一种金属粉末自动称量的控制方法

摘要

本发明公开了一种金属粉末自动称量的控制方法，优点是由于采用了改进的比例脉冲宽度调速控制方法来控制送料驱动电机的转速，当称重料斗内金属粉末的实际重量值小时，送料驱动电机的转速快，向称重料斗内送料的速度快，当实际重量值接近目标值时，送料驱动电机的转速慢，向称重料斗内送料的速度慢，且送料驱动电机的速度变化连续不间断，兼顾了送料的效率和精度，而且控制系统采用了单片微机控制系统，控制方法比较简单，同时也降低了成本，此外，由于设置在储料料斗内的螺旋送料机构的送料方向与重力方向一致，在送料的同时利用了金属粉末本身的重力作用，提高了粉末的送料均匀性和稳定性，而且实现整个控制方法的系统也比较简单。

主权项

1、一种金属粉末自动称量的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)、将储料料斗设置在称重料斗的上方，在储料料斗内设置送料方向与重力方向一致的螺旋送料机构，在称重料斗上连接测重传感器，并在称重料斗的出料口上设置卸料阀，然后将测重传感器、卸料阀、螺旋送料机构中的送料驱动电机分别与控制系统电连接；(2)、将控制系统初始化；(3)、设定称重料斗需要称量的金属粉末重量的目标值E和最大允许偏差ΔE(k)max，然后根据脉冲宽度调速原理以及比例脉冲宽度调速控制算法，设定对应称重料斗内当前的实际称量值E(k)时计算送料驱动电机需要控制的转速V的公式：V＝D×Vmax＝(t/T)×Vmax (1)V＝Kp×ΔE(k)n×Vmax＝Kp×[E-E(k)]n×Vmax (2)其中：V为送料驱动电机需要控制的实时转速，D为占空比，Vmax为D等于1即送料驱动电机的电枢电压为最大值时的转速，T为需要输出至送料驱动电机的脉冲周期，t为脉冲周期T内送料驱动电机的通电时间，Kp为比例系数，E为需要称量的金属粉末重量的目标值，E(k)为当前采样到的称重料斗内金属粉末的实际重量值，n为正整数，其数值根据实际需要选取；根据公式(1)、(2)可得到t＝Kp×ΔE(k)n×T＝Kp×[E-E(k)]n×T，控制系统根据测重传感器采样到的称重料斗内金属粉末的当前的实际重量值E(k)，即可计算出输出脉冲周期T内送料驱动电机的通电时间t，从而控制送料驱动电机的转速V；(4)、控制系统发出指令启动送料驱动电机，螺旋送料机构开始往称重料斗内送料，同时关闭称重料斗上的卸料阀，测重传感器采集当前称重料斗内金属粉末的实际重量值E(k)，并反馈信息给控制系统，控制系统根据实际重量值E(k)控制送料驱动电机的相应转速V；(5)、将需要称量的目标值E与实际重量值E(k)的差值ΔE(k)的绝对值与最大允许偏差ΔE(k)max做比较，如果|ΔE(k)|＞ΔE(k)max，则继续判断实际重量值E(k)与目标值E的差值是否大于最大允许偏差ΔE(k)max，如果是，则控制系统控制送料驱动电机停止转动，并打开卸料阀，同时监测测重传感器采集的当前实际重量值E(k)直至E(k)-E≤ΔE(k)max时，关闭卸料阀，进入步骤(6)，如果不是，送料驱动电机继续转动，螺旋送料机构继续向称重料斗中送料，同时监测测重传感器采集的当前实际重量值E(k)直至E-E(k)≤ΔE(k)max时，控制系统控制送料驱动电机停止转动，并进入步骤(6)；(6)、当|ΔE(k)|≤ΔE(k)max时，控制系统控制送料驱动电机停止转动，并打开卸料阀并延时一段时间，将称重料斗中的金属粉末全部卸入到相应的成型模具中，然后关闭卸料阀，进入下一个步骤(4)-(6)的循环。