一种基于PLC的自动化组合秤控制系统及方法

技术领域

本发明属于组合秤自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于PLC的自动化组合秤控制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

机电一体化设备是结合应用机械技术和电子电气技术于一体的设备。近些年来，伴随着工业进程的不断发展，工程作业流程也在向着复杂化、精细化、智能化方向不断前进，对于工业机械设备的使用越来越多，要求也越来越高。

电气控制装置是指由若干电气元件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证被控设备安全、可靠地运行，电气控制装置的主要功能有：自动控制、保护、监视和测量，它的构成主要有三个部分：输入部分、逻辑部分和执行部分。

目前在多头秤中应用重量传感器实现重量的采集，通过采集的重量信号上传至PLC控制系统将所采集的重量数据与预设重量进行比较，根据比较结果控制相应的出料装置、电机模组等启停，实现自动化控制。但是上述的控制方式适用于巧克力豆、花生、味精、鸡精等颗粒物状物料，或是鱼块、虾仁、水果干、速冻水饺等单位物料重量较为接近的小块状物料，针对黏稠状物品通过上述的自动化控制系统会出现较大的重量偏差，且动作控制的节奏与颗粒状称重时的控制节奏有较大的差别，所以针对黏稠状物料如何实现自动化控制，以得到与预设重量尽可能接近的物料，且与对应的设备进行控制方面的配合，是需要解决的技术问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于PLC的自动化组合秤控制系统及方法，通过树莓派与PLC控制单元的设置，利用树莓派进行凑重逻辑计算，得到出料标志位的组合料斗，PLC控制单元读取出料标志位控制凑重料斗依次移动到对应的料斗下进行接料，PLC控制单元还根据凑重料斗的物料重量与目标重量进行补料，能够解决现有的黏稠物体得到的物料重量与目标重量不一致的问题。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种基于PLC的自动化组合秤控制系统，包括：触摸屏、PLC控制单元、重量变送器和树莓派；

所述触摸屏，提供人机交互界面；

所述重量变送器，用于将测量的多个重量数据通过不同通道发送至所述PLC控制单元；

所述树莓派，用于基于通过所述PLC控制单元接收到的不同料斗的重量进行组合凑重计算；所述树莓派与所述PLC控制单元的通信包括状态信息位、称重重量位和出料标志位，所述状态信息位包括数据锁存情况、PLC计算请求、凑重料斗编号、凑重计算下限、凑重计算上限和凑重目标值；所述称重重量位为从所述PLC控制单元读取的不同料斗的重量数据；所述出料标志位用于显示凑重计算完成后用于出料的组合料斗；

所述PLC控制单元，用于根据从所述树莓派读取的凑重的组合料斗，通过变址方式控制凑重料斗依次移动到对应的料斗下进行接料；用于根据凑重料斗内的重量数据与目标重量的比较结果，控制补足装置是否向凑重料斗内进行补充。

本发明的第二个方面提供一种基于PLC的自动化组合秤控制方法，采用如上述的一种基于PLC的自动化组合秤控制系统，包括：

获取不同重量变送器采集的不同料斗重量数据；

基于输入的凑重的目标重量，对不同料斗重量数据进行凑重逻辑计算，得到组合凑重料斗；

根据得到的组合料斗控制凑重料斗依次移动到组合料斗下方；

根据凑重料斗内的重量数据与目标重量的比较结果，控制补足装置是否移动到凑重料斗上方进行补料。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

在本发明中，树莓派与PLC控制单元通信包括三部分，即状态信息位、称重重量位和出料标志位，通过树莓派对不同料斗的重量进行组合逻辑计算，得到对应组合料斗；PLC控制单元读取组合来料斗的出料标志位，通过变址方式控制凑重料斗依次移动到对应的料斗下进行接料；用于根据凑重料斗内的重量数据与目标重量的比较结果，控制补足装置是否向凑重料斗内进行补充。本发明能够解决现有的PLC控制对黏稠物料得到的物料重量与目标重量存在差异的问题，而且通过树莓派进行凑重逻辑的计算能够有效提高计算效率。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例一中一种基于PLC的自动化组合秤控制系统框图；

图2为本发明实施例一中总电源进线原理图；

图3为本发明实施例一中控制电源回路图；

图4为本发明实施例一中工作电源回路图；

图5为本发明实施例一中电磁阀控制电气原理图；

图6为本发明实施例一中伺服电机电气原理图；

图7为本发明实施例一中滚筒电机电气原理图；

图8为本发明实施例一中PLC与模块原理图；

图9为本发明实施例一中变送器电气原理图；

图10为本发明实施例一中树莓派通讯原理图；

图11为本发明实施例一中电控板排版布局图；

图12为本发明实施例一中电控箱体布局图；

图13为本发明实施例一中电控箱体实物图；

图14为本发明实施例一中触摸屏首页展示图；

图15为本发明实施例一中向导界面展示图；

图16为本发明实施例一中调试界面图；

图17为本发明实施例一中运行界面图；

图18为本发明实施例一中用户登录窗口图；

图19为本发明实施例一中参数设置界面窗口图；

图20为本发明实施例二中供料送料程序流程图；

图21为本发明实施例二中生成凑重方案及物料清除程序流程图；

图22为本发明实施例一中凑重模组取料流程图；

图23为本发明实施例一中2个料斗组合穷举流程图；

图24为本发明实施例一中数据分析程序；

图25为本发明实施例一中FBD结构化编程内嵌穷举计算程序

图26为本发明实施例一中Modbus RTU总线通讯结构图；

图27为本发明实施例一中16通道参数读取Modbus RTU主站命令；

图28为本发明实施例一中ADPRW指令使用方式；

图29为本发明实施例一中SFC编程方式时16通道重量读取程序；

图30为本发明实施例一中FBD编程时16通道重量读取程序；

图31为本发明实施例一中SFC编程方式时写入树莓派14个料斗重量程序。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种基于PLC的自动化组合秤控制系统，包括：触摸屏、PLC控制单元、重量变送器和树莓派；

所述触摸屏，提供人机交互界面；

所述重量变送器，用于将测量的多个重量数据通过不同通道发送至所述PLC控制单元；

所述树莓派，用于基于通过所述PLC控制单元接收到的不同料斗的重量进行组合凑重计算；所述树莓派与所述PLC控制单元的通信包括状态信息位、称重重量位和出料标志位，所述状态信息位包括数据锁存情况、PLC计算请求、凑重料斗编号、凑重计算下限、凑重计算上限和凑重目标值；所述称重重量位为从所述PLC控制单元读取的不同料斗的重量数据；所述出料标志位用于显示凑重计算完成后用于出料的组合料斗；

所述PLC控制单元，用于根据从所述树莓派读取的凑重的组合料斗，通过变址方式控制凑重料斗依次移动到对应的料斗下进行接料；用于根据凑重料斗内的重量数据与目标重量的比较结果，控制补足装置是否向凑重料斗内进行补充。

在本实施例中，组合称的机械结构包括：送料机构、物料分配机构、物料暂存及凑重倒料机构和凑重取料对接机构。其中送料机构由一只直流无刷电机启停控制是否送料；物料分配机构，由一个直线模组、一个气缸、一个重量传感器组成，直线模组由伺服电机进行传动，两个极限限位开关保证模组在安全范围内移动；物料暂存及凑重倒料机构，有14个料斗工位，每个料斗下面设有一个称重传感器，由工装件在下方与摆动气缸进行连接，气缸可以进行3个位置的定点保持，可以将凑重成功的物料倾倒入下方两个对接的凑重取料模块。凑重取料对接机构包括两个凑重取料模块，凑重取料对接机构为两个直线模组，分别有两个伺服电机进行控制，同样两个模组都带有极限限位，保护模组在安全范围内进行移动，两个模块上方有两个凑重料斗，凑重料斗上可以定制不同的挂袋方式，下方设置有一个称重传感器，用于校正最后封袋前偏轻的物料，前往进行自动定量补料。

在本实施例中，PLC输出方式需要晶体管输出，需要能够有三个输出点位可以输出高速脉冲用于控制伺服电机。该设备中较多的开关量控制需求，其中气缸个数较多，上方物料分配机构中有1个动作和下方14个旋转气缸的28个动作，送料电机1个控制点位，1个运行指示灯，为了更安全的控制伺服电机，需要将6个限位的开关信号经过PLC处理，输出到伺服电机各限位控制端，且需要考虑点位能有15％的备用和设备升级后添加动作部件，那么大致需要40个输出点位，而输出为了能够更好地控制和设置设备在运行时的相关参数，可以选择使用工控组态软件和PLC进行通信来实现。那么整个设备的开关量输入点位就会较少，除了6个限位开关的输入，可以只设定1个急停按钮，其余的运行控制按钮都可以设立在组态软件中，那么大致需要10个输入点位。至此，根据输入输出的大致点位和控制要求，该设备选用了三菱的FX3U-48MT为基本单元，再加2个FX2N-16EYT输出拓展模块用来增加输出点位。为了连接触摸屏，可以采用两种主流方法，一个是使用基本单元的编程口进行通讯，但是编程需要下载程序，且需要调试时需要PLC和触摸屏一起配合监控，所以采用485的串行通讯方式进行通讯，所以需要在基础单元的拓展板上增加FX3U-485-BD，这样就可以实现监控程序的同时使用触摸屏发送控制信号，组态软件选择MCGS昆仑通态的触摸屏。在整个设备中一共有17个称重传感器，可以找到最多为16通道的变送器，再加1个单独的变送器，使用485通讯方式，采用Modbus RTU通讯协议进行通讯，与触摸屏通讯的方式虽然同样是485，但是触摸屏并不是采用Modbus通讯协议，所以不能使用同一个模块，而FX3U有两个通道可以进行通讯，需要再加一块FX3U-485ADP-MB使用另一个通道，且该通道中的设备为总线控制形式，PLC为主站，站号为0,16通道变送器站号为1，单独的1通道变送器站号为2。在总线上还可以继续增加其他的通讯设备只需要将设备参数统一，最多在总线可挂载32台设备，通讯的延长距离可以达到500m，更便于拓展设备功能。

如图26所示，在本实施中，设备在运行的过程中主要与两类设备进行通讯，一类主要是RS-485通信线使PLC与触摸屏连接，在对应的通讯编辑窗口对接好参数，就可以进行通讯，操作简单。另一种方式虽然同样也是使用了RS-485与重量变送器和树莓派及西宁通信连接，但是其使用了一种常用的工业自动化领域的通讯协议——Modbus通讯协议，ModbusRTU则通常使用RS485进行数据通讯。Modbus RTU的通讯有一套专用的通讯参数，其中主体部分包括：地址位、功能码、数据区、CRC校验位，加上收尾的起始和结束位组成一套完整的命令。

如图27-图28所示，为设备使用的变送器用于读取16个通道中采集到的重量的命令；使用ADPRW指令，指定对应站号，确定功能码，及其他相关参数，就可以实现指定命令的功能。在进行读取时，使用03功能码。在需要执行改写从站寄存器中值的命令时，则需要功能码10。

如图31为SFC编程方式时与树莓派进行通讯时，将PLC中读取到的14个料斗重量写入树莓派中。

在通讯时进行一个轮询，在M8002上电启动后触发M152点火启动标志位后，先对16通道变送器进行重量读取，读取完后M8029寄存器得电，表示完成上述指令工作，进入下一步，单通道变送器，之后是写入当前凑重工作所需的凑重基本信息，然后是写入14个料斗的重量参数，读取与树莓派对接的所有数据区，做到实时监控树莓派的数据改变；最后就是从头开始，以此轮询。

图29SFC编程方式时16通道重量读取程序；图30FBD编程时16通道重量读取程序；图1SFC编程方式时写入树莓派14个料斗重量程序

如图14-图15所示，在本实施例中，触摸屏使用McgsPro组态软件进行编辑，一共设计了5个界面，分别是首页、目录向导、调试界面、运行界面和参数设置界面。在首页中点击任意位置，进入目录向导界面，向导界面有四个跳转按键，将鼠标放在按钮上方时，右边的提示框中就会显示出该界面的预览图和文字介绍，点击按钮后，就会跳转到对应的界面。除首页外，其余界面都有日期和时间的提示。

如图16所示，在调试界面中，分为5个部分，在每个部分中，有对应的控制按键或参数设置窗口，可以组合调试整个设备的运行动作，在两个凑重可进行半自动的运行动，可以设置4个料斗位置进行模拟取料，完成后可返回原点。在界面中还有17处称重传感器的采集结果，结果可以精确到“克”的小数点后1位。在左上角和右上角有对应界面的跳转按键。在上电调试时，进入运行界面后就会自动对送料机构的直线模组、第一凑重取料模对应的直线模组和第二凑重取料模对应的模组进行自复位，以确定原点位置。

如图17所示，运行界面中，设有启动按钮、暂停按钮、停止按钮，分配停止按钮，用于正常的运行控制。在设备凑重为半自动运行的情况下时，可以分别按“#1凑重运行就绪”和“#2凑重运行就绪”来分别启动第一凑重取料模对应的直线模组和第二凑重取料模对应的模组去进行凑重完成后的对接取料。在界面中还有运行指示灯用于指示设备是否处于运行工作状态。设有一个急停按钮，用于设备工作时进行紧急停止，结束所有的运行工作，保证设备安全运行。界面中还可以对预打包个数进行设置，设备在运行时会对已打包的个数进行计数，当已打包个数到达预设个数后，设备就会自动停止。界面中可以设置最后凑重重量上下限和预期希望的目标值，程序就会以目标值为基准进行凑重，如果没有完全符合目标值的结果时，就会在设定的上下限之间，与目标值相差最少的方案作为结果进行输出。在界面中仍然集中了17个称重传感器的重量结果，便于实时监控数据。

如图18所示，在进入参数设置界面前，需要进行身份验证，点击目录向导或是运行界面中的界面跳转按钮都会触发用户登录界面，只有以负责人的身份且输入正确的密码，电机登录完成身份验证后方可进入参数设置界面。

如图19所示，在参数设置界面中也有各个称重传感器采集的重量参数，且仍然可以监控当前的打包个数的信息。在该界面中可以做到对三个模组(即送料机构的直线模组、第一凑重取料模对应的直线模组和第二凑重取料模对应的模组)的运行速度进行设置。还可以设置分配料斗的上下限参数，这样就可以将每一份进入料盘的物料设置在一个合适的范围内，提高凑重成功率，假设在发生14个料盘放满物料，但是无法完成凑重要求时，设备就会自动将超出范围以外的物料进行清理，重新校正每个料盘中的物料。界面中设置了手动清零17个重量传感器重量的按钮和一键清零按钮，这样可以在重量传感器发生偏移后进行重新清零校准，不需要与电脑连接使用重量传感器专用的调试软件进行清零。还设有一个报警信息浏览框，可以看到定制的触发信息，使设备信息可以更加多样化。

在本实施例中，首先在触摸屏的运行界面中设置凑重需要的目标值、上限值和下限值，三个值的设定将直接影响到设备最后输出凑重物料的结果。打包个数可以根据机型进行具体个数的设置，那么设备打包完成到对应个数后会自动停止，如果个数不作修改，保持为0，那么设备就会一直运行，直到按下停止按键，设备完成当前运行任务后自动停止。当设备有异常情况时，可以按下门板上的机械急停按钮，或是触摸屏上的急停按钮，设备则会立即停止，结束所有的工作任务，需要检查完设备无异常情况后，松开急停按钮，按启动按钮后设备将重新开始工作。在设备运行的过程中按下触摸屏中暂停按钮，设备会暂停当前动作，只需再按一次暂停按钮，设备将继续暂停前的工作。如需对直线模组运行速度或是分配料斗的上下限参数进行修改，就需要以负责人的身份进入参数设置界面进行修改。

在PLC程序上，SFC编程方式更加突出整个工作流程的先后顺序关系，每一步的因果关系更加明显，使顺序控制突出的程序编程较为容易，且可读性更强；缺点在于，如果有较复杂的数据处理会使程序变得非常臃肿，使程序的可读性变低，此时可以在总线上外挂一个树莓派，使用树莓配来做数据分析，凑重方案计算，树莓派搭载Python的环境，配合树莓派的ARM架构的处理器，具有较高的性能和计算能力，可以运行复杂的应用程序和任务。PLC的工控器件的高兼容性、高可靠性、高扩展性、加上树莓派优秀的数据处理能力，可以完美解决当前问题。在该程序中，为了使凑重计算更加全面更加精准，计算使采用传感器采集得到的精确到“g”小数点的后一位的数据，使用Python的combinations()遍历组合，对所有料斗的数据进行穷举，提炼出最合适的数据进行输出。

PLC与树莓派进行数据交互的通讯协议主要为三大部分，状态信息位、称重重量位、出料标志位。

如表1所示，状态信息位主要表示PLC与树莓派数据交互之间表示状态的标志位，0号位表示的是树莓派的数据锁存情况，正常状态下为0；当树莓派完成计算后会将该位数据置1。1号位为PLC发送的计算请求位；正常状态为0；当为1时，表示为PLC发送请求命令，进行数据计算；当为2时，表示树莓派完成计算；如果树莓派计算未找到合适的方案，就会将该位重新置0，需要PLC重新将该位再置1，重新请求。2号位表示发送的凑重料斗编号；未进行凑总计算时为0，当开始凑重后，如果为1#凑重发送请求，则将该位置1，如果为2，就将该位置2。3号、4号、5号为PLC发送的3个基础凑重信息，下限、上限和目标值，剩下的位进行预留。

表1：状态信息位

如表2所示，8-21的14个位，为称重重量位，为单方面由PLC实时更新重量信息，数据单位为0.1g，树莓派单方面读取这些数据，进行计算。

表2：称重重量位

如表3所示，22-35的14个位，为出料标志位，由树莓派在计算完成后在该区域进行标志位建立，PLC在完成计算后单方面读取该区域数据，进行数据统计后便可知晓该凑重方案由哪些料盘组成，在完成统计后PLC需要马上将该区域标志位清零，便于下次凑重计算使用。

表3：出料标志位

若是不想使用外挂树莓派的方式，可以使用结构编程的方式。结构化编程是以梯形图为原型基础，可以内置ST语言或继续内置结构化编程。ST语言是一种类似于C语言的，特别为工业控制应用而开发的一种语言，在处理较复杂的数据处理时相较于单纯的SFC有明显的优势。

使用ST语言可以进行穷举算法的编写和组合料斗的程序编写。以两个料斗组合做例子，思路为：不断地进行相加，得出的结果在范围内的与目标值的差进行一个绝对值的比较，将绝对值最小的数进行记录，如果绝对值为0时，表示发现最优解，直接提前结束穷举，使控制器更节省时间和算力。每加完一次就将最后一个料斗的地址进行后移，例如1,2；1,3；1,4；···，当后一位地址到达最后一位14号斗时，将前移地址偏移一位，后一位数据为前一位偏移后的后面一位，例如，计算偏移至1,14时，跳转到2,3；如此循环往复，进行穷举。

如此穷举就可以实现与树莓派一样的计算效果，但是PLC的扫描速度远远慢于树莓派，所以还需要继续进行算法改进。在计算时往往会出现一些不必要的计算，例如计算目标值为440，而每个料斗的平均值为110，那么很显然，凑重料斗的个数预计就会在4个左右，那么2个料斗的计算或是6个料斗以上的组合便不需要再进行计算。那么程序需要实时地对现在在设备上的物料进行统计，统计有物料料斗的个数，随后计算出平均料斗重量，通过余数对最后的结果进行补偿，最后得出进行组合料斗的个数。在组合时只需进行计算的数和该数的+1个与-1个的组合情况，大大减少不必要的计算。

如图2所示，设备的总电源进线部分，经过第一个断路器后分成三路，第一路前往电源控制，第二路为电箱设备的两相电电源回路，第三路前往电源指示回路，用于指示设备当前是否有进线电源。

如图3所示，为设备点控制电源回路，当按下SB1启动按钮，KM0电源接触器线圈得电，KM0的常开辅助触点闭合，形成自锁回路。当按下SB0急停按钮，自锁回路断开，KM0线圈断电，KM0常开触点断开，此时设备断电。

如图4所示，为设备的工作电源回路，其中有一路经过开关电源后，输出DC24V，用于电磁阀，中间继电器，传感器变送器，触摸屏等设备进行供电。

如图5所示，为中间继电器常开触点控制电磁阀的部分电路图，设备当前与33个电磁阀，包括14对共28个控制料斗倾倒的旋转气缸用的电磁阀，1个分配料斗倾倒电磁阀，2对共四个，用于控制开袋的，手指气缸和吸盘用的电磁阀。

如图6所示，为3个直线模组的传动电机控制回路中的一个，使用的是伺服电机，电源为AC220V，驱动器的控制端41号和37号分别为伺服的脉冲信号和方向信号，都需要串入1个1kΩ的电阻，31号和32号为左右两个限位信号端，信号端需要与com+形成回路后，电机方可运行，所有PLC控制时，需要在正常状态下使该触点闭合，到达限位后，控制触点断开，当PLC为stop状态时，触点断开，伺服电机也不可运行。

如图7所示，滚筒电机使用的直流无刷电机控制回路电路图，电源为DC24V，将上半部分端子与电机上的引出线一一连接，下半部分，com端与F/R短接，是转动方向为运行的正确方向，在EN端过一个中间继电器的常开触点，由PLC控制该中间继电器的线圈，使触点闭合，从而进行控制。

如图8所示，为PLC与两个485通讯模块和两个输出拓展模块的结构关系图，PLC的电源为AC220V，输出端的S/S使用PLC自带的24V，那么输出端的开关和传感器供电就都需要使用PLC自带的24V。

图9为传感器变送器原理图，两只变送器都为DC24V供电，通信都使用0.5mm2双绞屏蔽线进行连接。图10中树莓派采用的是外部插座供电，485通讯线需要经过485转TTL和USB转TTL进行连接与树莓派的USB口进行连接。

在本实施例中，如图11-图13所示，电控部分，在基于主要控制部分选型后，进行对应的空气开关选型，在出于安全控制和保护PLC的输出触点，需要在主电路供电路径上增加一只接触器，在PLC的输出点位增设直流的小型电磁继电器，再由继电器的各个触点对电磁阀，进行控制。调查各个元器件的尺寸后，可以对电气控制板进行排布，电控板的尺寸为1100*780，通过电气控制板的大致尺寸可以确定电控柜的大致尺寸为1500*1100*400，且驱动器较多，电控柜上需要加散热风扇，在门板上需要预留放置触摸屏安装孔和4个元器件的安装孔，4个元器件的安装孔径统一为直径φ22的通孔。

实施例二

本实施例的目的是提供一种基于PLC的自动化组合秤控制方法，采用实施例一中一种基于PLC的自动化组合秤控制系统，包括：

获取不同重量变送器采集的不同料斗重量数据；

基于输入的凑重的目标重量，对不同料斗重量数据进行凑重逻辑计算，得到组合凑重料斗；

根据得到的组合料斗控制凑重料斗依次移动到组合料斗下方；

根据凑重料斗内的重量数据与目标重量的比较结果，控制补足装置是否移动到凑重料斗上方进行补料。

在本实施例中，整体的设备的自动运行控制包括供料和送料分配控制和凑重计算与对接取料控制。

对于供料和送料分配控制具体为：系统处于运行界面，且设置好相关参数后，按下启动按钮，运行指示灯点亮，设备开始运行，设备运行后，首先会判断时候进行过复位，因为PLC控制伺服电机，使直线模组运行到任意14个料斗位置，使用了绝对位置控制的方式。控制三个模组回到原点，在回到原点后，设备会对17个称重传感器进行一个清零，但如果设备上有些料斗中有物料，不想将其清除，就可以在设备启动前，或是在回原点之前将“启动前部分料斗有料”的按钮按下，按下后，按键变为绿色，提示设备设置了不清零信号，复位将不执行料斗清零操作。物料分配模组携带分配料斗前往供料电机出料口下方进行接料，供料电机以转一段时间停一段时间以此往复，在停止的时间段中，会进行判定，当前重量是否大于分配料斗下限，如果未到下限值就继续进行供料，如果大于下限值，那么将会依照1-14的先后顺序，将一个料斗中物料的序号进行输出，如果料斗全满，那么设备就暂时停止，等待出现无料的料斗，也可以按分配暂停按钮，使设备停止分配，此时按键的颜色会进行红绿交替闪烁，该部分为供料及送料分配程序。

如图20所示，供料和送料分配控制具体包括：

S1：按下启动按钮，设备运行标志位置为1；

S2：判断物料分配模组和第一凑重模组和第二凑重模组是否自动复位，若是，则进行S3，若否，则进行S14；

S3：预停止标志位是否被设置为1，若是，则进行S4，若否，则进行S5；

S4：启动标志位清零，预停止标志位设置为0，设备停止；

S5：分配料斗清零；

S6：分配料斗移动到出料口；

S7：供料电机工作一段时间，出料口持续出料；

S8：判断分配料斗内物料重量是否大于分配料斗的下限值，若是，则进行S9，若否，则返回S7；

S9：按照1-14号料斗的自然优先级将一个料斗无料的序号输出；

需要说明的是，S9步骤为执行动作，如果输出，编号的变量被改变，则表示有一个料斗编号被输出，程序马上进行跳转；若一段时间变量没有改变，则被视为无料。

S10：判断是否能输出一个无物料的料斗序号，若是，则进行S11，若否，则待机状态返回S9；

S11：判断是否暂停分配，若是，则待机状态返回S11，若否，则进行S12；

S12：按照料斗序号前往对应料斗下方；

S13：分配料斗倾倒一定时间，在该时间内，对应料斗中的重量不存入重量寄存器中，返回S3；

S14：物料分配模组和第一凑重模组和第二凑重模组进行自动复位，返回原点；

S15：自复位标志位设置为1；

S16：料盘有料，触摸屏中不清零信号是否设定，若是，则进行S17，若否，则进行S18；

S17：不清零信号复位，返回S2；

S18：所有料斗全部清零，返回S2。

如图21所示，凑重计算与对接取料程序，也可以分成两个部分，数据分析的凑重计算与顺序动作的对接取料。首先是在运行状态下，设备半自动运行模式时，按下运行界面中“1#凑重运行就绪”或“2#凑重运行就绪”，用于设定凑重请求，凑重请求会触发凑重计算，凑重计算的结果与PLC的寄存器和标志位进行对接，如果有符合条件的凑重方案，那么凑重成功标志位建立，将相关料斗的标志位置一，在重量数据转换程序中，屏蔽该料斗重量，是该料斗重量为0g，使其在该料斗物料没有倒出前不再参与运算，完成数据建立后，将凑重标志位清零，对应的凑重模组运行标志位置一，完成凑重计算。如果完成一次计算以后没有发现符合条件的凑重方案，那么会再次进行凑重计算，且凑重计算失败次数加1，当凑重计算失败次数大于3次，那说明有一部分料斗中的重量不合适，大概率情况就是供料电机下料过多，不仅大于下限重量，还大于了上限重量，那么此时，发出请求的对应凑重模组就需要进行物料清理，将超出上限范围的物料进行清理，同时在界面中进行闪烁报警提示，完成处理后，凑重电机返回原点，人工拿取物料后，失败次数清零，重新开始供料和计算。

如图21所示，凑重计算与对接取料控制的具体流程为：

S1：设备运行标志位置1且凑重请求标志位设置为1；

S2：凑重计算；

S3：判断是否有目标重量值或在上下限范围内的凑重方案。若是，则进行S4，若否，则进行S5；

S4：则将对应的料斗建立选定标志位，该料斗不再进行凑重计算，将对应料斗序号生成到连续的14个寄存器中；凑重请求标志位清零，对应的凑重模组可运行标志位设置为1，凑重计算结束；

S5：则请求标志位清零；

S6：判断14个料斗是否为全满状态，若是，则进行S8，若否，则进行S7；

S7：则请求标志位设置为1，返回S2；

S8：则料斗清理标志位设置为1，启动报警提示，凑重放失败次数加1；

S9：判断凑重失败次数是否大于3次；若是，则进行S10，若否，则进行S7；

S10：逐个料斗分析；

S11：判断当前分析的料斗编号是否是第14，若是则进行S12，若否，则进行S16；

S12：则判断清理的料斗个数是否为0，若是，则表示料斗的当前所有的重量虽然都没有超出范围，但是有集体偏大或集体偏小的现象出现，导致无法凑重，进行S13；若否，则进行S14；

S13：清除前4个料斗中的物料后，进行S14；

S14：对应移动清洗的凑重模组返回；

S15：去除该袋物料并更换新包装袋，返回S7；

S16：判断当前分析的料斗内物料重量是否在配料上下限以外；若是，则进行S17，若否，则返回S19；

S17：凑重料斗开袋并移动到该料斗下方；

S18：料斗倒料，清理的料斗个数+1，返回是S19。

S19：料斗分析编号+1，返回S10；

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。