0前言
稱重控製器是一種即時精確測量原材料淨重並依據淨重自動傳出操縱數據信號的智能化儀器設備，廣泛運用於包裝、調料等生產流程中。中國在定量稱重控製器層麵開展了各個方麵的科學研究，也設計方案出一批性能卓越、作用完善的稱重控製器，但也存有改善之處，如維護保養艱難、精密度低、調料時間長等。另外，集成電路芯片和控製係統的發展趨勢也為科學研究和設計方案新式的稱重控製器提供了很有可能。
1定量稱重控製器的原理
定量稱重控製器用於原材料定量封袋係統軟件中。原材料定量封袋係統軟件由稱重控製器、材料準備鬥、計量檢定鬥和夾袋組織構成，如圖所示1所顯示。
材料準備鬥用以儲放要包裝的原材料，根據鬥提機確保材料準備鬥有充足的原材料;計量檢定鬥兩邊配有稱重傳感器，可即時測得計量檢定鬥內原材料淨重;夾袋組織可依據操縱數據信號捏住或鬆掉包裝袋子;稱重控製器是全部係統軟件的操縱關鍵。圖1中虛線表明檢驗或操縱數據信號。
運行時，稱重控製器對材料準備鬥傳出加料數據信號,原材料從材料準備鬥進到計量檢定鬥。計量檢定鬥把原材料淨重意見反饋給控製板。稱重控製器依據當今重暈和總體目標淨重，自動控製係統材料準備鬥先後按大、中、小3種速率向計量檢定鬥倒料，使原材料迅速精準進到計量檢定鬥。當計量檢定鬥原材料淨重做到目標，終止倒料。若這時包裝袋子已準備好，控製板通知計量檢定鬥向包裝袋子倒料，倒料完畢後鬆掉包裝袋子自動開始下一個全過程。
該稱重控製器具備16路開關量輸入/輸出，落差自動調整和零位追蹤作用，可完成除開人力上袋外的所有原材料自動包裝全過程，且雙控製板可完成互連，進一步提高包裝高效率。

圖1原材料包裝係統軟件平麵圖
2硬件開發
稱重控製器硬件配置一部分包含單片機設計以及外圍電路、感應器數據信號精確測量電源電路、電腦鍵盤和顯示信息、I/O、係統軟件數字時鍾和通訊等一部分。硬件配置構造如圖2所顯示。
XI單片機設計
單片機設計釆用中國台灣華邦的W77E58,該單片機設計除具備51係列產品單片機設計的所有作用，也有以下特性:徹底與MCS-51適配的集成ic，速率比規範51快2.5倍之上;512B數據信息儲存器（在其中256B以MOVX瀏覽）,32KB程序存儲器;3個計時器/電子計數器；內嵌電池管理控製模塊，有一切正常和低電量模式。係統軟件中外場元器件操縱和數據信息的解決等每日任務均由W77E58進行。
2.2感應器數據信號精確測量電源電路
原材料包裝係統軟件中應用的重量傳感器為電阻器應變力式重量傳感器,其基本原理為應變力電阻器組成的惠斯登電橋⑴。電橋電路輸出的信號很很弱，一般僅有幾mV.精確測量電源電路關鍵進行稱重傳感器數據信號變大,並根據ADC取樣獲得用以單片機設計解決的數據信息。
橋路數據信號取樣最先需將數據信號變大。運算放大器規定高精密、超低溫漂和高共模抑製比，一般釆用高精密儀用變大規定;要做到較為高的測量精度則必須高像素的ADC,針對一般稱重設備在設計方案時要采用14位或更高合理屏幕分辨率的ADC.
從特性成本費等層麵綜合性考慮到，係統軟件采用了AD7730⑵方。AD7730是AnalogDevices發布的24位E-A串行通信ADC,特別適合於秤重等高精密精確測量運用。主要特點有:雙通道內存差分信號鍵入，鍵入滿度工作電壓可選十米V,50mV,40mV或80mV；24位高精密，峰-峰記數達230,000；可編程控製器過濾器;可編程控製器增益值放大儀;可出示內部校正和係統軟件校正;具備換流器工作方式。AD7730應用單開關電源工作中,以便避免影響，仿真模擬一部分和數據一部分各自獨立供電係統。
係統軟件選用的感應器為H3-C3型電阻器應變力式重量傳感器，其敏感度為2.000MV/V,在9V工作電壓鼓勵下滿標尺輸出為十米V,因此將AD7730的輸入工作電壓暈程當選十米V.
AD7730的合理屏幕分辨率和釆樣升級速度相關，升級速度越低合理屏幕分辨率越高。在考慮別的規定的狀況下盡可能減少升級速度，從而來提升合理屏幕分辨率。AD7730的最少升級速度為50Hz,但假如挑選50Hz的升級速度，電力網頻率(在我國為50Hz)影響很有可能會造成失衡而且減少了路線頻率共模抑止，因此係統軟件的取樣升級速度挑選60Hz.這時路線頻率共模抑止好於90dB,可以做到近80,000個計數等同於16.5位的合理屏幕分辨率，徹底可以考慮係統軟件精確測量的規定。
針對橋式精確測量電源電路,其輸出電壓的可靠性兩者之間工作中開關電源(供橋開關電源)的特性是息息相關的，規定供橋開關電源可以對溫度、時間等要素具備優良的可靠性能。這就必須設計方案專用型的供橋開關電源以為了確保工作中的可靠性和測量精度。AD7730的標準工作電壓最大容許為+9V,能夠與仿真模擬電源電壓和供橋工作電壓同樣，這就十分便捷將精確測量電源電路連接成比例精確測量方法，電橋電路鼓勵工作電壓的輸入另外也做為AD7730的參照工作電壓，鼓勵工作電壓的轉變不容易危害精確測量結果,可以確保測量精度。比例精確測量工作方式不用精準平穩的標準電壓源就可以完成精準的精確測量，減少了對供橋開關電源的規定，簡單化了電源電路，另外也合理的減少了硬件配置成本費。
AD7730的SCLK、DIN、DOUT各自與W77E58的I/O口聯接，根據SPI方法與單片機設計通信。
2.3電腦鍵盤和顯示信息
稱重控製器的人機交互技術根據八個LED管和12個功能鍵完成。稱重揑製器釆用新式鍵盤顯示集成icCH451來檢驗功能鍵和LED顯示信息。
CH451是一款集數碼顯示管顯示驅動、電腦鍵盤掃描儀操縱和？P監管於一體的智能外場集成ic，相較同行業,其優勢以下⑶:
(1)在數碼顯示管動態性掃描儀層麵。CH451內嵌RC諧振電路,能夠立即驅動器八位數碼顯示管或64位LED；具備BCD譯碼器或不譯碼器作用;可完成數據信息的偏移、偏移、左循環係統、右循環係統、諸位單獨閃動等操縱作用;內嵌大電K8凯发登录入口驅動器級,段電K8凯发登录入口不小於30mA,字電K8凯发登录入口不小於160MA,並有16級色度操縱作用；
(2)在電腦鍵盤操縱層麵。CH451內嵌64鍵鍵盤控製器，可完成8x8矩陣鍵盤掃描儀，並內嵌去顫動電源電路，可出示功能鍵終斷與功能鍵釋放出來標誌寄存器等作用；
(3)在外界插口層麵.CH451可挑選簡約的1線串行通信或髙速4線串行通信(可達到10M),且內嵌通電校準和看門狗電路。
該集成ic速度更快，實際操作便捷,外圍電路簡易，普遍用於以單片機設計、DSP等為CPU的智能化儀器設備和中小型自動控製係統中。
2.4係統數字時鍾
選用DS12887做為係統軟件的時鍾芯片，其功效有:出示獲取當前時間和時間;出示114位非易失性RAM；輸出1皿的周期時間數據信號。該數據信號接單片機設計的INTO,為可編程控製器計時器出示時鍾信號。
3軟件開發
控製板手機軟件一部分關鍵包含複位、校準、原材料秤重和控製係統等，主操作程序如圖所示3所顯示。

S3主流程圖
3.1複位
複位主要是複位外場各集成ic，如實時時鍾集成icDS12887、鍵盤顯示集成icCH451、AD轉換集成icAD7730,設定終斷，串口通信配備，並將默認設置的主要參數從EEPROM讀取RAM中。
3.2校準
當係統軟件的工作中主要參數或是辦公環境產生變化後，需再次調節AD的零點和增益值，及其淨重與AD釆樣值的變換指數,並將他們存進EEPROM,此全過程稱之為校準。
3.3通信程序流程
通信程序流程包含兩一部分。第一部分是2個控製板另外工作中時主副中間的通信。雙控製板中間的通信保證 相同一袋原材料包裝時協調同步，包含副機要求倒料，服務器準許倒料，服務器查尋副機狀態的指令，傳輸積累量等;第二一部分是單控製板與電子計算機中間的通信。單控製板與電子計算機中間的通信包含電子計算機對儀表盤時間和三級登陸密碼設置和下載係統默認設置主要參數作用。

3.4自動控製係統全過程
控製板在運作時可以自動控製係統快、中、慢開料、計量檢定鬥倒料及鬆袋的所有全過程。控製措施釆用根據時間的過程管理。其工作中全過程表明以下：
(1)起動,另外打開大投、找和小投，迅速開料；
(2)當原材料的秤重值〉大投值，則關掉大投數據信號開展中等速度投料，並等候，I時間(用以防止過衝)；
(3)再次開料，當秤重值〉找值，關掉找數據信號開展慢速度開料,而且再等候勺時間；
(4)當原材料的秤重值〉目標-起伏值時,則關掉小投數據信號終止投料，並起動弓計時器(用以防止計量檢定鬥震動)；
(5)t2時間到後，分辨夾袋延時時間ts是不是到，不上則等候，時間到則將原材料卸入包裝袋子；
(6)倒料全過程中，當秤重值W零區值時，延時馬後關掉倒料數據信號，另外打開計時器4和爲，站到時則向夾袋組織傳出鬆袋數據信號,鬆掉包裝袋子；
(7)七時間到則起動下一個全過程。
自動控製係統的時鍾頻率如圖16所顯示，在其中目標、大投值、中投值、起伏值、零區值及其各時間主要參數由客戶設置,以考慮當場包裝的必須。有效調整淨重主要參數和時間主要參數，可完成多種多樣場所的迅速包裝。
4結語
所設計方案的智能電度表，具備高精度、可信性強、作用多的優勢，於二零零五年根據安徽計量檢定所的智能表型式檢驗，有功功率精密度做到0.5S級,無功功率精密度高過1.0級,得到計量檢定生產許可。曆經當場運作2年多，證實計量檢定精確，工作中平穩靠譜。

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