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      基TCAN現(xiàn)場總線的智能混凝土攪拌站稱重儀表

      發(fā)布時(shí)間:2020-08-13 10:10:16 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      1.前言
      在混凝土攪拌站的混泥土加工過程中,原材料秤重、調(diào)料操縱是危害商品混凝土品質(zhì)的關(guān)鍵要素?;鞌M土生產(chǎn)制造中必須混凝土、番禺大石、中石、小石、沙、水、防腐劑等多種多樣調(diào)料,現(xiàn)階段,混擬土混凝土攪拌站調(diào)料操縱一般應(yīng)用分布式系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng),一套傳統(tǒng)式的典型性的混凝土攪拌站分布式系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖所示1所顯示,它包含好幾個(gè)秤重顯示信息操縱終端設(shè)備.秤重顯示信息操縱終端設(shè)備作用關(guān)鍵收集相對(duì)料倉感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào),計(jì)算成凈重,另外依據(jù)混泥土的秘方開展調(diào)料的過程管理"L這類顯示信息操縱和感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集一體化的秤重顯示信息操縱終端設(shè)備在長距離脈沖信號(hào)的傳送中,外界影響的串入及其傳送全過程中數(shù)據(jù)信號(hào)的衰減系數(shù)都立即危害到檢驗(yàn)和操縱的精密度。另外因?yàn)檫x用串口通信和上臺(tái)的工控電腦開展通訊,對(duì)工控電腦??诘目倲?shù)規(guī)定嚴(yán)苛,系統(tǒng)軟件走線繁雜,不有利于安裝和維護(hù)保養(yǎng),當(dāng)原材料類型提升時(shí)通常無法靈便配備。

      采用CAN總線的新型桶拌站控制系統(tǒng)

      CAN總線技術(shù)性是國際性上最前沿的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)性,它走線簡易.只需二根五類雙絞線就可聯(lián)接好幾個(gè)傳送連接點(diǎn),連接點(diǎn)刪改靈便,傳送間距長,抗干擾性強(qiáng),在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用極為普遍⑵。選用了CAN總線的新式秤重顯示信息搾制終端設(shè)備的混凝土攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖2所顯示。
      由圖2能夠見到,其走線大幅簡單化,只必須一根四芯CAN總線電纜線就可完成顯示信息模塊,感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊及其工控電腦中間的互相通訊。另外因?yàn)镃AN總線選用了數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也解決了混凝土攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)中脈沖信號(hào)長距離傳送影響串入和數(shù)據(jù)信號(hào)衰減系數(shù)難題,
      2.稱重儀表硬件配置組成
      該型秤重顯示信息控制板由顯示信息模塊和感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊構(gòu)成,控制模塊中間由CAN總線聯(lián)接。感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊不斷收集感應(yīng)器仿真模擬工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào),根據(jù)內(nèi)部變大、A/D變換變?yōu)槟M信號(hào),并將模擬信號(hào)歷經(jīng)通訊子控制模塊傳入CAN總線上來,供CAN總線上的相匹配的顯示信息模塊接受解決,進(jìn)行秤重顯示信息控制板關(guān)鍵作用,満足混凝土攪拌站稱重系統(tǒng)軟件的必須。其原理如圖所示3所顯示,稱重儀表商品以下圖4所顯示。
      2.1根據(jù)CAN插口的感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊基本原理
      感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊由數(shù)據(jù)信號(hào)收集解決子控制模塊、通訊子控制模塊和電路構(gòu)成,如圖所示5所顯示

      稱重儀表工作原理圖和傳感器數(shù)據(jù)采集模塊圖

      數(shù)據(jù)信號(hào)收集解決一部分選用TI公司的MSCI210單片機(jī)設(shè)計(jì),MSC1210集成一個(gè)加強(qiáng)型的8051核心、具備可編程控制器增益值(1-128倍)放大儀.8路24位高精密I-A摸數(shù)轉(zhuǎn)化器(A/D),能夠非常容易地完成単內(nèi)置式低噪音高精密數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)軟件。另外還具備溫度感應(yīng)器、32KFLASH儲(chǔ)存器、1.2KB的SRAM、32位系統(tǒng)累加器,可串行通信或并行處理程序編寫,達(dá)十萬次擦掉/寫實(shí)際操作.工作標(biāo)準(zhǔn)電壓Z,了25V,溫度范圍一40—一+85°C13j
      通訊子控制模塊由PHILIPS企業(yè)的單獨(dú)CAN總線控制板SJA1000、髙速光防護(hù)收發(fā)器6N137和CAN收發(fā)器A82C250構(gòu)成。
      開關(guān)電源一部分關(guān)鍵由丁VS、LM2956和DC-DC控制模塊設(shè)計(jì)方案而成“LM2956是一款使用性能的低壓差穩(wěn)壓電源,能夠使系統(tǒng)軟件的以較低的功能損耗工作中,具備輸入工作電壓反接維護(hù),使系統(tǒng)軟件在不一樣的辦公環(huán)境下更可以信賴,輸出電壓做為供電系統(tǒng)開關(guān)電源另外也做為A:□變換的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓,不用精準(zhǔn)平穩(wěn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓源就可以完成精準(zhǔn)的精確測量,減少了對(duì)供電系統(tǒng)開關(guān)電源和標(biāo)準(zhǔn)電壓源的規(guī)定,簡單化了電源電路,另外也合理的減少了成本費(fèi)。DC-DC控制模塊給光電耦合器6N137右側(cè)數(shù)字集成電路供電系統(tǒng),選用不一樣的開關(guān)電源供電系統(tǒng),光電耦合器6X137兩側(cè)電源電路才徹底防護(hù),提升了控制模塊的可靠性。電源電路中各元器件的開關(guān)電源輸.入線接有去耦電容,提高系統(tǒng)軟件的抗干擾性。
      2.2顯示信息模塊基本原理
      顯示信息模塊由信息資源管理子控制模塊、通訊于控制模塊、顯示信息子控制模塊、電腦鍵盤電源電路和電路構(gòu)成。
      如8圖所顯示。
      信息內(nèi)容,轉(zhuǎn)化成凈重值,歷經(jīng)源程序的解決,顯示信息凈重并推送相對(duì)的操縱信息內(nèi)容,
      信號(hào)分析一部分釆用Cygnal企業(yè)的C8051F040單片機(jī)設(shè)計(jì),它是集
      成在•塊集成ic上的混合通信系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)設(shè)計(jì),25MIPS髙速生產(chǎn)流水線式CTP-51控制板核心,JT.AG調(diào)節(jié)插口,64KB的可編程控制器FLASH儲(chǔ)存器,RAM可儲(chǔ)存4352(4096+256)字節(jié)數(shù),64個(gè)I/O端口號(hào)引腳,另外有一個(gè)CAN2.0B集成化控制板,可在工業(yè)生產(chǎn)溫度范圍-45-+8.5諾內(nèi)選用2.7伏到3.6V的工作標(biāo)準(zhǔn)電壓
      顯示信息電源電路選用HD7279驅(qū)動(dòng)器LED。該集成ic具備串行通信,能夠另外驅(qū)動(dòng)器八位共負(fù)極數(shù)碼顯示管和聯(lián)接64鍵的電腦鍵盤引流矩陣,片式即能夠進(jìn)行數(shù)碼科技顯示信息和鍵盤接口的所有作用,并且該集成ic內(nèi)置RC諧振電路,不用外接數(shù)字時(shí)鐘,與單片機(jī)設(shè)計(jì)的接曰電源電路簡単,只需四條T/。線。
      通訊一部分采用髙速光防護(hù)收發(fā)器6N137和CAN操縱收發(fā)器A82C250,電源設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)收集控制模塊類似。

      顯示控制模塊圖和數(shù)據(jù)采集程序流程圖

      3.手機(jī)軟件管理體系
      手機(jī)軟件由數(shù)據(jù)信息釆集程序流程和顯示信息管理程序兩一部分構(gòu)成,各自安裝在感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊和顯示信息模塊內(nèi)。
      (1)數(shù)據(jù)收集程序流程包含A/D變換終斷于程序流程、數(shù)據(jù)處理方法匯編程序、傳送數(shù)據(jù)匯編程序和接受解決于程序流程;數(shù)據(jù)收集操作程序如圖所示7:
      (2)顯示信息管理程序包含復(fù)位匯編程序.啟動(dòng)全自動(dòng)置零匯編程序、菜単匯編程序、零點(diǎn)追蹤匯編程序、自動(dòng)配料匯編程序、手動(dòng)式調(diào)料匯編程序和通訊匯編程序,各程序流程相互配合完成混凝土攪拌站操縱的關(guān)鍵作用。
      主操作程序如圖所示8:
      (3)CAN通信協(xié)議表明
      系統(tǒng)軟件CANBUS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以下;
      圖9CANBUS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
      在其中,PC為上臺(tái)監(jiān)管機(jī)、C1-C32為顯示信息模塊、SI•S32為感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊、隊(duì)為手執(zhí)監(jiān)控(可選)。
      下邊以顯示信息控制板連接點(diǎn)CYY(YY:控制板連接點(diǎn)序號(hào)1<=YY<=32)為例子表明CANBUS的ID分派,PC(MC)和感應(yīng)器數(shù)據(jù)收集控制模塊連接點(diǎn)SYY的I。分派基本原理和CYY是一樣的.根據(jù)TD的相互之間配對(duì),就可以完成每個(gè)連接點(diǎn)中間的互相通信,傳送不一樣的數(shù)據(jù)信息和指令。
      •0x00(廣播節(jié)目ID);用以接受系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)控制和應(yīng)急操縱指令;
      •OxYY:接受數(shù)據(jù)幀,用以PC基本參數(shù)、秘方設(shè)定、主要參數(shù)查尋;
      •0xYY+0x20:接受數(shù)據(jù)幀,接受SYY意見反饋的感應(yīng)器信息內(nèi)容;
      •OxYY+0x40:傳送數(shù)據(jù)幀,向FC推送主要參數(shù)、秘方數(shù)據(jù)信息;
      質(zhì)工程項(xiàng)目卷
      QualityEngineering
      •OxYY十0x60:傳送數(shù)據(jù)幀,向PC推送系統(tǒng)狀態(tài)、每日任務(wù)過程數(shù)據(jù)信息;偏移4位加上0x100):傳送數(shù)據(jù)用以向SYY傳輸感應(yīng)器參
      4.結(jié)語
      將CAN現(xiàn)場總線引進(jìn)混凝土攪拌站稱重儀表,在考慮混凝土攪拌站稱重設(shè)備規(guī)定的另外,與傳統(tǒng)式混凝土攪拌站稱重儀表對(duì)比具備走線簡易,當(dāng)場組網(wǎng)方案便捷靈便,數(shù)據(jù)信號(hào)傳送靠譜等優(yōu)勢。該型稱重儀表已獲得我國的技術(shù)性專利權(quán),并大批量運(yùn)用于三一的混凝土攪拌站,具備寬闊的行業(yè)前景。

      稱重儀表程序流程圖

       

      文章來源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,侵刪

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