专利名称：一种可视可设定卷烟包装强制自检装置的制作方法
—种可视可设定卷烟包装强制自检装置技术领域
本发明属于烟草生产设备技术领域，具体涉及一种基于单片机控制的可视可设定卷烟包装强制自检装置。
背景技术：
为了提高烟草产品的品质，近几年来，烟草行业非常重视自检工作，即要求操作者“高频次自检”，防止不合格的产品流入市场，避免损害消费者的利益。但是，目前的烟草行业生产中的抽样检验是靠人工方式完成的，因为人工方式很难准确计数，所以人工检验基本上属于随机抽检，不能定时定量检验，也容易出现漏检或不检等现象，很难做到最大程度的保证产品质量。因此，开发一种卷烟包装强制自检装置，对于提高卷烟生产质量控制水平是非常有利的。发明内容
本发明的目的在于提供一种基于单片机控制的可视可设定卷烟包装强制自检装置。
本发明的目的是这样实现的，包括金属检测传感器、单片机、显示屏、报警装置、取样装置，单片机与卷烟包装机控制系统的电源部分连接，金属检测传感器和取样装置设置在卷烟包装机生产线旁；所述的单片机包括逻辑控制部分和参数设置部分，由模式选择开关切换；所述的金属检测传感器、显示屏、报警装置连接单片机的逻辑控制部分；单片机包括复位电路和计时模块，复位电路受控于复位开关，复位开关同时连接卷烟包装机控制系统中取样装置启停电路，计时模块连接于卷烟包装机控制系统中包装机启停电路；所述的参数设置部分连接输入键盘。
本发明利用金属检测传感器采集信号发送给单片机，单片机通过全局变量对烟包计数；达到预设计数包数时，单片机启动报警装置，同时开始自检倒计时；如果在倒计时时间内按动复位开关，复位开关一方面使单片机复位，重新开始计数，另一方面启动卷烟包装机控制系统中取样装置启停电路，完成取样。如果在倒计时时间内没有按动复位开关，则启动包装机启停电路，停机；停机后，如果按动复位开关并完成取样，单片机复位，发出开机信号，包装机重新启动。本发明可以随时启动复位开关，即随机取样自检。本发明方便实用，巧妙利用单片机的逻辑运算和控制功能，通过自检提示、停机强制自检等方式配合，有效防止漏检、少检或不检，还可以随机抽检，而且不会影响之后的自检操作。
图1为本发明组件连接关系不意图2为本发明电路连接关系不意图3为本发明自检模式下单片机控制程序示意图4为本发明设置模式下单片机控制程序示意图中:1-单片机，2-电压转换模块，3-操作面板，4-显示屏，5-固态继电器，6-报警装置，7-取样装置，8-卷烟包装机控制系统，9-金属检测传感器，10-复位开关，11-模式选择开关，12-输入键盘，13-功率放大模块，14-烟包。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如图1、2所示，本发明包括金属检测传感器9、单片机1、显示屏4、报警装置6、取样装置7，单片机I与卷烟包装机控制系统8的电源部分连接，金属检测传感器9和取样装置7设置在卷烟包装机生产线旁；所述的单片机I包括逻辑控制部分和参数设置部分，由模式选择开关11切换；所述的金属检测传感器9、显示屏4、报警装置6连接单片机I的逻辑控制部分；单片机I包括复位电路和计时模块，复位电路受控于复位开关10，复位开关10同时连接卷烟包装机控制系统8中取样装置7启停电路，计时模块连接于卷烟包装机控制系统8中包装机启停电路；所述的参数设置部分连接输入键盘12。
所述的单片机I为STC89C52型单片机，报警装置6为24V声光报警器；所述的单片机P3.2端口、P2.0-P2.2和P0.0-P0.7端口、Pl.0-P1.7端口分别连接金属检测传感器9、显示屏4、输入键盘12，P2.3端口和P2.4端口分别依次通过功率放大模块13、固态继电器5连接24V声光报警器和包装机启停电路，P2.5端口连接复位开关10，同时复位开关10通过固态继电器5连接取样装置7启停电路。
所述的STC89C52型单片机的电源来自于卷烟包装机控制系统8，电源通过电压转换模块2由24V转为5V。
所述的计时模块为石英晶体振荡器。
所述的显示屏4为五位八段数码管显示屏。
所述的功率放大模块13为ULN2003型功率放大模块。
所述的模式选择开关11、复位开关10、输入键盘12整合于操作面板3上。
所述的取样装置7为推送式取样装置。
本发明为独立装置，将金属检测传感器9、取样装置7安装包装机传送链上，控制面板3安装在方便操作的位置，显示屏4和报警装置6安装在醒目位置，单片机I安装在振动较小的地方，各装置之间按以上技术方案连接，即可将装置安装到卷烟包装机上。
本发明的工作原理和工作过程:
本发明利用金属检测传感器9采集信号发送给单片机1，单片机I通过全局变量对烟包14计数；达到预设计数包数时，单片机I启动报警装置6，同时开始自检倒计时；如果在倒计时时间内按动复位开关10，复位开关10 —方面使单片机I复位，重新开始计数，另一方面启动卷烟包装机控制系统8中取样装置7的启停电路，完成取样。如果在倒计时时间内没有按动复位开关10,则启动包装机的启停电路,停机；停机后，如果按动复位开关10并完成取样，单片机I复位，发出开机信号，包装机重新启动。
STC89C52型单片机是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器，工作电压是5V ；STC89C52型单片机的电源来自于卷烟包装机控制系统8，其电压为24V，因此需要电压转换模块2转换电压。单片机I的逻辑控制部分负责完成自检操作控制，参数设置部分完成自检操作参数的输入、确认。
单片机I在自检模式下的控制程序，如图3所示，启动模式选择开关11至自检模式:
①系统初始化，包括计数包数(采用外部中断计数)、计时模块(定时器)初始化、端口初始化；
②系统依次判断是否有复位信号、计数包数是否到设定值；
③如果系统收到复位信号，系统初始化，回到步骤①(该步骤为随机抽检);
④如果计数包数到设定值，单片机I通过固态继电器5输出控制信号，驱动报警装置6 (24V声光报警装置)发出警报，提醒操作者取样操作，同时计时模块开始倒计时；
⑤系统判断倒计时是否归零，如果在倒计时归零之前系统收到复位信号，系统初始化(回到步骤①)，同时单片机I将复位信号通过固态继电器5输出给卷烟包装机控制系统8中取样装置7启停电路，取样装置7完成取样自检；如果在倒计时归零时未收到复位信号，单片机I将通过固态继电器5向卷烟包装机控制系统8中包装机启停电路输出信号，使包装机停机；
⑥包装机停机后，如果操作工启动复位开关10，单片机I初始化，单片机I将复位信号通过固态继电器5输出给卷烟包装机控制系统8中取样装置7启停电路，完成取样；同时，单片机I通过固态继电器5输出给卷烟包装机控制系统8中包装机启停电路，重新启动包装机。
单片机I在设置模式下的控制程序，如图4所示，启动模式选择开关11至设置模式:
①显示屏I提示输入密码；
②当密码输入正确后，依次输入设定的计数包数、定时器的初始值；
③提示是否需要保存；
④如果选择不保存，回到步骤②状态；如果选择保存，步骤②设定的参数值写入系统，并退出设定。
本发明工作过程:
设备配置:采用STC89C52型单片机作为控制芯片、五位八段数码管显示屏4、5V金属检测传感器9、24V声光报警装置、ULN2003型功率放大模块，采用24V转5V的电压转换模块2转换电压，模式选择开关11为拨动开关；金属检测传感器9和取样装置7设置在包装机生产线旁，与烟包14位置对应。
参数设置:模式选择开关11转至设置模式，显示屏4显示字母P，即提示输入4位密码(输入正确密码后方可进行下一步操作)；密码输入正确后，显示屏4显示字母C，即提示输入计数包数(4位数字);计数包数输入后，显示屏4显示字母E，即提示输入定时器初始值(以秒为单位，3位数字)；之后，显示屏4提示是否需要保存，如果输入0，即为不保存，则显示屏4重新显示字母C，如果输入1，即为保存，输入参数则写入全局变量，并退出设置模式。
自检操作:参数设置成功后将系统断电，将模式选择开关11转换至自检模式，然后给系统上电，系统将按上述设定参数工作，具体为:系统初始化，计数包数清零、定时器至初始值；金属检测传感器9将检测到烟包14信号传送给单片机1，单片机I根据全局变量进行计数；当达到自检计数量时，单片机I通过固态继电器5启动报警装置6，发出声光警报，同时显示屏4倒计时显示；操作者察觉到声光警报后，启动复位开关10，单片机I复位，同时复位信号通过固态继电器5启动卷烟包装机控制系统8中取样装置7启停电路，取样装置7将生产线上的烟包14推出，操作者进行自检。如果操作者没有在倒计时结束前启动复位开关10，单片机I通过固态继电器5启动卷烟包装机控制系统8中包装机启停电路，停机；停机后，操作者启动了复位开关10，单片机I复位，复位信号通过固态继电器5启动卷烟包装机控制系统8中取样装置7启停电路，完成取样，同时单片机I通过固态继电器5启动卷烟包装机控制系统8中包装机启停电路，重新开机。
如果操作者希望随机抽检，则可以在任何时候启动复位开关10，取样装置7完成取样的同时，单片机I再次复位重新开始计数。
权利要求
1.一种可视可设定卷烟包装强制自检装置，包括金属检测传感器(9)、单片机(I)、显示屏(4)、报警装置(6)、取样装置(7)，单片机(I)与卷烟包装机控制系统(8)的电源部分连接，金属检测传感器(9)和取样装置(7)设置在卷烟包装机生产线旁；其特征是:所述的单片机(I)包括逻辑控制部分和参数设置部分，由模式选择开关(11)切换；所述的金属检测传感器(9)、显示屏(4)、报警装置(6)连接单片机(I)的逻辑控制部分；单片机(I)包括复位电路和计时模块，复位电路受控于复位开关(10)，复位开关(10)同时连接卷烟包装机控制系统(8 )中取样装置(7 )启停电路，计时模块连接于卷烟包装机控制系统(8 )中包装机启停电路；所述的参数设置部分连接输入键盘(12)。
2.根据权利要求1所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的单片机(I)为STC89C52型单片机，报警装置(6)为24V声光报警器；所述的单片机P3.2端口、P2.0-P2.2和P0.0-P0.7端口、Pl.0-P1.7端口分别连接金属检测传感器(9)、显示屏(4)、输入键盘(12 )，P2.3端口和P2.4端口分别依次通过功率放大模块(13 )、固态继电器(5 )连接24V声光报警器和包装机启停电路，P2.5端口连接复位开关(10)，同时复位开关(10)通过固态继电器(5)连接取样装置7启停电路。
3.根据权利要求2所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的STC89C52型单片机的电源来自于卷烟包装机控制系统(8)，电源通过电压转换模块(2)由24V转为5V。
4.根据权利要求1所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的计时模块为石英晶体振荡器。
5.根据权利要求1或2所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的显示屏(4)为五位八段数码管显示屏。
6.根据权利要求2所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的功率放大模块(13)为ULN2003型功率放大模块。
7.根据权利要求1所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的模式选择开关(11)、复位开关(10)、输入键盘(12)整合于操作面板(3)上。
8.根据权利要求1或2所述的可视可设定卷烟包装强制自检装置，其特征是:所述的取样装置(7 )为推送式取样装置。
全文摘要
本发明公开了一种可视可设定卷烟包装强制自检装置，包括金属检测传感器、单片机、显示屏、报警装置、取样装置，单片机与卷烟包装机控制系统的电源部分连接，金属检测传感器和取样装置设置在卷烟包装机生产线旁；单片机包括逻辑控制部分和参数设置部分，由模式选择开关切换；金属检测传感器、显示屏、报警装置连接单片机的逻辑控制部分；单片机包括复位电路和计时模块，复位电路受控于复位开关，复位开关同时连接卷烟包装机控制系统中取样装置启停电路，计时模块连接于卷烟包装机控制系统中包装机启停电路；参数设置部分连接输入键盘。本发明利用单片机逻辑运算和控制功能，通过自检提示、停机强制自检配合，防止漏检、少检或不检。
文档编号B65B19/28GK103144792SQ20131009725
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者何正方, 林丹, 吕发庆, 李兴明, 金强, 李双贵, 杨荣 申请人:红云红河烟草(集团)有限责任公司