[发明专利]带自动补偿功能的高速称重的控制器及控制方法

权利要求书

1.一种带自动补偿功能的高速称重控制器，包括MCU单元、AD转换单元、通讯单元、电源单元，其特征是：还设有输入输出单元，所述输入输出单元和通讯单元与MCU单元通过光电隔离单元隔离，所述AD转换单元采用24位Σ-Δ模数转换器，将称重数据所对应的微弱的电压模拟量信号转换为数值量并通过带光电隔离的SPI接口发送给MCU单元，所述MCU单元对重量数据进行存储、分析、运算，MCU单元通过通讯单元把重量数据发送给显示屏进行显示；MCU对称重数据信息比对分析，通过输入输出单元通知包装机控制器，进行自动补偿。

2.根据权利要求1所述的带自动补偿功能的高速称重控制器，其特征是：所述MCU单元采用STM32F107RC 32位ARM微处理器。

3.根据权利要求1所述的带自动补偿功能的高速称重控制器，其特征是：所述AD转换单元的型号为AD7190，转换速率4.7HZ～4.8KHZ。

4.根据权利要求1所述的带自动补偿功能的高速称重控制器，其特征是：所述通讯单元采用RS-232接口和RS-485总线两种通讯接口，以实现与包装机控制器及显示屏的通讯。

5.根据权利要求1所述的的带自动补偿功能的高速称重控制器，其特征是：所述输入输出单元采用带过压限流保护的四端数字终端和四通道高阻驱动器，具有四路输入端和四路输出端，实现控制器的过轻、超重、出称、入称、报警信号的输入输出；所述出称、入称是包装机控制器发送给称重控制器的输入信号，表示药品包装已经被推入称上或药品包装已经被推下称。

6.如权利要求1所述的带自动补偿功能的高速称重控制器的高速称重控制方法，其特征是：步骤如下：

1)、所述AD转换单元用于称重，将微弱的电压模拟量信号转换为数值量并通过SPI接口发送给MCU单元；

2)、所述输入输出单元接收到包装机控制器的高低电平信号并判断是动态称重模式还是静态称重模式，所述静态称重模式就是静止的时候称重，所述动态称重模式就是包装机不停地运作，通过机械推动实现药品包装的自动上称和下称，实现流水线作业。

3)、如果进入动态称重模式，当包装袋上称后，包装机控制器发出触发信号，MCU单元接收到该触发信号延时后接收AD转换单元获得的称重数据，以去除包装袋刚上称时带来的不稳、抖动信号；如果判断进入静态称重模式，进行步骤9)；

4)、按照上称的前后顺序计算并存储单个包装袋的m次称重数据的平均值，判断重量是否合格，如不合格由包装机控制器控制电磁阀动作，将该包装袋剔除，m为≥50的整数，称重数据由MCU传送给显示屏；

5)、计算并存储n个合格的连续称重的包装袋的称重结果的调和平均值X_ave

MCU单元采用复合的调和平均数计算公式：

公式中Xi为第i次称重的结果，n为一共采样的样本个数，n为10－20之间的整数；Ximax为n个称重结果中重量最大的值，Ximin为n个称重结果中重量最小的值，Xave为n个称重结果的调和平均值即复合的调和平均数值，依据Xave进行称重判断和控制动作，并通过通讯单元发送给显示屏显示称重数据；

6)、称重控制器将动态计算的调和平均值发送给MCU单元按照下式进行补偿运算；

X_f＝X_ave-X_s

公式中X_s为标准重量值，X_f为补偿值：

7)、通过RS-232/RS-485通讯单元将补偿值X_f发送给包装机控制器，如果X_f在调整设定的范围内则不做调整，如果X_f超过了调整设定的范围由包装机控制器进行调整；调整时补偿值X_f为正值说明调和平均数值比标准重量值大，相应减少加药量，补偿值X_f为负值说明调和平均数值比标准重量值小，相应增加加药量，完成动态补偿；

8)、返回步骤3)，等待下一个触发信号，重复步骤4)～步骤7)，进行动态补偿；

9)、称重控制器延时后接收AD转换单元获得的静态称重数据，去除物体刚上称时带来的不稳抖动信号，再计算单个包装袋的m次称重的平均值，m为≥50的整数；称重平均值发送给MCU单元，经过RS-232/RS-485通讯单元传送给显示屏。