1.引言

随着现代建筑业对混凝土质量的要求不断提高，老式搅拌站已经无法满足工程要求，所以在国内市场上出现很多混凝土搅拌站生产厂家，搅拌站的种类也各种各样。在混凝土生产过程中，物料的计量精度是保证混凝土质量的关键，在各种计量方式中，采用仪表作为独立的计量设备是广为采用的办法。由于混凝土的生产环境比较恶劣，所以在设计配料仪表时必须针对环境的特殊性，才能使仪表有实用价值。另外，仪表和大功率的动力设备直接使用相同的电源，电源的干扰很大，所以仪表应能有较强的抗干扰能力。为了提高配料精度，采用高精度的A／D转换芯片是必须的。多功能称重配料显示仪表内部主要包含以下6大部分；单片机控制电路、RS232通讯电路、模数转换电路、输入输出电路、电源电路和键盘显示电路。多功能称重配料仪表以微机作为控制系统的核心．可以保证系统在高效、快速的情况下工作，精度高，稳定性好，由于其内部含有可编程的信号放大器AD7710，所以可以直接和重量传感器连接，简化外围电路，成本低。称重配料仪表在混凝土搅拌站中将发挥重要作用，应用前景广泛。

 

2.称重配料仪表的构成及功能

2.1称t配料仪表的功能

该仪表的功能是用来实现对混凝土进行自动配料。通过程序控制相应阀门使一种物料落人称重盘，传感器将相应的压力信号迸至AD7710芯片，经模数转换后，由8279芯片控制显示电路显示相应数值，当该种物料的重量与程序预设的值相符时(要考虑空中落差)，开始下一种物料的配比。在配料过程中采用累加计量的方法，当4种物料配比达到要求后就可以放人搅拌机进行搅拌。

2.2主要技术指标

1. 电源{220VAC50Hz；

(2)湿度：90％湿度(无凝结)；

(3)显示范围：12位(6位重量、6位配方)；

(4)工作温度：一10℃～40℃；(5)灵敏度：0～30mY；

(6)显示分度；1，2，5，10，20，50，100，200；

(7)采样速度：200次／s；

(8)接口：输入电压小于24V，开关量输出电流小于500mA；

(9)最大量程：60000；

(10)传感器输出为20mV。

 

3.称重配料仪表的硬件电路设计

应用MCS一51设计一个多功能、多用途的称量配料显示仪表。在单片机控制电路中，通过AT89C52完成对各部分的实时控制，X5045芯片用于实现对系统电源监视同时提供看门狗定时器功能，其外部复位电路为整个系统提供上电复位操作；通过控制8279的相应引脚，完成键盘扫描、信息显示；同时为了提升系统的存储空间，扩展了外部RAM和ROM。在模数转换电路中，由电阻应变式传感器传来的信号经AD7710芯片完成模数转换，在硬件设计过程中要注意该部分使用独立的-1-5V电源，相应引脚连接要注意去耦问题。在通讯电路中，利用MAX232完成单片机与外设的通讯连接，该芯片使用单一+5V电源供电，完成RS232电平与TTL电平的转换，这是整个通讯部分的核心，同时要采用光电隔离装置实现对干扰信号的厢离。在电源电路中，根据系统设计需要，将有效值220V，50Hz交流电经变压器降压以及整流、滤波和稳

 

4.称重配料仪表的软件电路设计

本系统软件主要完成模数转换、键盘操作、自动配料、LED显示等功能。系统软件主要由主程序、键盘控制子程序、模数转换子程序、自动配料子程序、标定(比例关系)子程序(在按键分析子程序中)、参数设置子程序(在按键分析子程序中)等组成。。其中，1号任务为8279显示区数据刷新；2号任务为对AD7710写控制宇；3号任务为显示电压信号值；4号任务为读AD7710子程序；5号任务为A／D数值处理；6号任务为按键分析子程序。

 

5.结论

通过对所设计的多功能、多用途的称重配料显示仪表进行试验测试和实际应用分析，得到如下几点结论：

(1)采用AD公司的24位A／D转换芯片，转换速度快，精度高，稳定性好，由于其内部含有可编程的信号放大器．所以可以直接和重量传感器连接，简化外围电路。

(2)实现了RS232接口与PC机之间的通讯，构成了可以完成自动配料功能的配料仪表。

(3)通过软件设计，加强了配料精度的控制，实现了故障自动报警、信息自动保存、多种配料控制方式等功能。

(4)该称重配料仪表能实现4种原料(根据需要可调节)的累加计量功能。

 

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