MCS一1型微电脑皮带秤的研制

   2023-07-11 互联网2850
核心提示:  摘要微电脑皮带许是硕拉物杆动态计1的一种理怒装笠.近年来,随着微电脑技米的推广应用,我国已研制出多种型号的徽电脑皮带砰

  摘要微电脑皮带许是硕拉物杆动态计1的一种理怒装笠.近年来,随着微电脑技米的推广应用,我国已研制出多种型号的徽电脑皮带砰,适用范围、价格、性能各异,在工业生产线的自动控制中发挥了重要的作用。本文闲述我们新研制的“MCS一l型徽电脑皮带仟”的主要特点、基本功能、硬件设计、软件设计以及在中密度纤维板生产线、创花板生产线中的实际应用情况。

  l引言

  电子皮带秤作为颗粒物料动态计量的一种有效装置经历了几十年的发展历程,单片机技术的出现与应用使电子皮带秤进入了一个崭新的阶段。目前微电脑皮带秤在自动去皮、标定、数字显示、称量范围、数据传送等方面都日趋完善,出现了许多不同类型的微电脑皮带秤,但在设计优化、价格、整体性能等方面还值得进一步探讨。我们在研制“中密度纤维板生产线施胶施蜡控制系统”川时,在原“刨花板施胶工段微机控制系统”[2]的基础上,吸取了一些徽电脑皮带秤的优点,改进了某些不足之处,研制了“MCS一1型微电脑皮带秤”,并在中密度纤维板厂、刨花板厂投入实际应用,效果良好。本文将介绍“MCS一l型微电脑皮带秤”的主要改进之处及其原因,并概要介绍其主婆功能、软硬件设计。

  2设计思想

  MCS一1型微电脑皮带秤是采用目前国内流行单片机8031作为控制单元的全数字化皮带秤,通过密封式负荷传感器直安测量物料的瞬时重量,实时显示测量结果.并可用各设置开关来调节测量零点及比例系数.使测量的精度满足实际生产的要求,现场标定十分方便。MCS一l型微电脑皮带秤可广泛应用于刨花板、中密度纤维板生产线及化工、运输、食品、制糖等工业技术部门.在设计时,主要考虑了以下几点:

  (1)目前大多数电子皮带秤采用按键设置标定系数、皮重(零点)、显示类型等,我们在原“刨花板施胶工段微机控制系统”中也是采用按键设置,从理论上说,这种设计是科学的,但在实际生产中,有两点不足,一是掉电保护不能间断,带来一些不便,二是由于按键处于仪器表面,使参数容易被非操作人员修改,对后级产生不良影响,目前许多中小工厂很难做到严格管理,这是现阶段的实际情况。基于这两点,我们决定将按键设置参数改为由接在8255各口的多位开关设置来完成,也符合“秤”的作为称重仪器的实际情况,一经标定,短期内不再变动。开关设在仪器内部,非技术人员无打开仪器的钥匙,保证了使用的相对安全。

  (2)为便于调试与标定,设置了几种显示类型:显示实际物料瞬时量、显示采集量、显示零点、显示比例系数,四种显示类型由二位开关决定。

  (3)输出部分有八位数码管显示、模拟量送出、串行数字量送出、仿打印机并行口送出数据,供后级仪器选用,克服了单一精出的不便.

  3主要特点及技术指标

  3.1主要特点

  (1)设计紧凑、价格低廉,软件中采用复合滤波的方法,能有效地去除50Hz工预干扰及适应较强的振动环境,

  (2)运行时自动去皮;

  (3)开关设置参数;

  (4)具有四种显示方式,调整校正方便;

  (5)具有多种输出数据的方式,便于接于控制系统中;

  (6)物料上、下限报警指示。

  3.2技术参数

  (1)长期昼夜连续工作;

  (2)物料测量误差:0.5%~l%

  (3)称量范围:取决于所配荷重传感器及秤架结构,

  (4)工作条件

  使用温度范围:一5℃~十50℃;

  使用相对湿度:≤60%

  电源电压:单相交流22ov士10%

  电源频率:50HZ士l

  耗电功率:≤60w

  (5)建议配传感器型号:杭州传感器厂的CL一YB系列。

  

4硬件设计简述

  

  MCS一l型徽电脑皮带秤是由秤架、负荷传感器、前里放大器和单片机控制单元组成。图1为硬件组成框图,物料的瞬时重量经秤架加到负荷传感器上,负荷传感器相应地产生电信号摘出,由前置放大器转换为信号电压,再经模/数转换器将该模拟t信号转换为数字量枯入到CPU中,料t数据以串行、并行通信的方式向后级徽机控制系统发送,以便进行生产控制、数据统计与分析,同时该数据经数/模转换器转换成模拟量输出,供实时检测、校准.MCS一1型微电脑皮带秤还可以通过调节开关的状态来选择显示类型、修改比例系数和调整测里零点,而皮带秤的工作情况则由面板上的指示灯指示,便于监控。

  需要说明的是:本皮带秤的硬件设计中未对皮带的速度进行测量,这是因为皮带的速度是根据物料流量需要调整的,一经确定,要求保持匀速转动。在实际生产中也证实其波动不大,完全符合测量精度的要求,而加入皮带速度的测量再经A/D转换反而造成较大误差。当然,控制皮带匀速转动是重要的.整定在不同的皮带速度,其标定数据由比例系数调整。图1中,二位开关K3为选择显示类型,接在8031的Pl.6、PI.7上,通过K3可以设置四种显示型:瞬时料量(L一xxx.xx)、采集量(Lcxxx)、零点(Ldxxx)、比例系数(Lnxxx).8位开关KI为置比例系数,接在8255的B口。8位开关KZ为校正采集量的零点,接在、8255的C口。与编程有关的地址分配见表1。

  

  5软件设计

  5.1主程序

  图2为主程序流程框图,其主要功能有:(1)负责各接口芯片的初始化(包括并行接口芯片8255、显示接口芯片8279、ADC0809、DAC0832等),(2)RAM芯片的自检,显示自检的字节数,发现RAM有误则停止.(3)根据情况控制各指示灯,(4)判断报替;(5)根据二位开关设里通过八位数码管显示有关数据,前两位为物理量提示符,(6)调用各功能子程序.

  5.2主要功能子程序

  主要功能子程序有:(1)自检子程序(ZJI),负责检查外存芯片6264的存储空间是否正常,显示正常字节数,有误则停机,便于维修;(2)料量数据采集子程序(ADsJ),负贵采集料量并进行德波,提供有效的采集数,(3)物理量转换子程序(ZHll),负责将数据转换为显示码,并送显示缓冲区;(4)并行发送子程序(BxFS),通过8255的A口及有关控制线向并行输出口送数;(5)串行发送子程序(F55),以波特率为600,按8031的串行口工作方式1发送数据。

  

  6结束语

  本皮带秤已在中密度纤维板生产线、刨花板生产线等领域的施胶施蜡控制系统上使用,性能稳定、调试方便。由于它与后级系统只有串行或并行数据的联系,对后级干扰较少,自成体系结构,便于维护、维修,可相对定型投入使用。

  参考文献

  


 
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