单片机在电磁振动给料机中的应用

添加人：admin 发布时间：2015/11/5 14:21:31 来源：中国破碎机网

　　械2005年笛12期微计算机应用文章编号：1000794（2005）11007102单片机在电磁振动给料机中的应用万文，谢友宝，吴竹溪（南昌航空工业学院，南昌330034）磁振动给料机进行给料，固体流量计用于检测物料流量，通过A/b送进单片机再经过PID控制处理使D/A产生控制电压，送给电振机完成定量控制。
　　1前言电磁振动定量给料机是一种新型给料设备，用来把块状、颗粒状及粉状物料从储料斗中均匀连续或定量地给到受料装置中去。在工业生产中，定量给料设备广泛应用于煤矿、冶金、化工、食品等行业中。随着生产的发展，对配料的精度要求越来越高，因此开发和研制定量给料机的自动控制系统，提高配料精度和设备的自动化水平，具有重要的现实意义。
　　2系统的基本结构及工作原理工作时，电磁振动给料机按控制给定量，将贮料斗里的物料送给固体流量计，流量计将实际给料量检测出来，反馈给控制系统。如果实际值与系统的给定值不相符，调节电磁振动给料机，使给料量达到系统的值。从溜槽式固体流量计流出的物料经水平振动输送机，垂直螺旋输送机又回到贮料器中，构成一个循环系统（见）。如果实际值与系统的给定值相符，物料就由输料口输出。采用控制给料机的振幅来达到定量给料，作为控制对象的电磁振动给料机的振幅，由晶闸管控制的电压决定。
　　1.引流槽2流量计弧形板3.测力计4支撑点5.测力传感器6.水平振动输送机7.水平振动电机8.振动料斗9.电磁振动器10垂直振动电机11.垂直螺旋振动给料机12贮料斗主要分为8个部分对系统进行设计，即电源系统设计、程序监视器设计、存储器的设计、AD转换器接口设计、DA转换器接口设计、键盘显示接口设计、强电驱动IO口设计和串行口扩展设计（见图控制接口图在整个单片机系统设计中，电源的设计是要首先考虑的，为8031供电为直流+5V，ADC574和DAC1210供电需+5V和一组+ /―12V电源，控制强电继电器则需要+12V供电。通过输入、降压、整流、滤波、稳压，输出所需电压。
　　由于单片机的自身抗干扰能力较差，尤其是在一些条件比较恶劣，噪声大的场合，常会出现单片机因外界干扰而导致死机的现象，造成系统不能正常工作，设置程序监视器MAX692是为了有效地抗干扰和保护数据，使系统可靠工作。
　　程序存储器和一片6264数据存储器。选用74LS138译码器作为芯片的片选，系统输入模拟量和输出模拟量各一路，考虑系统对精度的要求，分别选用12位的ADC574和12位DAC1210作为系统A的扩展，A/D和DA与CPU之间采用总线隔离技术，从固体流量计测出的流量经电阻应变式测力传感器，转换成电压，经ADC574转换成数字量，经单3硬件控制接口片机中PD控制，控制而210的输出电压控制晶闸管，再调节给料机的振幅。系统中有2个垂直螺旋输送机的振动电机、2个水平输送机的振动电机和1个电振机需要控制启动和停止，单片机通过光电隔离将控制信号传给这些强电控制设备。用8155扩展8个键盘、8个七段数码管显示接口。采用PC机作为上位机，单片机作为下位机的分布式结构，选用MAX485芯片对8031的串行口进行扩展，实现主机对丛机的远距离现场控制。
　　系统控制框图：反馈量经AD将模拟量转换成数字量，然后与设定量作差值运算经PID控制器运算输出结果经DA变成模拟量，调节相应的参数，控制执行机构，达到调节的目的（见）。
　　闭环系统控制软件设计将系统程序分为五大主要模块即主程序模块、显示模块、键盘操作模块、串行口通信模块、定时器T0中断处理模块和PID控制模块。
　　主程序模块对系统进行初始化。显示模块是将片内RAM的显存信息送给8155输出显示。键盘操作模块功能是进行参数设置、标定以及系统启动和停止的控制。串行口通信模块设置串行口工作方式为3，实现多机通信，由于下位机的实时性较高，因而一般采用串行中断的方式进行通信。定时器T0中断处理模块主要是实现计数、顺序启动设备、延时停机。PID控制模块是根据PID控制增量式算法算出Au（n），再根据u（n）=u（n*1）+Au（n）算出控制量u（）并将其转换成整数，发送给DA转换器。
　　5结语电磁振动给料机由于运用了机械振动学的共振原理，消耗电能少。采用单片机控制电磁振动给料机给料均匀，调节给料机的振幅，在额定振幅范围内，通过输入自动控制信号可以直接调节振幅，可以调节给料机的给料量。具有结构简单，易于调节，工作稳定和远距离微机控制等特点，可实现生产流程的集中控制和自动控制。