双管智能型螺旋电子称设计

材料，在电机和减速机的底座下面采用框架式结构，选用热轧槽钢 。

3.4 支撑架的设计

支撑架用于支撑调速螺旋输送机，并承担物料的重量，需要设计一加强筋，用来增加其结构强度。支撑架的长度由调速螺旋输送机、恒速螺旋输送机的大小以及它们的空间相对位置而定。支撑架的上端用螺栓固定在称架上，螺栓的直径为12mm，两螺栓相间94mm。下部用螺栓固定在整机的底座上，用四个M10×80mm螺栓进行固定。

3.5砝码盘的设计

砝码盘是用来装或卸砝码，与配重配合使用来调整零点和满值.砝码盘的底部为一圆块，直径为φ160mm，高为20mm，在砝码安装处，刨去厚为8mm，故此处高为12mm。在砝码盘的底盘上焊有一挂钩，钩的内径为12mm，外径为20mm。钩的高度根据恒速螺旋输送机的管径而定。

4 单片机控制系统设计

单片机控制系统包括硬件和软件。硬件是指单片机本身及其外围设备，软件则为管理计算机的程序。硬件是单片机控制系统的基础，软件是单片机控制的灵魂。单片机本身是通过各种接口及外围设备与生产过程发生关系，并对生产过程进行数据处理及控制的。

4.1单片机应用系统硬件设计

单片机应用系统的硬件设计包括两大部分内容：一是单片机系统扩展部分设计。它包括存储器扩展和接口扩展。存储器的扩展是指EPROM和RAM的扩展，接口扩展是指8255、8155、8279以及其他功能器件的扩展。二是各功能模块的设计。如信号测量模块、信号控制功能模块、人机对话功能模块、通讯功能模块等，根据系统功能要求配置相应的A/D、D/A、键盘、显示器、打印机等外围设备。

4.1.1前向通道

前向通道由传感器，前置放大电路，A/D转换电路组成。

传感器选用BHR-8M密封型电阻应变式传感器，为减小传感器特性起始端的非线性误差的影响，工作时要加预载荷，大小一般为传感器满量程载荷的10%，传感器供桥电压选用10VDC。

由于荷重传感器输出的电压信号很微弱，所以采用二级精密放大作为前置放大电路。前置放大的第一级采用CMOS动态校零集成运放ICL7650，此级将输入电压0—0.5V放大到0—2V，第二级采用高输入阻抗集成运放LF356，将0—2V电压放大到0—5V。

单片机只接受和输出数字量，而所测压力是模拟量，在单片机的输入端还需用到A/D转换器，在单片机的输出端还需用到D /A转换器由于流量信号的变化频率较低，故选用双积分型3又1/2位A/D转换器5G14433。

4.1.2单片机及系统扩展及人机通道

本设计选用8031系列单片机，扩展一片EPROM27256作为程序存贮器，扩展一片SRAM6116作为数据存贮器，扩展一片8155作为键盘，扩展一片8279显示器和打印机，A/D转换器的接口。带有各备电池的掉电保护电路可防止单片机内的RAM和6116中的数据丢失。

4.1.3 后向通道

后向通道由D/A转换和I/V转换电路和SCR控制器组成。

选用DAC0832芯片作为D/A转换器，参考电压由MCI1403提供，D/A 转换后的电流信号由集成运放4558构成的I/V转换器转换0～5V的电压信号送SCR调速控制器。

SCR调速控制器的基本电路是一单晶体管移相触发控制器，由输入电压信号的大小来控制可控硅的导通角，从而控制调速电机的转速。

4.2单片机应用系统软件设计

系统采用模块化设计方法，包括管理程序和应用程序两大部分。管理程序主要有系统初始化，自检、键盘管理、显示、打印控制、参数设定修改，故障诊断报警等模块。应用程序主要有采样、数字滤波、零点自动跟踪、数据处理，PID调节运算、定时控制、实时控制、实时日历时钟等模块。

4.2.1 主程序

主程序由准备程序和键盘处理程序进行键盘扫描，区分数字键与功能键，并作相应的处理。准备程序完成系统初始化、自检、提示符显示等功能。键盘控制处理程序进行键盘扫描，区分数字键与功能键，并作相应处理。判断其是否是功能键还是数字键。如为数字键，则送缓冲显示区，以便显示；如为功能键，既转到相应的功能键中断服务程序，完成相应的操作。

4.2.2 定时器To中断服务程序

为保证系统运行后对流量的检测、控制工作间断，用8031单片机内的定时器To和软件计数器配合确定采样数据处理和流量控制的时间。将定时器To一次定时的时间作为基本采样时间，内部RAM和30H、2FH单元分别作为采样和控制的时间计数器，这些计数器中的初值可由键盘设计和修改。定时器To的溢出中断设置为高优先级中断。

4.2.3采样和数据处理子程序

该模块主要完成数据采样、数字滤波、零点自动跟踪、数据处理、瞬时量显示等工作。数字滤波程序采用中值滤波方法，连续输入3个采样值，取中间值作为有效信号。零位自动跟踪程序能自动跟踪零点的漂移，减小误差。数据处理程序完成零位补偿、标度转换，计算瞬时量值、累计流量值等工作。

5 结论

双管智能型螺旋电子称是一个机电一体化产品。在机械结构上运用了双管输送机的结构，使得检测的参数大大简化，不仅节省了电子元件，而且使控制方式大大简化，方便了程序的编制。控制系统采用8031单片机为核心，运行可靠，抗干扰能力强。通过外接各种扩展，能够显示瞬时流量值、累计流量值，并对速度进行调控，实现定量给料。其技术要求、性能指标均达到预期目标。

主 要 参 考 文 献

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作者通讯地址：

江苏省盐城市亭湖区迎宾花苑18栋705室，13851349556，吴祥收

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