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多功能称重配料仪表设计与应用

发布时间:2020-08-27 10:19:46 |来源:网络转载

1引言
随着现代建筑业对混凝土质量的要求不断提高,老式搅拌站已经无法满足工程要求,所以在国内市场上岀现很多混凝土搅拌站生产厂家,搅拌站的种类也各种各样。在混凝土生产过程中,物料的计量精度是保证混凝土质量的关键,在各种计量方式中,采用仪表作为独立的计量设备是广为采用的办法/由于混凝土的生产环境比较恶劣,所以在设计配料仪表时必须针对环境的特殊性,才能使仪表有实用价值/另外,仪表和大功率的动力设备直接使用相同的电源,电源的干扰很大,所以万方数据有较强的抗干扰能力。为了提高配料精度,采用高精度的A/D转换芯片是必须的/多功能称重配料显示仪表内部主要包含以下6大部分:单片机控制电路、RS233通讯电路、模数转换电路、输入输岀电路、电源电路和键盘显示电路.
多功能称重配料仪表以微机作为控制系统的核心,可以保证系统在高效、快速的情况下工作,精度高,稳定性好,由于其内部含有可编程的信号放大器AD7710,所以可以直接和重量传感器连接,简化外围电路,成本低。称重配料仪表在混凝土搅拌站中将发挥重要作用,应用前景广泛.
2称重配料仪表的构成及功能
2.1称重配料仪表的功能
该仪表的功能是用来实现对混凝土进行自动配料。通过程序控制相应阀门使一种物料落入称重盘,传感器将相应的压力信号送至AD771O芯片,经模数转换后,由8277芯片控制显示电路显示相应数值,当该种物料的重量与程序预设的值相符时(要考虑空中落差),开始下一种物料的配比。在配料过程中采用累加计量的方法,当-种物料配比达到要求后就可以放入搅拌机进行搅拌。
2.2主要技术指标
(1)电源:22OVAC50H5;(2)湿度:90%湿度(无凝结);(3)显示范围:12位(6位重量、6位配方);(-)工作温度:一10<〜40<;(5)灵敏度:0=30mV;(6)显示分度:1,2,5,10,20,50,100,20;(7)采样速度:200次?;(8)接口:输入电压小于24V,开关量输岀电流小于500mA;(9)最大量程:60000;(10)传感器输岀为20mVo
2.3工作示意图
称重配料仪表工作示意图如图1所示。

称重配料仪表工作示意图


图1称重配料仪表工作示意图
3称重配料仪表的硬件电路设计
应用MCS-51设计一个多功能、多用途的称量配料显示仪表。在单片机控制电路中,通过AT89C52完成对各部分的实时控制,X5045芯片用于实现对系统电源监视同时提供看门狗定时器功能,其外部复位电路为整个系统提供上电复位操作;通过控制8279的相应引脚,完成键盘扫描、信息显示;同时为了提升系统的存储空间,扩展了外部RAM和ROM。在模数转换电路中,由电阻应变式传感器传来的信号经AD7710芯片完成模数转换,在硬件设计过程中要注意该部分使用独立的+5V电源,相应引脚连接要注意去耦问题。在通讯电路中,利用MAX232完成单片机与外设的通讯连接,该芯片使用单一+5V电源供电,完成RS232电平与TTL电平的转换,这是整个通讯部分的核心,同时要采用光电隔离装置实现对干扰信号的隔离。在电万方麴中,根据系统设计需要,将有效值22OV,5OHz交流电经变压器降压以及整流、滤波和稳压操作提供3个独立的直流电源,实现对各电路的驱动。设计中利用77HC57-和74HC245芯片控制ULN2OO3和TLP521完成输入输岀操作,键盘部分采用2X3键盘矩阵,显示部分采用共阳极接法,配合8277实现按键功能及信息显示。称重配料仪表的硬件电路原理框图如图2所示。

称重配料仪表主程序流程图


图3主程序流程图

4称重配料仪表的软件电路设计
本系统软件主要完成模数转换、键盘操作、自动配料、LED显示等功能*系统软件主要由主程序、键盘控制子程序、模数转换子程序、自动配料子程序、标定(比例关系)子程序(在按键分析子程序中)、参数设置子程序(在按键分析子程序中)等组成*主程序流程图如图3所示*其中,号任务为8279显示区数据刷新$号任务为对AD7710写控制字$号任务为显示电压信号值$号任务为读AD7710子程序$号任务为A/D数值处理$号任务为按键分析子程序.
通过对所设计的多功能、多用途的称重配料显示仪表进行试验测试和实际应用分析,得到如下几点结论:
(1)采用AD公司的24位A/D转换芯片,转换速度快,精度高,稳定性好,由于其内部含有可编程的信号放大器,所以可以直接和重量传感器连接,简化外围电路*
(2)    实现了RS232接口与PC机之间的通讯,构成了可以完成自动配料功能的配料仪表.
(3)    通过软件设计,加强了配料精度的控制,实现了故障自动报警、信息自动保存、多种配料控制方式等功能.
(4)    该称重配料仪表能实现4种原料(根据需要可调节)的累加计量功能。
5结束语
综上所述,一个有效的、完善的0。)体系结构对于基于现场总线的企业信息系统网络的发展是至关重要的在IntServ的基础上,通过简化服务体系模型,并且为了实现针对此类网络的一些特殊要求,如故障-安全等,采用部分静态路由和路由冗余、资源预留的调整、流量整形和拥塞避免的算法调整以及服务类型的区分和接纳控制对IntServ进行一定调整和补充,从而有效地实现了基于现场总线的企业信息系统的对OS的要求。

 

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