 线制：6线制；
8） 输出方式：

图3.2 Z6FD传感器

称重显示仪选用进口仪表，是高精度、高速度的称重包装机配套的F701 型显示仪表。主要参数有：0.2uV /℃的超低漂移，全程高达十万分之一的高显示分辨率，每秒100 次的A /D变换，每秒100次的高速数据处理能力，其输入灵敏度为0.1uV，能测出传感器二十万分之一的重量变化能力，全部操作均为面板键设定，并能使设定值长期存储。具有超差报警、过冲修正、断电保护、计数及重量累加等功能。还配有标准的输入、输出接口，可与打印机、大屏幕显示器、计算机管理系统联网。F701的主要端子如图3.3所示
机架地线（F.G）（P11）：接地端子。为防止电击、静电等的损害，请务必把F.G端子接地。交流电源AC接口（P91）：接入AC电源。电源输入范围可选100V、120V、200V、220V、240V等电压。频率分别为50/60HZ。保险管托架（P89）：容量1A的小型保险管插入到AC电源的电路中。控制信号输入出接头（P48）：外部信号输入及控制信号输出的连接用接头。输出入电路和内部电路由光电藕合器绝缘分隔开，适合的插头是DDK生产的57-30240（附件）或相当的产品接线端子板（P37、70）SI/F ：是用于连接UNIPULSE生产的外部显示器、打印机等的2线式串行接口的输出端子。CAL-R： 把电阻连接到该端子之间，并使标CAL校准开关处于ON位置后，电阻被连接到载荷传感器一侧，同时能够得到伪输入。CAL校准开关（P36）：把电阻连接到CAL-R端子后，使该开关处于ON位置时，能够得到伪输出。双列直插校准开关：该双列直插校准开关用于零调整范围、增益调整范围的选择以及校准禁止LOCK的ON/OFF转换。载荷传感器接头（P15）：使用圆形7针接头。与载荷传感器的连接一般采用6线式。适合的插头是HIROSE电机生产的JR16PK-7S（附件）或相当的产品。D/A转换器输出端子（OP4）（P85）：是D/A转换器的输出端子，使用BNC端子，中心线是正极，属于多治见生产的3CV-P2或相当的产品。适合的电缆是RG-223/U、3D-2V、3C-2V等。

图3.3 F701主要端子图

F701载荷传感器的连接方法，F701的外加电源电压为10V、电流最大为120mA、最大能够并联4个的载荷传感器。
（1）6线式的连接方法
本仪器的载荷传感器输入接头是6线式（遥感式）。与载荷传感器的连接必须使用6芯屏蔽线，干扰较大的线（电气设备的配线和数字设备的配线等）与AC线需另外接线。所谓的遥感式是指：由于随着温度的变化电缆的电阻也产生变化，为防止施加给载荷传感器的外加电压出现变动，使接近载荷传感器位置的外加电压稳定的方式。
（2）载荷传感器的并联方法
在工业用秤方面，有时把几个载荷传感器并联后组成料斗定量秤或打包称量秤。使用另外购买的B410（4点多载荷传感器多头接线箱）能够方便地进行并联连接。从本仪器侧面看到的n个并联载荷传感器群的额定容量是n倍，其灵敏度可以认为与单个传感器的灵敏度一样。平均化电阻（R）为300~500Ω，必须使用相对比一样，温度系数较好的产品。使用已经并联连接的载荷传感器时，不需要平均化电阻。 进行并联连接时，为防止各个载荷传感器的容量由于偏载或机械冲击等引起过载现象，请选择具有足够余量的载荷传感器。
本设计中3个传感器并联构成料斗与称重仪表相连，连接图如图3.4示

图3.4传感器与称重仪表的连接图
3.3 封口机
苯酐（邻苯二甲酸酐）对眼、鼻、喉和皮肤有刺激作用。吸入本品粉尘或蒸气，引起咳嗽、喷嚏和鼻衄。对有哮喘史者，可诱发哮喘。可致皮肤灼伤。慢性影响：长期反复接触可引起皮疹和慢性眼刺激。反复接触对皮肤有致敏作用。可引起慢性支气管炎和哮喘，所以苯酐封口需要热封。
热封制袋普遍应用在日化产品包装、药品食品包装等领域。由于在产品充填时包装袋热封处最容易出现泄漏，而且在实际使用时包装袋的损伤大部分也发生在热封部分，因此选择合适的热封材料以及热封参数可以降低生产线的废品率，并可有效提高包装物整体的阻隔性能。
热压封合是用某种方式加热封口处材料，使其达到粘流状态后加压使之粘封，一般用热压封口装置或热压封口机完成。热封头是热压封合的执行机构，根据热封头的结构形式及加热方法的不同，热压封口的方法可分为：普通热压封合法、熔断封合、脉冲封合、超声波封合、高频热封、以及感应热封合几种。薄膜特性不同，适用的热封方法也不同，例如超声波封合和高频热封更适用于易热变形的薄膜，然而最常用的热封方法还是普通热压封合法。普通热压封合法又有平板热封、圆盘热封、带式热封以及滑动夹封合几种，平板热封的应用最为普及。
QLF-1680立式大袋立式封口机，适用于任何可以热封材料的大包装袋的封口。无级调速，恒温控制，温度可调，封口机头高低可调，输送台传送动力大，在化工、粮食、食品、饲料等行业得到广泛应用。
主要参数如下：
型　　号： QLF-1680；
电源电压：220V 50-60HZ;
封口速度：0-13m/min 可调；
封口宽度：15mm；
温度范围：0-300℃；
包装物高度：50-800mm可调；
最大载重量：25kgs；
计数数值：≤99999；
总功率：1000W；

图3.5封口机QLF-1680

封口电机由380V三相电驱动，电机接线图如图3.6所示。

图3.6封口电机的接线图
3.4 螺旋给料机
LS型螺旋输送机是GX型螺旋输送机的更新换代产品。结构先进，适应性强，阻力小、寿命长、维修方便、保护装置齐全是螺旋输送机显著的特点。
LS型螺旋输送机采用DIN15261-1986标准，设计制造符合JB/T7679-45《LS型螺旋输送机》专业标准，LS型螺旋输送机螺旋直径为100～1250mm，共十一种规格，分为单驱动和双驱动两种型式。单驱动螺旋输送机最大长度可达35mm，其中LS1000、LS1250型最大长度为30m。螺旋输送机长度每0.5m一档，可根据需要选定。螺旋输送机中间吊轴承采用流动、滑动可互换的两种结构，阻力小、密封性强、耐磨性好。还可根据用户要求配置测速报警装置及电动出料阀。
LS螺旋输送机螺旋输送机不宜输磅易变质的、粘性大的、易结块的物料，这些物料在输送时会粘结在螺旋上，并随之旋而不向前移动或者在吊轴承处形成物料的积塞，而使螺旋机不能正常工作。螺旋直径从200毫米到500毫米，共有五种规格，长度从4米到70米，每隔0.5米一档，选型时符合标准公称长度，特殊需要可在选配节中另行提出。
    LS螺旋输送机的特点是：结构简单、横截面尺寸小、密封性好