【正文】 system......................................................... 10 The overall design of the automatic control system of the batching system.. 12 Batching system DC speed control design .................................................... 13 Batching automatic control system performance and technical requirements ................................................................................................ 13 The calculation of the relevant parameters of the DC motor ............... 14 The closed loop static characteristics of the steadystate operation ..... 16 The design of the ACR and ASR......................................................... 17 CHAPTER 3 Circuit design of the batching automatic control system ..................... 22 Weight signal acquisition circuit ................................................................... 22 The selection of the sensor .................................................................. 22 Circuit to get the weight ................................................................... 23 Weight signal filering amplifier .................................................................... 24 VII A/D converter circuit .................................................................................... 26 SCM for batching automatic control system ................................................. 27 Belt ingredients motor circuit protection circuit design ................................ 29 Limitations and start pumping voltage protection circuit .................... 29 The IGBT choice and the absorption circuit design ............................ 30 DC motor current detection circuit................................................................ 31 Digital speed circuit ...................................................................................... 32 M/T method velocimetry principle...................................................... 33 Circuit of the detected speed ............................................................... 34 PWM drive circuit design ............................................................................. 36 PWM signal generating circuit............................................................ 36 PWM signal to drive circuit ................................................................ 37 Keyboard and display circuit of batching automatic control system ............. 38 I/O port expansion circuit.................................................................... 39 Keyboard design of the system ........................................................... 39 Display circuit design for the system .................................................. 41 The power system for the batching automatic control system ..................... 42 CHAPTER 4 The software design for the batching automatic control system .......... 44 The main stuctural design of the software design ......................................... 44 PI control subroutine design.......................................................................... 46 Interrupt service routine ................................................................................ 47 CHAPTER 4 Batching system DC speed control system simulation......................... 49 Construction of DC double closed loop speed control system simulation model .................................................................................................................. 49 Simulation results of the DC double closed loop speed control system ...... 50 The summary ............................................................................................................. 52 Acknowledgements ................................................................................................... 53 References ................................................................................................................. 54 Appendix 1 software programming ........................................................................... 56 Appendix 2 system hardware schematic .................................................................... 62 1 第 1 章 緒 論 引言 配料系統(tǒng)是按照一定比例來控制物料傳輸?shù)牧?，使皮帶傳輸?shù)奈锪习凑找欢ū壤齾㈦s在一起，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)上有很大的用處。因此，改善現(xiàn)有配料裝置，開發(fā)更精確、更方便的 配料系統(tǒng) 控制器勢在必行。由 此可見， 配料系統(tǒng) 的應用非常廣泛。 隨著我國工業(yè)自動化程度的提高， 配料系統(tǒng) 將在現(xiàn)在和未來的市場需求中占據(jù)相當大的比例。 配料系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 根據(jù)最新 配料系統(tǒng) 國家標準的規(guī)定， 皮帶配料系統(tǒng) 是一種連續(xù)累計自動衡器。 配料系統(tǒng) 的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下四個階段： 第一階段是上世紀五、六十年代的純機械式 配料系統(tǒng) ，普遍采用機械式、光電式掃描或增量式編碼器等，這一階段的 配料系統(tǒng) 僅具有識別計數(shù)和啟動功能。而通訊技術(shù)的發(fā)展更是增強了儀表的遠程維護診斷與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋? 第一， 大規(guī)模集成芯片的產(chǎn)生和廣泛應用使得穩(wěn)定安全的控制系統(tǒng)得到了基本的保證，但是在一些嚴酷的環(huán)境下，系統(tǒng)故障還是時常發(fā)生，導致我們生產(chǎn)出來的產(chǎn)品會因為外界擾動配料失調(diào)而不合格，所以系統(tǒng)在惡劣環(huán)境的抗干擾能力有待提高。早已經(jīng)被淘汰。 但是 VM系統(tǒng)在應用時還有很多的缺點 ： 由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，要實現(xiàn)四象限運行，必須采用正、反兩組全控橋整流電路； 晶閘管對過電壓和過電流十分敏感，因此必須有可靠地保護電路和符合要求的散熱條件； 當系統(tǒng)處于深調(diào)速狀態(tài)，晶閘管的導通角度很小，系統(tǒng)功率因數(shù)低，會產(chǎn)生很大的諧波電流，引起電網(wǎng)電壓的畸變。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展以及各種新的理論方法，如現(xiàn)代控制理論、非線性系統(tǒng)控制思想的應用， PWM 控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展。 直流調(diào)速系統(tǒng) PWM 電路方案設(shè)計 本設(shè)計需要設(shè)計一個直流調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)皮帶傳輸系統(tǒng)所測得的物料重量來調(diào)節(jié)上一級傳輸皮帶的物料傳輸速率，即控制直流電機的轉(zhuǎn)速，從而達到控制皮帶傳輸系統(tǒng)上物料重量的目的。 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)引入轉(zhuǎn)速負反饋，結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)計算簡單，比較容易實現(xiàn)。 圖 21 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理圖 圖中兩個調(diào)節(jié)器 ASR 和 ACR 分別為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，二者串級連接，即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。 （ 2）起動時保證獲得允許的最大電流。其內(nèi)環(huán)是電流反饋及控制環(huán)，外 環(huán)是電動機轉(zhuǎn)速反饋及控制環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)的調(diào)節(jié)都是由 AT89C52 微機軟件完成數(shù)字 PI 控制規(guī)律的運算。因此，配料系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)必須具 14 有良好的加減速性能，跟隨性能如上升時 間 Tr，調(diào)節(jié)時間 Ts 和超調(diào)量 ? 都要滿足一定的要求；另一方面，由于配料系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)工作的環(huán)境一般情況下比較惡劣，所以在抗擾動上也具有很高的要求：所涉及的系統(tǒng)必須具有抗負載擾動和抗電網(wǎng)電壓擾動等動態(tài)抗擾性能。 電動勢系數(shù) eC 由電機轉(zhuǎn)速計算公式 RInCU Ne ?? ， 有 n RIUC aNe ?? （ 24） 代入?yún)?shù) U=220V， NI =， aR =? 計算得 eC = 電動機額定勵磁下的轉(zhuǎn)矩電流比 mC 根據(jù)公式 eem CCC ?? ? （ 25） 代入 eC =可得 mC = 電動機軸上的飛輪轉(zhuǎn)矩 2GD 計算 由 gJGD 42 ? （ 26） 其中 /g m s? ，代入 J= 可得 22 NmGD ? 機電時間常數(shù) mT 由公式 2375m emGD RT CC? （ 27） 將以上計算結(jié)果代入?yún)?shù)計算得 Tm =