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隨著現(xiàn)代建筑業(yè)對混凝土質(zhì)量要求的不斷提高，老式攪拌站已經(jīng)無法滿足工程要求，所以在國內(nèi)市場上出現(xiàn)很多混凝土攪拌站生產(chǎn)廠家，攪拌站的種類也各種各樣。在混凝土生產(chǎn)過程中，物料的計量精度是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵，在各種計量方式中，采用儀表作為獨立的計量設(shè)備是廣為采用的辦法。由于混凝土的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，所以在設(shè)計配料儀表時必須針對環(huán)境的特殊性，才能使儀表有實用價值。一般情況下(特別是在臨時建立的工地上)供電電源沒有零線，即使有零線，有時也不用，所以本儀表的供電源設(shè)計為AC380V。另外，儀表和大功率的動力設(shè)備直接使用相同的電源，電源的干擾很大，所以儀表應(yīng)能有較強的抗干擾能力，同時，為了簡化控制電路，儀表應(yīng)直接驅(qū)動AC380V的交流接觸器。為了提高配料精度，采用高精度的A/D轉(zhuǎn)換芯片是必須的，本儀表采用某公司(AnalogDevices)的24bA/D轉(zhuǎn)換芯片，該芯片轉(zhuǎn)換速度快，精度高，穩(wěn)定性好，由于其內(nèi)部含有可編程的信號放大器，所以可以直接和稱重傳感器連接，簡化外圍電路。

智能稱重配料顯示儀表內(nèi)部主要包含單片機控制電路、RS-232通信電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、輸人輸出電路、電源電路和鍵盤顯示電路等。智能稱重配料儀表以微機作為控制系統(tǒng)的核心，可以保證系統(tǒng)在高效、快速的情況下工作，精度高，穩(wěn)定性好，由于其內(nèi)部含有可編程的信號放大器AD7710，所以可以直接和稱重傳感器連接，電路簡單，成本低。目前智能稱重配料儀表在混凝土攪拌站中占有重要作用，應(yīng)用前景十分廣泛。

1智能稱孟配料儀表的功能

1.1稱皿配料儀表的功能

該儀表具有對混凝土進行自動配料的功能。通過程序控制繼電器的相應(yīng)閥門，使一種物料落人稱重盤，稱重傳感器將相應(yīng)的壓力信號送至AD7710芯片，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由8279芯片控制顯示電路顯示相應(yīng)數(shù)值，當該種物料的重量與程序預(yù)設(shè)的值相符時(要考慮空中落差)，開始下一種物料的配比。在配料過程中采用累加計量的方法，當物料配比達到要求后就可以放人攪拌機進行攪拌。該智能稱重配料儀表能實現(xiàn)四種原料的累加計量功能。

1.2主要技術(shù)指標

電源:380VAC50Hz，濕度:90%濕度(無凝結(jié))，顯示范圍:12b(6b重量,6b配方)，工作溫度:一10一40℃，靈敏度:0一30mV，顯示分度:1,2,5,10,20,50,100,200，采樣速度:200次/s，接口:輸人電壓小于2ftV，開關(guān)量輸出電流小于500mA，最大量程:60000，傳感器輸出為20mVo

2硬件電路設(shè)計

以MCS-51單片微型計算機為控制核心，設(shè)計一個多功能、多用途的智能稱重配料顯示儀表。AT89C52Flash單片機完成對各部分的實時控制，X5045芯片用于實現(xiàn)對系統(tǒng)電源監(jiān)視同時提供看門狗定時器功能，其外部復(fù)位電路為整個系統(tǒng)提供上電復(fù)位操作，通過控制8279的相應(yīng)引腳，完成鍵盤掃描、信息顯示，同時為了提升系統(tǒng)的存儲空間，擴展了外部RAM和ROM。在電源電路中，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需要，將50Hz交流電經(jīng)變壓器降壓、整流、濾波以及穩(wěn)壓操作，可提供3路獨立的直流電源，分別作為控制電源、數(shù)字電源和傳感器電源(為正負電源)，以實現(xiàn)對各電路的驅(qū)動。

在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，由電阻應(yīng)變式傳感器傳來的信號經(jīng)AD7710芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，在硬件設(shè)計過程中要注意該部分使用獨立的十SV電源，相應(yīng)引腳連接要注意去禍問題。在通信電路中，我們利用MAX232完成單片機與外設(shè)的通信連接，該芯片使用單一電源供電，完成RS-232電平的轉(zhuǎn)換，這是整個通信部分的核心，同時要采用光電隔離裝置實現(xiàn)對干擾信號的隔離。硬件電路設(shè)計中利用74HC574和74HC245芯片控制ULN2003和TI,P521完成輸人輸出操作，鍵盤部分采用2x3鍵盤矩陣，顯示部分采用共陽極接法，配合8279實現(xiàn)按鍵功能及信息顯示。

3稱孟配料儀表的軟件電路設(shè)計

本系統(tǒng)軟件主要完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤操作、自動配料、LED顯示等功能。系統(tǒng)軟件主要由主程序、鍵盤控制子程序、模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序、自動配料子程序、標定(比例關(guān)系)子程序(在按鍵分析子程序中)、參數(shù)設(shè)置子程序(在按鍵分析子程序中)等組成。其中，1號任務(wù)MCS-S1系統(tǒng)CPU+RAM+Watchdog+ROM)開關(guān)量愉入日繼電器輸出光電隔離光電隔離及驅(qū)動系統(tǒng)總線轉(zhuǎn)換鍵盤及顯示電路。高速光電隔離傳感器接

控制字，3號任務(wù)為顯示電壓信號值，4號任務(wù)為讀AD7710子程序，5號任務(wù)為A/D數(shù)值處理，6號任務(wù)為按鍵分析子程序。通過軟件設(shè)計，可提高配料的精度，實現(xiàn)故障的自動報警、信息的自動保存、多種配料控制方式等功能。

4結(jié)論

通過對所設(shè)計的智能稱重配料顯示儀表進行試驗測試和實際應(yīng)用分析，得到如下幾點結(jié)論:

(1)通過RS-232與PC機之間的通信，構(gòu)成了可以完成自動配料功能的配料儀表。

(2)采用某公司的24bA/D轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換速度快，精度高，穩(wěn)定性好，由于其內(nèi)部含有可編程的信號放大器，所以可以直接和稱重傳感器連接，在硬件上簡化了外圍電路。

(3)通過軟件設(shè)計，加強了配料精度的控制，實現(xiàn)了故障自動報警、信息自動保存、多種配料控制方式等功能。

(4)該稱重配料儀表能實現(xiàn)四種原料(根據(jù)需要可調(diào)節(jié))的累加計量功能。

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