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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-09-25 11:06:56 |來源:網絡轉載
1引言
隨著現代建筑業(yè)對混凝土質量的要求不斷提高,老式攪拌站已經無法滿足工程要求,所以在國內市場上出現很多混擬土攪拌站生產廠家,攪拌站的種類也各種各樣。在混凝土生產過程中,物料的計量精度是保證混凝土質量的關鍵,在各種計量方式中,釆用儀表作為獨立的計量設備是廣為采用的辦法’由于混凝土的生產環(huán)境比較惡劣,所以在設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。另外,儀表和大功率的動力設備直接使用相同的電源,電源的干擾很大,所以儀表應能有較強的抗干擾能為。為了提高配料精度,采用高精度的A/D轉換芯片是必須的。多功能稱重配料顯示儀表內部主要包含以下6大部分;單片機控制電路、RS232通訊電路、模數轉換電路、輸入輸出電路、電源電路和鍵盤顯示電路。
多功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,由于其內部含有可編程的信號放大器AD771O,所以可以直接和重量傳感器連接.簡化外圍電路,成本低。稱重配料儀表在混凝土攪拌站中將發(fā)揮重要作用,應用前景廣泛。
2稱重質配料儀表的構成及功能
2.1稱重配料儀表的功能
該儀表的功能是用來實現對混凝土進行自動配料。通過程序控制相應閥門使一種物料落入稱重盤,傳感器將相應的壓力信號送至AD7710芯片,經模數轉換后,由8279芯片控制顯示電路顯示相應數值,當該種物料的重量與程序預設的值相符時(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4種物料配比達到要求后就可以放入攪拌機進行攪拌。
2.2主要技術指標
(1)電源:220VAC50Hz;(2)濕度:90%濕度(無凝結);(3)顯示范圍:12位(6位重量、6位配方);(4)工作溫度:一10C?40C;(5)靈敏度:0?30mV;(6)顯示分度2.5.10,20,50,100,200;(7)采樣速度;20。次/s;(8)接口;輸入電壓小于24V,開關量輸出電流小于5OOmA;〈9)最大量程:600001(10)傳感器輸出為20mVo
2.3工作示意圖
稱重配料儀表工作示意圖如圖1所示
圖1稱重配料儀表丄作小意圖
壓操作提供3個獨立的直流電源,實現對各電路的驅動。設計中利用74HC574和74HC245芯片控制ULN2003和TLP521完成輸入輸出操作,鍵盤部分采用2X3鍵盤矩陣,顯示部分釆用共陽極接法,配合8279實現按鍵功能及信息顯示。稱重配料儀表的硬件電路原理框圖如圖2所示:
3稱重配料儀表的硬件電路設計
應用MCS-51設計一個多功能、多用途的稱量配料顯示儀表。在單片機控制電路中,通過AT89C52完成對各部分的實時控制,X5045芯片用于實現對系統(tǒng)電源監(jiān)視同時提供看門狗定時器功能,其外部復位電路為整個系統(tǒng)提供上電復位操作;通過控制8279的相應引腳,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。在模數轉換電路中,由電阻應變式傳感器傳來的信號經AD7710芯片完成模數轉換,在硬件設計過程中要注意該部分使用獨立的+5V電源,相應引腳連接要注意去耦問題。在通訊電路中,利用MAX232完成單片機與外設的通訊連接,該芯片使用單一+5V電源供電,完成RS232電平與TTL電平的轉換,這是整個通訊部分的核心,同時要采用光電隔離裝置實現對干擾信號的隔離。在電源電路中,根據系統(tǒng)設計需要,將有效值220V,50Hz交流電經變壓器降壓。
4稱重配料儀表的軟件電路設計
本系統(tǒng)軟件主要完成模數轉換、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、模數轉換于程序、自動配料子程序、標定(比例關系)子程序(在按鍵分析于程序中)、參數設置子程序(在按鍵分析子程序中)等組成。主程序流程圖如圖3所示號其中,1號任務為8279顯示區(qū)數據刷新;2號任務為對AD7710寫控制字;3號任務為顯示電壓信號值;4號任務為讀AD7710子程序;5號任務為A/D數值處理;6號任務為按鍵分析子程序。
5結論
通過對所設計的多功能、多用途的稱重配料顯示儀表進行試驗測試和實際應用分析,得到如下幾點結論:
(1)采用AD公司的24位A/D轉換芯片,轉換速度快,精度高,穩(wěn)定性好,由于其內都含有可編程的信號放大器,所以可以直接和重量傳感器連接,簡化外圍電路。
(2)實現了RS232接口與PC機之間的通訊,構成了可以完成自動配料功能的配料儀表。
(3)通過軟件設計,加強了配料精度的控制,實現了故障自動報警、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4種原料(根據需要可調節(jié))的累加計量功能。
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