1包装机基本构成及工作原理
供料、称重以及卸料等部分组成了称重式定量包装设备。其中供料部分由包括重力供料设备及蓄料斗。储料斗的主要作用是对灌装物料进行存储，重力供料设备主要作用是将物料提供给称量料斗。称重部分的主要作用是连接称重传感设设备，对物料重量进行测量。卸料部分主要用于物料卸料装袋。
在储料斗内存有足够的物料时，利用自身重量使物料进入供料设备，将料门完全打开进行大给料。当大给料的重量达到给定标准时，将给料门关闭，仅留一处狭缝，然后进行小给料，当达到小给料给定标准时，将给料门完全关闭，经过空中抖落，稳定称量斗，同时在卡紧卡袋机构时，打开卸料门，然后放料斗中进入物料，最终落入袋中，则整个包装过程完成。
2系统设计
2．1硬件设计
组成该系统的主要硬件包括控制开关量的设备、气缸、电磁阀等。在气缸驱动下完成所有料门动作，气缸受控于相应电磁阀。设备有自动、手动两种操作方式。自动操作时需要手动选择或者按压自动开关，机器开始周而复始地、自动循环。如果工作过程中，按压停止按钮，机器在做完一个周期性动作后，至初始状态停止工作。以称重式定量包装设备控制及操作要求为依据，该控制系统所应用的PLC为SIMATICS7－200系列，该系列PLC具有紧凑的结构、模块化、丰富的指令集及较强的可扩展性等优势。
选用266AC/DC/ＲEL型CPU，数字的输入量为24和16，输出与输入接口处的电路为光耦合式，对外接口的适应性较强。两个ＲS485编程及通讯口，有自由式的通讯能力及MPI、PPI通讯协议。因为传感设备模拟量的输入信号需要处理，所以设置了EM235模拟量的处理模块，可输入4路的模拟量。PUP显示设备具有监控显示系统过程及设定参数等作用，通过S7－200PLC扩展通讯或者编程口及PPI协议进行直接通讯。
2．2软件设计
2．2．1信号处理
因为存在称量信号的干扰，所以需要滤波处理信号，并对信号的稳定性及读数的准确性进行判断。数字滤波指的是利用判断程序或者一定计算，使有用的信号比重所受干扰减少，属于软件滤波。其中限速/限幅、滑动平均、中值等滤波方式最为常见。
本系统所采用的滤波方法为滑动平均式，所采集的电压信号和重量是正比关系，拥有一个平均的数值是该类信号最大的特点，在一定数值范围的附近信号上下波动，显然这时只进行一个数值的采取为判断提供依据是缺乏准确性的。而滑动滤波的方法所取得的效果较好，该方法是用一个最新采集来的数据将若干个暂存的数据中最早的数据替换掉，使得若干暂存的数据一直都是最近数据。平均后得到的数值不仅是最近数据变化的反映，同时又使随机误差产生的影响大大减小。在标准差比设定值小的情况下，系统比较稳定，称量值为当前值。然后根据系统不同的精度要求，进行不同值的设定。
2．2．2设计PLC程序
以称重式定量包装设备操作的要求为依据，对各种动作顺序及其相互关系进行确定，然后绘制程序的流程图，根据PLC的输入和输出之间逻辑关系进行梯形图的编写。本系统的输入口可定义为卡带复位式按钮、手动自动按钮、总复位式按钮、卡带开关、单步执行式按钮等，输出端则可定义为大、小给料的气缸动作、称量斗的稳定指标、卡带气缸的动作、卸料气缸的动作以及报警等，采用软件STEP7－Micro/WIN32进行输出编写。
2．2．3设计文本画面
本系统的POP－HMI包括显示窗LC、22个开关键，设定其中的16个键为特殊功能键控制画面的跳转、设定位状态、开关量等。本系统利用POP－HMI进行灌装目标的重量及大、小给料量的设定，并对称量重量进行实时监控，进行灌装数据查看。
3分析称重误差
传感设备动态测量产生的误差、采集数据的模块精度、下料冲击、秤体的震动以及存留于空中的物料等因素将会对称重设备的性能产生较大影响。其中传感设备动态测量中产生误差的原因是因为动态测量中，测量重量不断发生变化。传感设备每接受一个重量，该重量的受力状态会发生改变。在改变的过程中，实际的重量与测量所得的重量相差较大。同时克服秤体震动也是一个难题，因为称重式定量包装设备的执行机构为气动阀门，阀门动作会引起秤体发生震动，而受秤体震动的影响，计量斗也会产生震动，在物料检测信号中会加入因震动而产生的信号，对真实信号造成干扰。下料过程中，物料落入计量斗时产生冲击重量，关闭备料斗后一些物料仍旧在空中运动等都会对检测结果的真实性造成影响。采用高精度的SIMAICS7－200称重模块可使以上误差得以有效克服。
4结语
完成系统设计后，实施多次的模拟实验，结合现场的调试状况实施修正。投入运行之后，系统具有可靠稳定的性能，达到各项工艺的设计要求，提高了产品质量及生产效率，实现了电气与机械控制的一体化，具有广泛的应用价值。

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