核心内容摘要
葵司：在光影交织的画卷中，邂逅东方韵味的新生
基于PLC称重混料小车运行控制系统(设计源文件万字报告讲解)支持资料、图片参考_相关定制_文章底部可以扫码摘 要早期的机械运料小 车电气 控制系 统大多 为继电 器-接 触器组 成的复 杂系统 这种 系统存 在设计 周期长 、体积 大、成 本高等 缺点 几乎无 数据处 理和通 信功能 还必须有专 人负责 操作。
本设计采用德国西门子S
的PLC讨论机械输送车控制系统的硬件及软件设计方案和控制原理实现了机械运料小车的自动控制。
称重混料小车前进方向安装有红外传感器右侧扶手有操控摇杆和按键可以实现称重混料小车的全方向移动、加速、减速、急 停等操 控称 重混料 小车具 有触屏 操控控 制方式 。
整个 称重混 料小车 的控制 系统可 以分为 电机 驱动模块、红外传感器模块、GPS定位 模块、 称重模块、通信模块等几个模块。
PLC在整个 称重混 料小车 控制系统中起着控制指挥作用。
本次设计还进行组态仿真设计验证了基于PLC的称重 混料小 车控制 的可行 性。
该 设计结 构简单调试方便系统反映快速、灵活设计方案正确、可行各项指标稳定、可靠。
关键字 PLC控制称重混料小车红外避障称重组态仿真AbstractMost of the electrical control systems of the early mechanical material handling trolley are complex systems composed of relays and contactors. This system has the disadvantages of long design cycle, large volume, high cost, and almost no data processing and communication functions. It must also be operated by a specially-assigned person.This design adopts the PLC of Siemens S
in Germany, discusses the software and hardware design scheme and control principle of the mechanical material handling trolley control system, and realizes the automatic control of the mechanical material handling trolley. The forward direction of the weighing and mixing trolley is equipped with an infrared sensor, and the right armrest is equipped with a control rocker and button, which can realize the omnidirectional movement, acceleration, deceleration, emergency stop and other controls of the weighing and mixing trolley. The weighing and mixing trolley has a touch screen control mode. The control system of the weighing and mixing trolley can be divided into several modules: motor drive module, infrared sensor module, GPS positioning module, weighing module, communication module, etc. PLC plays a control and command role in the whole weighing and mixing trolley control system.This design also carries out configuration simulation design, which verifies the feasibility of the weighing and mixing trolley control based on PLC. The design has simple structure, convenient debugging, fast and flexible system response, correct and feasible design scheme, and stable and reliable indicators.Keywords: PLC control; Weighing and mixing trolley; Infrared obstacle avoidance; weigh; Configuration simulation;目 录
绪 论
1
1 课题研究目的及意义
1
2 国内外研究概况
1
3 发展前景
3
4 课题研究的内容 3
称重混料小车总体设计方案
4
1 控制方式的选择
4
2 可编程序控制器简介
5
3 驱动方案设计
6
4 控制器件介绍
72.
1 步进电机驱动器 7
控制系统硬件设计
9
1 硬件设计方案
9
2 主电路图设计
9
3 驱动电路设计
1
4 红外传感器模块设计
1
5 称重混料模块设计
123.
1 称重设计
123.
2 混料设计
1
6 GPS定位模块设计 14
控制系统软件设计
1
1 输入输出表介绍
1
2 主程序设计
1
3 红外测距程序设计
1
4 称重程序设计 20
控制系统软件设计
2
1 组态仿真设计
2
2 控制界面开发设计
2
3 仿真运行 24
结 论 25参考文献 26致 谢 27附 录 28
绪 论
1 课题研究目的及意义本设计的目的是为了实现称重混料小车的手动和自动化的转化改变以往小车的单纯手动送料从而减少劳动力提高生产效率实现自动化生产。
而且本送料小车的设计是在考虑到无人操作的情况下设计而成的。
本课题主要完成的部分包括分析被控对象和明确系统控制要求PLC的比较和选型根据控制要求确定系统的I/0口的输入和输出绘制系统流程图并编写梯形图最后进行模拟仿真使其达到要求。
本设计使用西门子S
PLC控制软件代替传统的人工控制。
通过传感器接收信号然后由PLC控制电动机的转速从而达到控制运料小车行进的目的。
随着经济的发展运料小车不断扩大到各个领域从手动到自动逐渐形成了机械化、自动化。
将PLC应用到运料小车电气控制系统可实现运料小车的自动化控制降低系统的运行费用。
它功能强大可扩展到多达128I/0点且能增加特殊功能模块或扩展板。
通信和数据连接功能选项使得PLC在体积、通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美。
PLC在运料小车控制系统中的应用具有巨大的经济和社会价值。
本文以PLC控制技术为核心采用西门子S
的PLC论述了运料小车控制系统的软硬件设计方案及其控制原理实现了运料小车装料、卸料过程的自动控制。
通过实际应用说明所设计的控制系运行可靠满足了实际需要。
这正是本课题研究的重点。
传统的运料小车大都是继电器控制而继电器控制有着接线繁多、故障率高且维修不易等缺点。
例如整个运行过程中运料小车的速度很难设定如果太快启动和制动时由于存在运料小车惯性难以控制的缺陷易造成物料的掉落、抛洒这样就不能实现安全的启动停止。
可编程逻辑控制器PLC是一种专为工业应用而设计的实时工业控制单元。
随着微电子技术自动控制技术和计算机通信技术的快速发展PLC在硬件配置软件编程通信网络功能和模拟控制方面取得了长足的进步已成为工厂自动化的标准配置之一[5]。
由于自动化可以节省大量的人力物力等PLC还具有其他控制方法所不具备的特殊优点如通用性好实用性强硬件齐全编程方法简单因此广泛应用。
用于工业领域。
PLC。
Robots在美国和加拿大等许多国家使用因此研究基于PLC的称重混料小车人对于PLC的应用具有很大的意义。
2 国内外研究概况1986年随着英国成功设计了史上第一台电动称重混料小车许多国家也纷纷展开了对这一个领域的研究目前国内外对称重混料小车的研究已有多个成功的案例模型。
国外比较典型的案例有MIT研究的WHEELESLEY Project、法国的VAHM Project。
德国的老年人及残疾人助动项目MAID Project等。
国内比较典型的案例有863称重混料小车项目[2]、上海交通大学的声控电动称重混料小车项目等电动称重混料小车初期的研究大多都是以简单的运动、速度和避障等低级控制功能为主随着信息通信技术的发展以及其在电动称重混料小车上的成功实践使得电动称重混料小车具有了更好的环境适应性和人机交互便利性等特性进一步发展成为称重混料小车[3]。
1989年法国启动了的VAHM项目该项目中的电动称重混料小车由称重混料小车、PC
超声波传感器和人机交互界面组成主要有三种设置模式:手动模式执行用户指令任务;自动模式用户设定目标后由称重混料小车智能控制整个系统:半自动模式用户辅助称重混料小车执行相应操作1996年西班牙开始了由ONCE赞助的基于分布式构架的STAMO项目该项目旨在提高系统的灵活性、功能性及可操作性。
其中根据用户的特殊需求和残疾程度开发的多功能体系使用户可以通过感知系统(如呼吸、语音识别、头部运动、眼电法)和智能操作杆驱动称重混料小车极大的提高了称重混料小车的交互性[9]。
此外模块化设计的引入将该项目推向了商业化领域为称重混料小车的发展奠定了一定的商业基础。
1998年德国乌尔姆大学开发了MAID商业称重混料小车机器人并成功进行了实地演示如MAID在非常拥堵的公共场所环境下进行了超过36个小时的实地测验它能够根据自身周围的环境状况采取自动绕行动作。
2021年Elhoussaine Baba。
在《A Health Remote Monitoring Application based on Wireless Body Area Network》使用接触器控制电路具有线路简单、维修方便、便于掌握、价格低廉等许多优点多年来在各种生产机械的电气控制领域中获得广泛的应用。
但是这种控制电路多是由继电控制盘构成[4]它不但体积大、耗电多、可靠性低特别是生成程序的改变非常困难。
2022年Emre Oner Tartan。
《An Android Application for Geo location Based Health MonitoringConsultancy and Alarm System》采用的可编程控制器它将接触器控制的硬连线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想变成为现实较好地把继电一接触器控制简单易懂使用方便价格低等优点与计算机功能完善、灵活性强、通用性好的优点结合起来基本上解决了继电一接触器控制系统在可靠性、灵活性、通用性方面存在的难题。
而且其体积小、重量轻、耗电低、性价格比高。
由于我国启动电动称重混料小车的研究的时间比较落后目前跟国外的研究相比我国的称重混料小车在架构的复杂度和灵活性上相比国外还具很大的差异。
中科院、上海交大、第三军医大学等研究单位根据我国的发展水平及其现状特点开发出了接近国外先进技术指标的电动称重混料小车。
2020年孙艳云在《运料小车系统改造实例剖析》提到早期运料小车电气控制系统多为“继电器一接触器”组成的复杂系统[6]这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷几乎无数据处理和通信功能必须有专人负责操作。
2020年李娟霞发表的《基于PLC的自动运料小车控制系统设计》研究的自动运料小车控制系统采用继电接触器电气控制线路它是由按钮、继电器、接触器、熔断器、行程开关等低压控制电器组成的。
其可以实现对电力拖动系统的启动、调速、制动、反向等动作的控制和保护以满足生产工艺对拖动控制的要求。
3 发展前景时至今日虽然称重混料小车技术得到了飞速的发展但仅仅是在技术层面上能实现人们的各种需求在实践中还需要更进一步的改进和完善。
电动称重混料小车技术将向更加的智能化、人性化、模块化以及产品化的方向发展智能化。
电动称重混料小车不仅要拥有便利轻巧的运动特性更要进一步简化使用者的操作方式使称重混料小车能够感知用户的意图只需要用户输入简单的指令称重混料小车即可自动运行提高智能化水平。
将各种先进的信息技术综合应用于电动称重混料小车如控制技术的智能化、人机接口技术的灵活化、计算机网络通信技术的完善化及物联网技术的成熟化等[11]从而可更有效地将为人们提供方便。
4 课题研究的内容本课题主要研究的是基于PLC的称重混料小车控制系统的设计包括硬件的设计和软件的设计。
通过设计编制PLC程序实现称重混料小车控制系统的自动控制其中包括称重、混料、运动等控制软件设计。
利用组态软件设计出人机界面进行设备和数据对象的连接实现动画连接实现称重混料小车的监控。
通过仿真软件将称重混料小车的动作过程进行动画演示使称重混料小车的动作形象化。
提供较为直观、清晰、准确的称重混料小车运行状态为维修和故障诊断提供多方面的可能性充分提高系统的工作效率。
称重混料小车总体设计方案
1 控制方式的选择1控制方式的分类传统的工业设备自动控制主要通过继电器或分立电子电路实现。
这种控制方法投资相对较少。
目前一些旧式和简单的工业设备存在一定的市场但控制方法存在以下致命缺陷1仅适用于简单的逻辑控制;2仅适用于特殊工程项目但不适用于普遍;3没有修改和优化的可能性。
随着工业自动化技术的快速发展中国工业领域的自动化基本实现了从继电器控制到计算机控制的转变。
计算机控制模式具有以下两个特征1硬件上至少有一个微处理器;2通过软件来进行响应的操作[6]。
2PLC与工业控制计算机IPC和集散控制系统DCS的比较
各自技术发展的起源计算机是专为满足快速大型数据处理需求而设计的设备。
在硬件结构方面总线具有高度标准化兼容性和丰富的软件资源尤其是具有实时操作系统支持。
因此它在控制需要快速实时复杂模型和大计算工作量的工业对象方面具有优势。
分布式系统已从工业自动化仪表控制系统演变为工业控制计算机中心分配系统。
因此它在模拟处理和环路调节方面具有一定的优势。
它主要用于连续过程控制并专注于循环调节。
PLC是从继电器逻辑系统开发的主要用于过程控制。
在初始阶段它主要取代继电器控制系统重点是开关量的顺序控制。
近年来随着微电子技术大规模集成电路技术计算机技术和通信技术的发展PLC在技术和功能上取得了飞跃。
在初始逻辑运算的基础上增加了数值计算和闭环调整等功能增加了模拟量和PID调整等功能模块;提高了运行速度CPU能力赶上了工业控制计算机;因此本地总线和网络LAN也可以构建为分布式系统。
特别是个人计算机也被吸收到PLC系统中。
PLC在过程控制中的发展将是一个智能变送器和现场总线具有向下扩展功能和开放式总线[7]。
相同点在当前通信技术发展的前提下从设备角度来看PLC工业计算机和分布式系统DCS之间的偏差逐渐开始缩小并且将类似于一些微电子元件cpu芯片超大容量可编程逻辑器件。
不同点由于可编程逻辑控制器和计算机属于两类产物经历了这么多年的开发都形成了各自的装置特点和操作工具事实上它们还存在许多区别。
可编程逻辑控制器由编程器或计算机编程。
编程所用的语言是梯形图功能块图顺序功能表图和指令列表。
配电系统自身或计算机结构的硬件构成了开发系统的环境。
特别是可编程逻辑控制器与STD总线工业计算机的区别相似无论维护安装和模块功能如何。
PLC更适合运行在黑色模式下但如果要在线操作时进行大程序修改其性能略逊于STD工业计算机但从切换量控制的角度来看PLC性能优势大于STD工业的计算机[12]。
总而言之在选择所需要的控制器时首先要从工程的需求、现场环境和经济性等方面考虑。
没有哪种控制器是绝对完善的也没有哪种产品绝对差只能说根据不同的环境选择更适用的产品。
3控制方式的选定可编程逻辑控制器实现的自动控制系统他的控制功能大多数都是通过设计软件来实现的这种软件是利用PLC的厂家提供的所用的指令系统根据机械设备的工艺流程来设计的。
自从PLC问世以来历经数十年的开发在北美、欧洲、亚洲等工业发达地区已经成为重要发展行业当前PLC在国际市场上已成为最受欢迎的工业控制畅销产品用PLC设计自动控制系统已成为世界发展的趋势人们越来越喜欢的工业长效产品。
2 可编程序控制器简介可编程序控制器Programmable Logic Controller简称PLC或PC最早是从继电器逻辑的控制系统发展而来它可以持续吸收微机技术提高它的功能并逐渐适应复杂的技术[9] 。
1PLC的结构PLC与普通微型计算机的结构基本上是差不多的它的结构由两部分组成硬件系统和软件系统。
PLC的硬件系统包括微处理器CPU电力组件输入/输出I / O组件存储器EPROMROM编程器I / O扩展单元和其他外围设备。
每个部分通过总线连接电源总线控制总线地址总线数据总线。
其结构简图如下图
PLC硬件结构图PLC的软件系统是指PLC使用的各种程序的集合。
它通常可以分为两部分系统程序和用户程序。
系统程序是必须包含在每个PLC成品中的部件。
它由PLC制造商提供用于控制PLC本身的操作。
系统程序在EPROM中固化。
用户程序是用户根据控制需求编写的程序。
硬件系统和软件系统组成一个完整的PLC系统它们是互补和必不可少的。
2PLC的特点可编程控制器是以微机处理器为主要操作核心的工业通用自控装置它的原理本质上是一种专用于工业控制的计算机。
在世界上现有的称重混料小车系统中绝大多数是由可编程控制器所控制在现代工业所应用的称重混料小车系统中极其受欢迎具有高智能要求和高容量的特点[10]。
总的来说在各种各样的应用环境中使用PLC控制的机构设备在生产流水线和生产过程中的自动化控制越来越普遍。
3 驱动方案设计1步进电机工作原理及应用步进电动机是开环控 制元件 步进电 动机是一个open-loop控制元件 其将电 脉冲信 号转换 成角位 移或线 性位移 。
在非 过载的 情况下电动 机的转速和停 止的位置 的影响因素仅在于脉冲 信号的 频率和 脉冲的 数量 而且并不受负载变化的 影响。
当步进驱动器 接收到 脉冲信号时它将驱动步进电 机。
将设 定方向 旋转为一 个称为 “步进角”的固定角度其 旋转以 固定角度逐步进行。
步进电机的角位移可以控 制通过 控制脉 冲的数量来达到准确定位的目标。
同时通过控制脉 冲的频率可以控制步进电机 旋转的 速度以及加速度从而 使调 速的目 的达到。
步 进电机 是感应 电机。
其工作 原理是 在直流 电源变 为元件 时使用 电子电 路供电 。
多相 定时控 制电流 用于为 步进电 机提供 该电流 步进 电机可 以正常工作。
驱动器 是步进 电机 多相时 序控制 器的时分电源[11]。
2步进电机的选择步进电机的保持转矩近似于传统电机所称的“功率”。
当然有着本质的区别。
步进电动机的物理结构完全不同于交流、直流电机电机的输出功率是可变的。
通常根据需要的转矩大小(即所要带动物体的扭力大小)来选择哪种型号的电机。
大致说来扭力在
8N.m 以下选择
20、
28、
35、
42(电机的机身直径或方度单位mm);扭力在 1N.m 左右的选择 57 电机较为合适。
扭力在几个 N.m 或更大的情况下就要选择
86、
130 等规格的步进电机[12]。
结合以上所有的因素考虑综合称重混料小车的工作要求扭力在 1牛.m 左右转速中等工作环境不良价格不宜过高最终选择深圳白山机电一体化有限公司生产的 BS57HB
两相步进电机电气规格见表
。
表
BS57HB
的参数
4 控制器件介绍
2.
1 步进电机驱动器步进电机驱动器是将电脉冲转换成各个位移的作动器。
当stepper驱动程序收到脉冲信号时stepper会驱动固 定的角度(称为“steping角度”)[13]并以固定的角度分阶段进行旋转。
为了设定正确的位置可以通过控制脉冲数来 控制各个位移。
同时控制脉冲频率可控制马达转动的速度和加速度以便达到调速的目的。
步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。
步进电动机驱动系统的性能不但取决于步进电动机自身的性能也取决于步进电动机驱动器的优劣。
对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同时进行的。
步进电动机不能直接接到直流或交流电源上工作必须使用专用的驱动电源步进电动机驱动器。
控制器脉冲信号发生器可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量从而达到准确定位的目的同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度从而达到调速的目的。
控制系统硬件设计
1 硬件设计方案本文称重混料小车的结构设计方案是称重混料小车底盘为一个四轮四驱的轮式机器人在移动机制上方设置了一个车床。
重量混合小车前进的方向安装有红外传感器右侧把手有操控装置和钥匙可以实现重量混合车的全方位移动、加速、减速、紧急停止操控重量混合小车具有触屏操控控制模式。
通过红外传感器找到混料位置。
GPS定位模块用于定位混料小车的位置[1]。
称重模块用于称混料的重量通过485通信模块传给上位电脑。
下图为称重混料小车控制系统的整体结构框图从图中可以看出整体的控制系统可以分为马达驱动模块、红外线传感器模块、报警闹钟模块、称量重量模块、GPS定位传感器模块、无线通信模块以及其他模块。
图
硬件设计框图在上图中系统的核心是可编程控制器PLC它在整个重量和混合汽车控制系统中起到控制和命令的作用。
PLC 负责接收和处理每个模块的数据并发送动作控制命令。
马达驱动模块主要负责控制马达的正向旋转反向旋转加速和减速。
红外线模块负责检测重量搅拌机车移动方向的障碍物将检测信息实时传送给微控制器实现重量搅 拌机车的自动避障。
无线模块通过串行端口与微控制器连接实现微控制器之间的无线通信为遥控混音车提供了 可能性[14]。
PLC、步进机马达正在运转以驱动输入脉冲信号机器人前进到达原位满足全面限制开关停止到达。
主机输入 脉冲信号和等级信号同时驱动。
2 主电路图设计西门子 PLC 输入部分拥有24个输入点考虑到其为晶体管输出型不能承受较大电流不能驱动指示灯因此需要扩展器输入输出模块 CP1W-40EDR。
输入部分主要由两部分够成[15]一部分为按钮开关旋钮开关另一部分为接近限位开关连接方法可参照CP1H操作手册保证按钮按下时接通为高电平即可。
连接电气图见图
。
图
PLC 输入端子的布线连接电气示意图
3 驱动电路设计CPU226程序设计控制器有脉冲输出端口它可以充分使用同时控制步控马达因此只考虑脉冲输出和步控驱 动的连接。
输出出口还包括两个部分:一个是脉冲输出与稳定驱动程序连接另一个是指示灯要驱动需要接力输出。
参考 EM235操作手册和说明书电气图见图
。
图
PLC 输出端子的布线连接电气示意图
4 红外传感器模块设计传感器模块的设计是整个设计中最重要的一部分其作用相当于人的眼睛和耳朵采集外部路面的信息并将其送入单片机进行数据处理其能否正常工作直接影响着对障碍物的判断以及下一步的行动因而其布局的合理性与有效起着关键的作用。
我们认为在传感器的布局中要解决两个问题信息检测的精确度和信息检测的前沿性。
本设计中使用了两组红外探头传感器电路图[8]如图所示
。
图
红外发射与接收探头相关的匹配电阻220电阻红外发射器的降压与限流电阻完成对红外发射器的保护。
因为单片机的电源是5V流过放光二极管的电流小于20MA放光二极管的管压降为
7V~2V。
所以根据单片机电源减去二极管管压降除以流过二极管电流就可以得到所需要的电阻。
15K电阻红外接收探器的光信号变电信号电阻完成将反射回来的光信号。
15K的电阻选择是随意选择的也可以选择10K20K。
因为红外接收探头在工作时就相当于一个开关所以电阻任意选择即可。
红外线发射与红外线接收器V1红外发射器主要用于完成红外线的发射V2红外接收器主要用于完成将反射回来的红外光线接收到后再由电阻转换为电信号。
在电路中接收信号强度值被用作判断障碍物的基础因此起点的选择也是设计成功的一个非常关键的部分。
由于反射信号的强度与环境因素也有关系因此在调试过程中必须十分细心。
改变具体距离时要注意实际的直流控制电压合理选择电压比较链路的起点。
当距离小于设定值时报警。
当开始检测时微处理器内部开始执行程序。
P01端产生10us的TTL微处理器内部会循环产生脉冲信号经过内部自动放大并且会持续发射200us在P32端接收的同时会输出信号。
这个信号与检测距离成一定的比例关系。
由AT89C51微处理器编程执行程序后P01口产生脉冲信号经三极管放大后来驱动红外发射探头。
接收头的采用与发射头匹配的经过运算放大器两级放大后输入信号放大25mv输出端P32由高电平越变成低电平并作为中断请求的信号然后送到微处理器处理。
每当我们所做的系统收到一个反射信号的时侯接收电路的输出端就会立刻产生出一个负的信号并在或端产生出一个中断信号给处理器微处理器响应这个外部中断请求之后就会立刻自动执行外部中断的服务子程序计算出两者之间的时间间隔从而根据公式计算距离[10]。
图
传感器接口电路
5 称重混料模块设计
3.
1 称重设计本设计对称重传感器的要求主要有输入的重量与输出的电量应该保持一一对应即具有良好的线性关系具有较高的灵敏度能在恶劣的条件下工作对被称物体的状态的影响要小具有较好的频率响应特性具有重现性稳定可靠。
就以上要求本设计所使用的称重传感器为YZC-1B型传感器该传感器是10kg量程的电阻应变片式传感器在激励电压为5V的条件下输出满量程时输出为10mV。
其结构为由电阻应变片搭接的惠更斯全臂电桥紧贴于铝块载体上。
它所用的应变片是镍铬丝或康铜丝绕成栅状或使用薄金属箔腐蚀成栅状它是夹在两层绝缘的薄片中所制成的。
YZC-1B称重传感器上表面镶嵌两片应变片同时下表面也有两个同样的应变片上下连接形成全臂电桥当应变片不受外力时输出的电压为零当受外力作用时上表面的应变片电阻变大下表面的应变片电阻变小使电桥不平衡由于相同的电阻丝其电阻的变化量相同所以输出的电压与电阻的变化量成线性关系再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电压信号此过程完成了将外力转换为电信号的过程这样就测量出重量的大小。
图
电阻应变电桥电路为了使电桥灵敏度提高或者是进行温度补偿往往采用的是四臂差动电桥如图
所示。
假设初始时 则输出电压为
又
式
中 ——应变片的灵敏度系数一般在1。
73。
6之间本文取S2——应变片的纵向应变——应变片的电阻多选用120Ω
式
中 ——被称量物品的重量——弹性体面积——弹性体的弹性模量由式2-
2-
2、
得
S2弹性体、电源确定后为常数令则传感器的输出电压与被称量物品的重量成定比关系。
图
称重电路设计
3.
2 混料设计混料功能的设计是在称重完成之后进行的对于混料的设计与称重设计相关联。
首先要对混合容器的皮重进行计量这个时候打开物料进料口阀门物料开始进入混合容器中在这个过程重由于物料的冲击可能会造成称重传感器传到 PLC 的值有所不稳定即秤不稳定。
这个时候设计了过冲量、判稳范围、判稳时间。
过冲量的设置是为了防止进料口到称重传感器这段距离物料落下时对称重传感器的冲击造成其测量误差。
判稳范围的设置实质上是为了设定称重传感器的稳定范围。
当物料达到所设定的目标值的时候PLC通过设置相应的标志位将进料口的阀门关闭将称重传感器的读数写入相应的寄存器中。
清空称重传感器的读书然后按照上述流程过程计量物料 1物料 2物料 3等物料。
当所有物料计量完毕之后将所有物料的重量相加得到物料的总重量。
6 GPS定位模块设计根据设计需要GPS模块选用GR-87。
HOLUX GR-87是一个高性能低功耗小型的并且很容易联合的GPS模块 预计可以一次追踪12颗卫星实现多种应用。
GR-87系统的初期自行测试结束后开始处理卫星获得的数据并自动追 踪。
在一般情况下到达自己的位置需要45秒左右来选择位置但如果知道epymeris的数据则需要38秒。
计算后法律位置、速度和时间信息将通过输出通道、串行端口传送到MCU设备。
GR-87利用现有的位置、日期、卫星轨道数据等早期数据确保最大获得量。
gps功能:产业标准25254毫米超外差GPS天线UART/TTL232级usb2。
0选项接口KDS 0。
5 ppm高精密TCXO内置RTC crystal和皮革电容器快速开启内脏EEPROM自由丰富的构成参数5Hz定位更新速率支持A-GPS服务如AssistNow Online和AssistNow OfflineGPS、GALILEO、SBAS (WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN)混合用户可以自由设定:(
数据速度:9600bps(基本)[可选:
1200、
2400、
4800、
19200、
38400、
57600、
115200、
230400、
921600](
Out - moon:NMEA 0183 v3。
0 (GGA GSA GSV RMC VTG GLL)协议数据可以任意联动设定。
(
数据回放率:1HZ-5HZ回放率。
(
PPS指示器:定位前坚持on或off;定位后闪烁。
(
AGPS:支持自主辅助定位系统。
(
Enable control:支持外部IO actuating control模块的开关状态。
(
卫星质量管理:丰富的卫星质量管理和anti-drift软件配置套装。
GPS的部分并不用自己设计可以采用现成的定位模块我们只开发GPS所用的数据通行部分GPS定位模块的电路连接图如图所示。
图
GPS定位模块
控制系统软件设计
1 输入输出表介绍1I/O分配设计使用晶体管输出型程序设计控制器可以同时向stepper马达驱动输出两个脉冲来控制stepper马达的启动 。
系统的输入/输出点较少所以小大小、低廉的价格、使用电脑plc可以监控和管理的电控部分纯正轮番保值数量为控制汽车控制以及i / o点不多只是个和9 11输入输出点留下特定利润的考虑机械输入
输出点点缀的10。
输入、输出点分配如表
所示。
表
PLC的I/O分配表S_B1 I0。
1S_B2 I0。
2S_B3 I0。
3S_B4 I0。
4S_B5 I0。
5SQ1 I1。
1SQ2 I1。
2SQ3 I1。
3SQ4 I1。
4SQ5 I1。
5表
输入IO前进 Q0。
0后退 Q0。
1左拐 Q0。
2右拐 Q0。
3鸣笛 Q0。
4故障报警 Q0。
5