【正文】
8279最多可用來控制16位LED顯示器,當顯示位數超過8位時,均需要設定為16位字符顯示。圖312 8155H與單片機的接口電路 配料系統自動控制系統的鍵盤電路設計鍵盤輸入是人機交互界面中重要的組成部分,它是系統接受用戶指令的直接途徑。為實現以上擴展功能,本系統需要進行I/O擴展,以實現鍵盤與顯示電路的連接,組成一個方便操作的人機界面。當HIN 為高電平時,HO輸出正電壓信號,通過自舉電容C7將電壓加到Q2的柵極和發(fā)射極之間,C7通過芯片內部的MOS管形成回路放電,這時C7就相當于一個電壓源,從而使Q2導通。圖310 PWM信號產生電路 PWM信號驅動電路由于單靠光耦不能驅動IGBT工作,所以要選取專門的驅動芯片。該PWM調制器工作頻率可達100KHZ,可零輸出和滿載輸出。這樣從測速啟動點到停止點時間間隔內,GATE0為高電平,則輸入8253的CLK0端口的測速脈沖計數值即為。然后接到D觸發(fā)器4013的CLK端。 M/T法測速原理M/T法測速原理是在對光電編碼器輸出的測速脈沖數進行計數的同時,對時鐘脈沖的個數也進行計數。圖37 電流信號采集轉換電路 數字測速電路要實現雙閉環(huán)控制的外環(huán)控制即速度環(huán)控制必須檢測出電機的轉速,并將轉速輸入單片機進行處理。同時,在本次設計中,要求電機快速啟動、制動,通過電流采樣,單片機控制控制電流在允許的范圍內達到最大值,保證電機快速、平穩(wěn)運行。為了使功率器件關斷時過電壓得到有效的抑制并減小關斷損耗,本設計采用分立式關斷RC緩沖電路。由于電路中瞬時電流會很大,為了安全起見,開關采取繼電器吸合。(INT0)用來接受ADC0809的中斷請求信號,使A/D轉換器能與單片機正常通信。 系統采用ATM公司的AT89C52作為控制中心,負責接收數據和外接設備的信號,再處理數據,發(fā)出控制信號,以達到所需的要求。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D 轉換完的數字量,當OE 端為高電平時,才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數據[12]。AD620 為三運放集成的儀表放大器結構, 為保護增益控制的高精度, 其輸入端的三極管提供簡單的差分雙極輸入, 并采用β工藝獲得更低的輸入偏置電流, 通過輸入級內部運放的反饋, 保持輸入三極管的集電極電流恒定, 并使輸入電壓加到外部增益控制電阻Rg上。能附加一些適應特定要求的電路。另一方面,檢測電路對運算放大器要求很高。圖31 重量信號采集電路當電橋輸出端接無窮大負載電阻時,可視輸出端為開路,此時直流電橋稱為電壓橋,即只有電壓輸出。其結構簡單,工作可靠壽命長;靈敏度和分辨力高。常用的傳感器有:電阻應變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器。圖23 雙閉環(huán)等效結構圖轉速環(huán)的設計步驟如下:(1)電流環(huán)等效時間常數2=(2)轉速濾波時間常數,(3)轉速換小時間常數,按小時間常數近似處理=按跟隨和抗擾性能都好的原則,取h=5,則轉速調節(jié)器的超前時間常數為=轉速開環(huán)增益 =(213) 于是ASR的比例系數 = (214) 轉速環(huán)的截止頻率為:20/S(1)轉速環(huán)傳遞函數簡化條件:,現在=20,幾乎等于,滿足簡化條件。按二階最佳系統效正,在一般情況下,希望超調量5%時,查表得阻尼比ζ=, =, 因此,于是電流調節(jié)器ACR的比例系數為電流環(huán)截止頻率(1) 晶閘管裝置傳遞函數近似條件:,現在, 滿足近似條件。 直流電機相關參數的計算電樞電阻 一個經驗公式,其中認為在額定負載下,電樞銅損占電動機總損耗的~,由于是Z232型號的直流電動機銅損占總損耗的比例較高,故取,電樞電阻計算公式為 (23)代入數據=220V,=,==。傳輸速度由測量秤所測得的重量值所確定,以實現讓測量秤上的物料重量保持在一定范圍內。系統采用高分辨率數字觸發(fā)器和高精度數字測速裝置。(1)對電網電壓波動起及時抗擾作用。圖21為轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統的原理圖[7]。脈寬調制器和PWM變換器的傳遞函數可近似看成 (22)式中 為脈寬調制器和PWM變換器的放大系數;為PWM變換器的輸出電壓;為脈寬調制器的控制電壓;Ts為PWM裝置的延遲時間 配料系統直流調速系統閉環(huán)系統方案在本次設計中,電機調速系統采取閉環(huán)控制系統,有兩種方案可供選擇:單閉環(huán)調速系統和雙閉環(huán)調速系統。利用旋轉編碼器測得電機速度,同時利用霍爾式電流傳感器取得到電流信號并將其轉化為合適的電壓信號,把電壓信號輸入給A/D轉換芯片再送給給單片機,在內部通過軟件編程進行運算,輸出控制量完成閉環(huán)控制,實現電機的自動調速控制。直到進入上世紀80年代,隨著全控型電力電子器件的出現和迅速發(fā)展,PWM控制技術才真正得到應用。把該電路應用于本設計,能實現電動機連續(xù)、平滑地轉速調節(jié)、電動機不可逆運行等技術要求。旋轉變流機組是至少要包含兩臺與調速電機容量相當的旋轉電機,還需要一臺勵磁發(fā)電機,設備多,體積龐大,費用高,不便于維護,運行噪聲大。在生產任務繁重的時候,要求系統能夠加快生產速度,集中控制電機的啟動、瀏覽生產工業(yè)流程圖、作出事故報警響應、調節(jié)電機運行速度等功能,實現所需功能的集中控制,這就要求系統可以實現遠程控制功能,并且實時對現場設備進行監(jiān)控。而第三、四階段的配料系統控制器集合了微機技術、現代計量技術、通訊技術、網絡技術、工業(yè)控制等技術,不僅增強了計量的準確性,而且對其在計量過程中出現的問題能夠實時監(jiān)測和控制,同時,儀表的顯示、報警、調零等功能的自動控制也越來越完善。第二次世界大戰(zhàn)之后,隨著傳感器技術、電子技術的迅猛發(fā)展,配料系統的發(fā)展也是突飛猛進。綜上所述,我們可以看到配料自動控制系統的研究設計對我國經濟發(fā)展有著很重要的意義,精確的配料技術不僅可以擴大生產量,還可以是生產出來的產品具有很高的質量和性能,經得起市場的考驗,使我們的產品在世界經濟市場上更具有競爭力。因此,配料精度的高低和配料速度的快慢制約著整個生產的產品質量和產量,因此應對配料過程的質量和產量控制給予足夠重視。在建材行業(yè),沙子、粘土、水泥、石灰、石子等物料的混合需要用配料系統對其進行定量配比。能否準確配料已經成為影響人們生產生活的一個重要因素,但是我國現有的這方面的產品少且設備功能不齊全、精度不高、工作不穩(wěn)定。s livelihood. The cumulative control of some mixed materials batching is realized by batching scale. This accurate cumulative control can cut down the cost of manufacture, improve the quality of the product and enhance the efficiency of labor.The paper first has an introduction to the status of development for batching scale controller at home and abroad, and then ponents and operating principle of the batching scale. According to the design requirements for flow control of a batching scale, this paper designs a batching scale controller with AT89C52 single chip microputer as the master control chip. This paper analyzes the working principles of the system and some key technical issues of the application based on the IGBT apparatus, which include drive circuit, snubbed circuit, protection and controlling the quantity of heat, and so on. In the aspect of microputer control, it has discussed the principle of number touch off、number velocity testing、current/velocity controller、number PWM modulator and presents the hardware or software scheme to achieve it.Photoelectric encoder is used in this system to measure the speed of . motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the singlechip puter and participates in a PI calculation. By real time testing dandy adjusting the motor’s velocity/current, this timing system can get quick and exact timing result.Keywords reversible DC timing system PulseWidth Modulation number controller.目 錄摘 要 IABSTRACT II目 錄 IVCONTENTS VII第1章 緒 論 1 引言 1 研究皮帶配料系統的意義 1 配料系統的國內外發(fā)展現狀 3 配料系統的發(fā)展趨勢 4第2章 配料自動控制系統設計 6 配料自動控制系統可控直流源的選擇 6 配料自動控制系統可控直流源的方案比較 6 配料自動控制系統可控直流源的方案確定 8 直流調速系統PWM電路方案設計 8 PWM變換器控制方案選擇 9 PWM變換器的數學模型 10 配料系統直流調速系統閉環(huán)系統方案 10 配料系統自動控制系統的整體方案設計 12 配料系統直流調速系統設計 13 配料系統自動控制系統性能及技術要求 13 直流電機相關參數的計算 14 雙閉環(huán)穩(wěn)態(tài)工作時靜特性 16 電流調節(jié)器和轉速調節(jié)器的設計 17第3章 配料系統自動控制系統硬件電路設計 22 22 傳感器選擇 22 23 24 A/D轉換電路 26 配料系統自動控制系統的單片機系統 27 皮帶配料系統電機回路保護電路設計 29 29 IGBT的選擇及其吸收回路設計 30 直流電機電流檢測電路 31 數字測速電路 32 M/T法測速原理 33 數字測速硬件電路 34 PWM驅動電路設計 36 PWM信號產生電路 36 PWM信號驅動電路 37 配料系統自動控制系統的鍵盤與顯示電路 38 I/O口擴展電路 39 配料系統自動控制系統的鍵盤電路設計 39 41 42第4章 配料系統自動控制系統軟件設計 44 44 PI控制子程序設計 46 中斷服務程序 47第5章 配料系統直流調速系統仿真 49 直流雙閉環(huán)調速系統的仿真模型的構建 49 直流雙閉環(huán)調速系統的仿真結果分析 50總 結 52致 謝 53參考文獻 54附錄1 軟件編程 56附錄2 系統硬件原理圖 62CONTENTSABSTRACT(CHINESE) IABSTRACT IICONTENTS(CHINESE) IVCONTENTS VIICHAPTER 1 INTRODUCTION 1 Foreword 1 The significance of the belt batching system 1 The development of the belt batching system in the world 3 The development trend of the batching system 4CHAPTER 2 The design of the automatic batching system 6 The choice of controlled DC source for the system 6 Program parison of the controlled DC source 6 The decision of the program 8 DC speed conrol system39。畢業(yè)設計論文基于單片機控制自動配料系統摘 要皮帶配料系統是一種連續(xù)累計自動控制系統,廣泛用在煤炭、化工、冶金、建材、食品等關系國計民生的各個行業(yè),配料系統可對物料的配比實現累計量控制,而準確的累計量控制可提高產品質量,降低生產成本,提高勞動效率。關鍵詞 直流不可逆調速 PWM信號 數字控制器ABSTRACTBelt batching system is a continuous totalizing au