【正文】 接地。兩個外接的晶體引腳XTAL1/XTAL2。19號引腳是XTAL1，此引腳接與外部晶體的一個引腳相連。18號引腳為XTAL2，此引腳與外部晶體的另一端相連。9號引腳為復位引腳RST，30號引腳為允許地址鎖存，它的作用是將低位的字節(jié)鎖存在程序允許的地址中。29號引腳為PSEN，可以當做讀選通信號。31號引腳為EA引腳，在EA端處在高電平的時候，可以訪問到程序內部的存儲器。3239號引腳為P0口引腳，18號引腳為P1口引腳，2128號引腳為P2口引腳，1017號引腳為P3口引腳。P0口作為雙向的8位的三態(tài)I/O口；P1口作為準雙向的8位的I/O口；P2口作為準雙向的8位的I/O；P3口作為準雙向的8位的I/O口[14]。在這個水泥包裝機的計量系統(tǒng)中，關于單片機的設計語言，我們采用了C語言。此次的軟件設計，要求在能實現各個功能的前提下，程序還必須要簡單明了，流程不能過于復雜，要刪繁就簡，而且性能要可靠。C語言作為一種傳統(tǒng)的編程語言，能夠應用于大多數的系統(tǒng)的程序的開發(fā)當中，編程語言簡單，容易看懂、理解，而且還能夠很好的體現出系統(tǒng)在各方面的特點，它是一種具有匯編功能的高級語言。因為在C語言當中有很多的運算符以及大量的數據類型，所以我們在設計程序的時候就比較的方便。而且，它還能夠控制系統(tǒng)的硬件，而且它的運算速度還非常的快，編譯的效率非常的高。因為C語言具有比較多的模塊程序結構，所以我們就可以才用模塊化程序結構來設計程序，進行軟件的開發(fā)?，F在，在市場上，大多數的生產廠家都把C語言當做程序設計的第一語言，用C語言來進行開發(fā)的系統(tǒng)明顯比用其他語言來開發(fā)要快得多，而且C語言修改方便實用性強。4 計量系統(tǒng)的軟件設計 系統(tǒng)流程分析 系統(tǒng)的程序流程圖如下圖41所示。圖41系統(tǒng)程序流程圖首先，在系統(tǒng)得電開機之后，此時的系統(tǒng)立即進行初始化，開始初始化設置。這里的初始化包括很多，主要有：讀取水泥袋的皮重，讀取所需點的值，把I/O口初始化，將下料器的閘板電磁鐵釋放。在這之后，就可以開始進入主循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)按順序執(zhí)行程序，第一步要檢測的是在插袋口有沒有插袋，如果沒有接收到插袋信號，再去查看有沒有按鍵信號，在有按鍵的情況下，可以從按鍵的地方得到按鍵的值，并根據情況做處理。相反，如果系統(tǒng)接收到了插袋口傳來的插袋信號，出灰嘴的閘板就自動打開，開始一整個灌裝的過程。如此反復，進行循環(huán)[15]。我們也可以把這個系統(tǒng)流程寫成PLC的形式，如下圖42所示：圖42 計量系統(tǒng)的PLC控制思路 具體的設計思路為：第一步：打開開關X024，啟動旋轉電機；第二步：當工人把水泥袋掛到出灰嘴的時候，傳感器收到感應信號，感應開關X020閉合，下料口閘板Y1打開；第三步：當采集信號系統(tǒng)收到稱重傳感器傳來的已裝滿信號后，感應開關X021斷開，下料口Y1關閉；第四步：當裝好的水泥袋轉到固定位置后，行程開關收到信號，啟動卸包機Y2進行推袋動作，水泥袋進入輸送皮帶進行裝車出廠。如此循環(huán)，實現自動化生產。 稱重控制程序以下為旋轉式水泥包裝機計量系統(tǒng)稱重控制程序。 數據的采樣分析數據采樣是程序執(zhí)行時必不可少的一部分，圖43展示的就是數據采樣的流程圖。數據采樣首先要做的就是先啟動A/D轉換器，接著檢查采樣的次數有沒有符合系統(tǒng)規(guī)定的次數，如果沒有到規(guī)定的次數，就繼續(xù)的執(zhí)行采樣操作，如果得到了規(guī)定的次數，就可以綜合全部數據來計算，在這個程序中運用的方法是，運用中值數字濾波的方法來進行數據計算，降低了其他因素的干擾。這種計算方法非常迅速，能夠在15ms之內對同一對象進行8次的檢測，而且次與次之間的測量時間非常的短。測量完8次之后，我們把這8次中的最大的數值和最小的數值去掉，最后再求剩下的6個值的平均值，就可以得到被干擾信號干擾得比較少的結果[15]。圖43 數據采樣流程圖下面我們用C語言的形式展現出來： { unint idata dig[10]。 unint xdata caiyangresult=0。 unint idata i=0 計量系統(tǒng)的實驗關于計量系統(tǒng)的實驗，首先的任務是要查看每一個輸入點和輸出點的信號是不是正常的，另一個要查看的是測量的值和實際的值有什么區(qū)別，是不是一樣的。實驗的內容分為五步，分別是：第一步：查看各點輸入輸出信號是不是正常。實驗性的給閘板一個關閉信號，看它能不能夠正常關閉；給掉袋機構一個信號，看它能不能夠正常執(zhí)行掉袋操作；第二步：調整零點，當稱重傳感器上沒有東西的時候，可以調節(jié)放大器的調零電路，把第二級放大的輸出調為零；第三步：把固定的重物放在稱重傳感器上，改變放大器放大的倍數，直至第二級放大的輸出達到11V；第四步：查看單片機是不是能夠接受到各種信號，比如插袋的信號；第五步：要停止水泥物料進入包裝袋，需要關閉出灰嘴處的閘板，但閘板的關閉需要的時間，所以要使單片機提前發(fā)出關閉閘板的信號，這種時間參數的控制要經過多次的實驗來確定。5 總結本文的主要內容是關于旋轉式水泥包裝機電氣控制系統(tǒng)的研究與設計，以性價比高，實用性強為設計理念，設計出可靠性較強，效率較高的水泥包裝機控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)以PLC為基礎，設計出較高自動化的產品為目標。本文中不僅給出了旋轉式水泥包裝機的電氣控制電路圖，而且給出了每個關鍵部件的原理框圖和設計思路與方法。計量系統(tǒng)采用微機技術，選取單片機為核心進行設計，大大的增強了計量系統(tǒng)的抗干擾能力和計量的準度和精度。文中不僅詳細介紹了計量系統(tǒng)的工作原理與流程圖，還詳細的介紹了系統(tǒng)在硬件和軟件方面的設計，用C語言編程了主要部分的程序。此次所研究出的設計方案雖然達到了設計初期的想法與要求，但是為了證明設計的成功，還需要在實際生產中進行檢驗，只有在實際生產中能進行實際生產，才能證明設計的成功性。也由于此次設計的時間比較短暫，加之本人的能力水平有限，以及工作環(huán)境的不同等情況，本設計還有很多的不足和需要完善的地方。因此，只能在日后的實際的生產環(huán)境中進一步發(fā)現問題，解決問題，讓這個系統(tǒng)更加完善。參考文獻[1]桑占良. 水泥包裝機新型電控系統(tǒng)的研究[D].青島：中國海洋大學,2008.[2]清華大學電子學教研組，楊素行. 模擬電子技術基礎簡明教程[M].第3版. 北京：高等教育出版社，2006.[3]清華大學電子學教研組，閻石. 數字電子技術基礎[M].第5版. 北京：高等教育出版社，2008.[4]孫婷. 參數自整定PID控制算法應用研究[D].西安：西安大學，2007.[5]劉劍,陳建,鄔連學. 一種數字PID控制算法分析[J]. 承德石油?？茖W校校報,2007,9(3):1113.[6]GuoQiang Zeng, KangDi Lu, YuXingDai. ect. Binarycoded extremal optimization for the design of PID controllers[J]. Neuroputing,2014,138:180188[7]胡學芝，劉笑平. 水泥包裝機主軸變頻調速系統(tǒng)研究[J]. 湖北理工學院學報,2013，29(2):14.[8]Junjie Zhang, Zhenfeng Wang, Junbo Sun. ect. PLC Modeling and Checking Based on Formal Method[J]. Software Engineering amp。 Applications,2010, 3:10541059[9]劉詒榮. 旋轉式水泥包裝機計量控制[J]. 計量技術,2011,(12):5960.[10]王庭有. 可編程控制器原理及應用[M].：國防工業(yè)出版社，2008.[11]阮友德. 電氣控制與PLC[M].北京：人民郵電出版社，2009.[12]汪道輝. 可編程控制器原理及應用[M].：電子工業(yè)出版社，2011.[13]董景新，趙長德，熊沈蜀，[M].北京：清華大學出版社，2006.[14]張鑫. 單片機原理及應用[M].：電子工業(yè)出版社，2010.[15]黃勤. 單片機原理及應用[M].北京：清華大學出版社，2010.致 謝致謝：首先非常感謝我的論文導師潘宇老師在我的畢業(yè)論文設計階段對我的悉心指導，潘宇老師在論文指導上給我提供了很多的幫助，使我的動手能力和分析能力有了很大的提高。潘老師淵博的知識，治學的嚴謹，不辭辛勞投身研究工作的敬業(yè)精神，都給我?guī)砹司薮蟮母形?，在未來的工作生活中都會對我產生巨大的影響。此外，還要感謝鹿山學院，感謝鹿山學院的各位領導與老師，很高興能在這樣一座美麗的學校學習生活四年，我在這里學到了很多，謝謝你們。3