【正文】 33。潘老師淵博的知識，治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)，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(chǎn)生巨大的影響。參考文獻(xiàn)[1]桑占良. 水泥包裝機(jī)新型電控系統(tǒng)的研究[D].青島：中國海洋大學(xué),2008.[2]清華大學(xué)電子學(xué)教研組，楊素行. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].第3版. 北京：高等教育出版社，2006.[3]清華大學(xué)電子學(xué)教研組，閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第5版. 北京：高等教育出版社，2008.[4]孫婷. 參數(shù)自整定PID控制算法應(yīng)用研究[D].西安：西安大學(xué)，2007.[5]劉劍,陳建,鄔連學(xué). 一種數(shù)字PID控制算法分析[J]. 承德石油?？茖W(xué)校校報(bào),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(xué)芝，劉笑平. 水泥包裝機(jī)主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)研究[J]. 湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2013，29(2):14.[8]Junjie Zhang, Zhenfeng Wang, Junbo Sun. ect. PLC Modeling and Checking Based on Formal Method[J]. Software Engineering amp。也由于此次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)還有很多的不足和需要完善的地方。文中不僅詳細(xì)介紹了計(jì)量系統(tǒng)的工作原理與流程圖，還詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)在硬件和軟件方面的設(shè)計(jì)，用C語言編程了主要部分的程序。本文中不僅給出了旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)的電氣控制電路圖，而且給出了每個關(guān)鍵部件的原理框圖和設(shè)計(jì)思路與方法。5 總結(jié)本文的主要內(nèi)容是關(guān)于旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)電氣控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，以性價比高，實(shí)用性強(qiáng)為設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出可靠性較強(qiáng)，效率較高的水泥包裝機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分為五步，分別是：第一步：查看各點(diǎn)輸入輸出信號是不是正常。 unint xdata caiyangresult=0。測量完8次之后，我們把這8次中的最大的數(shù)值和最小的數(shù)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(jié)果[15]。數(shù)據(jù)采樣首先要做的就是先啟動A/D轉(zhuǎn)換器，接著檢查采樣的次數(shù)有沒有符合系統(tǒng)規(guī)定的次數(shù)，如果沒有到規(guī)定的次數(shù)，就繼續(xù)的執(zhí)行采樣操作，如果得到了規(guī)定的次數(shù)，就可以綜合全部數(shù)據(jù)來計(jì)算，在這個程序中運(yùn)用的方法是，運(yùn)用中值數(shù)字濾波的方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，降低了其他因素的干擾。 稱重控制程序以下為旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)計(jì)量系統(tǒng)稱重控制程序。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(jì)量系統(tǒng)的PLC控制思路 具體的設(shè)計(jì)思路為：第一步：打開開關(guān)X024，啟動旋轉(zhuǎn)電機(jī)；第二步：當(dāng)工人把水泥袋掛到出灰嘴的時候，傳感器收到感應(yīng)信號，感應(yīng)開關(guān)X020閉合，下料口閘板Y1打開；第三步：當(dāng)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(yīng)開關(guān)X021斷開，下料口Y1關(guān)閉；第四步：當(dāng)裝好的水泥袋轉(zhuǎn)到固定位置后，行程開關(guān)收到信號，啟動卸包機(jī)Y2進(jìn)行推袋動作，水泥袋進(jìn)入輸送皮帶進(jìn)行裝車出廠。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。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(diǎn)的值，把I/O口初始化，將下料器的閘板電磁鐵釋放。4 計(jì)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)流程分析 系統(tǒng)的程序流程圖如下圖41所示。因?yàn)镃語言具有比較多的模塊程序結(jié)構(gòu)，所以我們就可以才用模塊化程序結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行軟件的開發(fā)。因?yàn)樵贑語言當(dāng)中有很多的運(yùn)算符以及大量的數(shù)據(jù)類型，所以我們在設(shè)計(jì)程序的時候就比較的方便。此次的軟件設(shè)計(jì)，要求在能實(shí)現(xiàn)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(fù)雜，要刪繁就簡，而且性能要可靠。P0口作為雙向的8位的三態(tài)I/O口；P1口作為準(zhǔn)雙向的8位的I/O口；P2口作為準(zhǔn)雙向的8位的I/O；P3口作為準(zhǔn)雙向的8位的I/O口[14]。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(nèi)部的存儲器。9號引腳為復(fù)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。19號引腳是XTAL1，此引腳接與外部晶體的一個引腳相連。40號引腳為VDD，接+6v電源；20號引腳為VSS，這個引腳接地。 STC公司生產(chǎn)的89C52單片機(jī)具有以下十三個特點(diǎn)：第一個：本機(jī)是采用額定電壓為5V的電壓；第二個：本機(jī)的額定工作頻率為40MHZ；第三個：本機(jī)采用6周期/機(jī)器時鐘；第四個：包含512個字節(jié)的隨機(jī)存儲器；第五個：用戶的程序的空間字節(jié)數(shù)為16K；第六個：擁有看門狗；第七個：擁有定時器/計(jì)數(shù)器；第八個：擁有32個通用的I/O口，有P0口，P1口，P2口,P3口；第九個：可以在應(yīng)用編程，也可以在系統(tǒng)中編程；第十個：適宜的工作溫度為：0—65度；第十一個：具有通用的異步的串行口[13]。這種類型的結(jié)構(gòu)中的逐次逼近轉(zhuǎn)換器隨處可見。電阻分壓式地轉(zhuǎn)換器只需要一種電阻就可以了，精度還是比較好控制的，就算電阻誤差會很大,非單調(diào)性出現(xiàn)的幾率也比較小,這是他的一個比較好的地方。圖36 輸入等效電路圖 在獲取數(shù)據(jù)的時候，電容C保持充電，在得到數(shù)據(jù)之后，T/H被打開，電荷這時充當(dāng)信號樣本，和另一之路的采樣信號對比，之后把得到的結(jié)果交給輸出寄存器。在這個數(shù)值在不端的改變和位移的工程中，一直在通過邏輯控制電路的時鐘進(jìn)行驅(qū)動，直到最終最低有效位轉(zhuǎn)換地完成。整個工作的過程是：當(dāng)開始工作之后，控制邏輯電路把信號值存儲在寄存器當(dāng)中，在經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換之后得到一定的電壓值，得到的電壓和輸入信號一起到比較器當(dāng)中進(jìn)行比較，之后比較器把輸出的結(jié)果傳送給D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器就根據(jù)這個結(jié)果進(jìn)行修改，調(diào)整電壓值，一直到這個電壓值與輸入信號的電壓值相等為止。下圖35為該轉(zhuǎn)換器的原理圖[2]。 逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器的原理及設(shè)計(jì)AD轉(zhuǎn)換也叫做模數(shù)轉(zhuǎn)換，通俗的講法就是把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的一種過程。在兩個環(huán)相等的時候，a1的方向段增益是a2的1倍，a1的輸出增益為3，放大器在差動模式的時候，增益值是5。圖34 基本電路圖由圖我們可以知道，AvR0構(gòu)成了組成一組反饋回路，這個回路會產(chǎn)生比較穩(wěn)定地集電極電流。還有，因?yàn)椤半娏鞣答仭苯Y(jié)構(gòu)的存在，AD627的共模抑制比非常的優(yōu)秀。因?yàn)锳D627地失調(diào)電壓以及增益誤差都很小，所以，系統(tǒng)的直流誤差可以變得很小。下圖33為儀表放大器AD627的引腳圖。 儀表放大器的選取此次我們的設(shè)計(jì)選取的儀表放大器為AD627，這個放大器功耗比較低，性能也比較穩(wěn)定。如果R1=R2，R3=R4，R4=R5，那么有增益G= (1+2R1/Rg)Rf/R3，因此，我們也知道，想要改變電路的增益，只需要使Rg的值發(fā)生變化就可以了。 圖32 儀表放大器結(jié)構(gòu)圖圖中的輸入方式為同向差分輸入方式，同向輸入的優(yōu)點(diǎn)是在很大的程度上增大了輸入阻抗，使輸入信號地衰減程度達(dá)到有效的減小。儀表放大器是一種特殊的差動放大器，它由一個兩級的差分放大電路構(gòu)成。 儀表放大器的原理及設(shè)計(jì)因?yàn)閼?yīng)變式稱重傳感器的電橋電路信號輸出端輸出的是微弱的電信號，所以需要用放大器進(jìn)一步放大，這樣才能便稱AD轉(zhuǎn)換器所需要的電壓地值。為了不出現(xiàn)非線性誤差，我們選取差動電橋電路。所示測量電橋采用直流電源供電，圖上應(yīng)變片用電橋地第一個臂來表示，R1表示因?yàn)閼?yīng)變而發(fā)生的電阻地變化，在R1=R2，R3=R4的情況下，電橋地電壓靈敏度Su是最大的時候，在這種情況下有： （32）而在應(yīng)變非常小的時候有： （33） （34）根據(jù)式（32）我們可以知道，輸出地電壓U0=f（Er）不是線性地，而如果應(yīng)變片受到的力微乎其微的情況下，U0就是線性的。 應(yīng)變片測量電路 下圖31為應(yīng)變片的測量電路原理圖。要測量金屬導(dǎo)體地應(yīng)變效應(yīng)，我們一般間接的通過應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)K來表示，一般 （31）在上面的式