0引言
在工业生产过程中有很多环节都涉及到定量称重的问题，比如粮食、化肥的包装过程，医药化工的配料过程，饲料的配ii包装过程等市场上的电子定量包装秤称量误差范围大、工人劳动强度大、机械结构笨重、自动化程度不高、、效率低下。目前:国际上一些著名的工程机械大公司(如CAT、VOLVO、利勃海尔等)都在自己的产品上广泛釆用CAN总线技术，大大提高了整机的可靠性、可检测性和可维修性，同时提高了智能化水平早。
本文设计的全自动电子定量包装秤，采用CAN总线的分布式控制系统系统中上位机与数据釆集模块间的信息交换通过car总线连接，信号传输可靠性高、抗干扰能力强另外,与传统的控制系统相比，该系统敷设线缆少、实现成本低、设计灵活、采用模块化设计，为调试安装带来方便。
1系统结构功能分析
全自动电子定量包装秤实现边给料边称重，将规定质量的松散物料自动装入一个一个的包装袋中，装好物料的包装袋就自动落到输送机上，再经输送机送到缝包机进行缝包。装料和称重都是自动完成，不需要人工干预。
定量包装秤有一个关键的技术指标:称量精度结合国家对粮食企业的生产实际需求，提岀以下系统设计技术指标:灌装物料精确度达到2栏误差值;设计可视化人机界面;外形结构要求新颖象用，更加人性化、更具备操作性;设计硏发夹口整形机，使整个定量置子秤流水线减少人工工位等秤主体摒弃上机架和下机架分体的设计方式，釆用整体式结构,即将进料槽和秤的主体安装在一起的结构形式，这种设计优点在于减少了售后人员的安装调试时间。进料机构釆用继电器加料阀控制3段加料，即用3个继电器来控制3个开关阀门：3个阀门依次为，快速加料口，呻速加料口，及“慢速加料口”，通过“三段加料法，提高定量包装秤的精度降低了调节进料门时操作难度，使得整个过程变得更加简单人性化日。
系统釆用基于CAN网络的主从分布式测量与控制系统，采用模块化设计，以单片机为控制核心,使系统易于实现、易升级，具有较强的适用性，降低系统的开发成本。同时，系统的模块化设计为系统调试、安装带来了方便。
2系统组成
电子定量包装秤是自动定量包装系统的关键设备，它既是计量装置，又是自动化程度较高的机电一体化控制设备它既要符合计量标准，又要满足自动包装工艺的要求。定量包装秤的结构是否合理,对其性能影响很大，进而关系到整个包装系统的性能。图］为系统的总体框图，系统各部分通过CAN总线相连，所有的控制和反馈数据均通过CAN总线传输，各部分功能实现模块化当节点严重错误时，具有自关闭功能，以切断该节点与总线的联系,使其他节点的通信不受影响，具有较强的抗干扰能力，其可靠性和实时性远高于普通的通信技术。

该电子定量包装秤控制系统主要由微控制器、CAN通信模块、控制模块、信号输入模块、电源模块、看门狗复位模块组成图2为控制系统结构示意图。电源模块由传感器供电一模块、单片机供电模块、CAN供电模块组成，负责给各个模块供电一控制模块通过控制继电器加料阀的关断进行加料控制称重传感器从各号机处采集数据经过微处理器处理后由CAN通信模块传输给CAN总线0CAN总线在接收到数据信息后，通过can-RS232转换节点，将底层传送的can数据转换为可识富泳］Ks232数据，工控机可对采集的数据信息进行显示和分弟:同时工控机发送的数据转换为可识别的数据,从而实现系统底层模块与工业控制计算机的通信根据工控机发送过来的数据，微控制器对控制模如进行控制操作日。
3硬件设计
电子定量包装秤动态称重系统中的控制系统是协调整个系统有序工作的大脑,微处理器采集来自称重传感器的信号,再通过CAN总线将采集的信号传输给上位机，在显示器上输出系统的状态信息，实现对系统的动态观察。
该系统微处理采用具有高性能、低功耗的STC89C52系列单片机它是由宏晶科萩推出的新一代高速低功耗、超强抗干扰的单片机片内集成4KB的FLASH存储器可反复编程/擦除10（X）次，数据可以保留io年,CAN通信模块由CA\控制器SJA1000.CAN收发器PCA82C251组成。CAN控制器SJA1000与微处理器之间的数据交换经过一组寄荐器和一个ram完成。RAM部分的寄存器和地址窗口组成了发送和接收缓冲器它包括接收输入比较器电路，能与82C251兼容。82C251是CAN总线和CAN控制器的添桥梁，对总裁供差动发送操作和对（：A\控制器提供差动接收操作,它的CANH和CANL引脚分别连接5fi的电阻再与（沽、总线相连，5Q的电阻用来限流，以免电流过大损坏器件口采用高速光耦6N137作为82C251和SJAI000的连接桥梁，实现CW节点间的京有隔离，从而可提高CAN总线节点的抗干扰能力。另外，为了实现上位机的RS232电平（-10~+10V）与TL电平（0〜+5V）的相互转换，确保数据的正确。

系统采用MAX232电平转换芯片看门狗复位模块，采用看门狗芯存X25O45,可防丄外界干扰设计图如图3所示。图4给出了全自动电子定量包装秤的数据采集。
采用型号为I6E~C3SOKC£B的单点式称重传感器。它精度高，适合量程为0.05kg到300kg的称重滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成。称重传感器输出模拟量信号经过滤波电路后，通过放大器将输入的电压信号放大。再将放大后的模拟信号进行a/D转换后交给微处理器处理。所采用的模数转换芯片使用AD7710。

4软件设计
系统通电后，电源指示灯亮。按下启动按钮，系统开始运作，进料过程:物料从储料斗经过给料装置进入称重3。一开始，给料装置快速进料。此时,传感器不停采取数据信号并交给上位机处理显示,上位机将处理后的信息反馈给微处理器，微处理器根据此反馈信息控制继电器加料阀。系统中预先设定了中速进料和慢速进料临界值，若上位机显示的当前值达到预定值时，就改变进料的速度    当慢速进料停止时，整个进料过程结束判断物剥重量有没有超过规定的公差范围，若超过公差范围，则报警;若没有超过公差范围，则称重过程结束,当称重过程结束后，系统进行输送缝包夹口整个的包装过程结束，开始进行下一轮的包装。

5实验结果
实验通过硃码的重量来测试称重传感器的准确性将瑟码放置在电子秤上，分多个时段分别測量重量为100队和15g的硃码。表中的测得值为电子秤上测量每到的如,相同质量的砥码，在不同时刻测得值的误差范围在.1x以内，说明数据采集模块在温漂、外界干扰及长时商环境下工作正常;不同质量祛码切测得值误差范围也.以内,说明电子秤可以满足不同包装规格,表1为传感器静态数据测量。通过表格可以看出，测得值的波动都在误差范围内，满足系统的设计要求。

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