0概述
目前我国水泥包装机的控制系统大多为机械式的。由于现场灰尘大，造成了该系统称重精度低，可靠性差，磨损快等缺点。虽说现在已有一些单片机控制称重的例子，但其造价、精度和功能都不尽理想。我们研制的这种单片机控制系统无论在功能、精度、抗干扰和造价上都比以往有显著改进。核系统已在辽宁北票水泥厂试验成功，该系统具有以下勘能1自动计量功能和自适应调整功能，自动调零，识别功能（人工踢打灰袋不会影响自动称重精度），显示计数，重复生产（在装袋中由于外界原因停止装袋后，故障排除仍可继续装袋）.
1系统的工作原理
水泥包装机为将水泥装入袋中的一种设备，要求每袋水泥重量为5。±0.5kg,系统的工作过程是:将水泥袋插入料口，同时触动推杵装置通过转换电路给单片机发出启动信号,
则单片机按给定规律控制三位置阀打开，水泥以全速流入于此袋中，于此同时经过数据采集系统将传感器的信号送入单片机系统自动记下未称水泥时的皮重，以后毎次计算重量时均除去皮重，从而达到自动去皮的目的。当水泥装到设定的半关重量时，三位置阀关一半以减慢水混的流入速度，当重量达到设定的全关重量值时，将三位置阀关死，延时一段时间后计算机发出推袋命令，同时给计数器发出一个计数脉冲，至此一袋水泥包装完毕。其工作过程如图1所示。

图1系统工作过程

注，W。为皮重，W,为设定的半关重最,W,为设定的全关車覺。
该系统的原理图如图2所示。

该系统由三部分组成。主控部分由8031，2732，8155,LED,控制健等组成，数据采集部分由偿感器、测最放大器、压频变换器和光电隔离器组成，控制输出部分由推动放大、固态继电器等构成。其中卯31为MCS-51茶列单片机，作为该系统主控机。时钟为6MHz,内部含有定时丿计数器.串疔通讯口、控制口、RAM等等,8155为多功能接口芯片，本身带有定时器、输出、输入接口可以带动键盘和显示器，也可以带动打印机工作，还可以去控制外围设备扌2732为程序存貯器可将内存4kB的程序固化于此，从而去控制，调动全系统,LED为由三位数码管狙成的显示器，它可以显示自橙结果，也可以显示实称的重量，当然也可以作为参数调整的显示器。控制键具有修改半关，全关重量值，改变系统的放大倍数及自槍、启动、停车等功能。主要硬件电路作如下介绍。
D测量放大器及其自动校准电路测量放大器由三个低噪声、此漂移的OP07运算放大器组成为差动输入单端输出的形式，大大提高了共模抑制能力。自动校唯电路通过模拟开关来实现，它可以消除各种漂移和失调。测量放大器的输出供给压频变换器即V/F转换。其电路原理图见图3.

自动核唯的原理可用下面的公式说明，由称重信号通道可以得，
f.-K(u,+w.)    (1)
其中：/＜为与重量信号对应的频率值，顕为系数，".为传感器的输出信号，。.为
图3测黄城大器原理图    各种误差折算到放大器的输入值。
第二通道则有：
f1=K(2J1+U,)    (2)
第三通道可得，
h=K(Uz+u,)    (3)
从以上三式可以得出，

式中：U3为皮重对应的电压信号为时对应的頻率值,U1,U，为校准电压值。除去皮重后的实际重最对应的电压值为：
从上式（6）可以看出U与漂移和失调电压值无美。
2）    V/F变换器在该系统中我们没有采用通常使用的A/D转换器，而是采用了压频变换器LM331.用V/F变换取代
图5主程序流程图

其一，精度高：当釆样速閲为1次/秒时，其分辨率为血爲相当于13位A/D转换器的精度。而且具有良好的线性。
其二，造价低其价格仅是同精度A/D芯片的几十分之一。    、
其三，线路简单.性能稳定,V/F与8031之间只用一根线即可接通，而且易于实现光电隔离。其原理图见图4.

2软件框图
软件程序包含主程序和中断服务程序两大部分，它可以完成自検，控制和参数修改并可完成自适应称重的算法等。主程序如图5所示。中断服务程序如图6所示。

3系统中釆取的抗干扰措施.
为了提高系统的可靠性我们采取了如下措施:
1）    采用隔离变压器及良好的电源谑波，山于凯壳要求严格密封，对电源中的元件质量及容虫上都釆取了具体措施且主机要对电源作自检测；
2）    正确处理好数字地与模拟地的接法；
3）    系统的输入与输出都采用了光电隔；
4）    V/F变换本身的抗干扰能力就强，且对电路的构成元件作严格筛选；
5）    采用机箱与外界屏蔽；
6）    除硬件上严格谜波外还采用了软年数字滤波；
7）    在软件的编制中设有防止程序溢飞的措施。经现场实地运行，而且有意识地把用于焊接大水箱的场地移到包装机旁丄作，对称重没有任何影响。事实还明釆用的抗于扰措施是有效的。

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