課程設(shè)計---瀝青拌和設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1概述2</b></p><p><b>　　1.2工藝流程2</b></p><p>　　1.３自動控制系統(tǒng)3</p><p>　　2計量系統(tǒng)總體方案設(shè)計4</p><p&g

2、t;　　2.1計量系統(tǒng)工作過程4</p><p><b>　　2.2計量過程5</b></p><p>　　3系統(tǒng)主要元件的選擇7</p><p>　　3.1稱重傳感器的選擇7</p><p>　　3.2變送器的選擇7</p><p>　　3.3低壓電器元件的選擇8</p>

3、<p>　　3.3.1繼電器的選擇8</p><p>　　3.3.2接觸器的選擇8</p><p>　　3.3.3熔斷器的選擇8</p><p>　　3.4氣缸及電磁閥的選擇9</p><p>　　3.4.1氣缸的選擇9</p><p>　　3.4.2電磁閥的選擇9</p>&l

4、t;p>　　4系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設(shè)計10</p><p>　　4.1單片機(jī)的接口電路10</p><p>　　4.2繼電器控制電磁閥電路12</p><p>　　4.3攪拌器電機(jī)控制裝置13</p><p>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計14</p><p>　　5.1上位機(jī)軟件設(shè)計14</p><

5、;p>　　5.1.1上位機(jī)功能簡介14</p><p>　　5.1.2 PC串行通信14</p><p>　　5.1.3系統(tǒng)程序15</p><p>　　5.2下位機(jī)軟件設(shè)計17</p><p>　　5.2.1下位機(jī)功能簡介17</p><p>　　5.2.2下位機(jī)工作流程17</p>

6、<p><b>　　心得體會19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　瀝青混凝土拌和設(shè)備是用于高等級路面瀝青混合料的生產(chǎn), 主要功能是將大小不同的石料經(jīng)加熱烘干后篩分成4~5 種不同粒徑范圍進(jìn)入熱倉中,

7、按照實際用料的不同級配需要, 與一定量的礦粉和加熱到一定溫度的瀝青放入攪拌缸攪拌均勻。工業(yè)自動化程度已被公認(rèn)為是衡量國家現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志, 而生產(chǎn)過程的實時監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)處理則是工業(yè)自動化的基礎(chǔ)。瀝青混凝土拌和設(shè)備是工程筑路機(jī)械中的關(guān)鍵設(shè)備之一, 其控制關(guān)鍵技術(shù)長期被國外壟斷, 為滿足國內(nèi)企業(yè)發(fā)展的迫切需要。</p><p>　　1.1強(qiáng)制式瀝青拌和設(shè)備簡介</p><p>　　強(qiáng)

8、制間歇式瀝青混合料拌和設(shè)備主要有冷骨料供給裝置（包括3~6個碎石、砂子儲倉，皮帶或振動給料器以及水平皮帶輸送機(jī)和斜皮帶輸送機(jī)等）、冷骨料烘干加熱裝置（干燥滾筒與燃燒裝置等）、熱骨料提升裝置（熱骨料垂直式提升機(jī)或傾斜式提升機(jī)）、熱骨料篩分與儲存裝置（篩分機(jī)與熱骨料儲倉）、熱骨料計量裝置、石粉儲存、輸送和定量供給裝置（包括石粉倉、螺旋輸送機(jī)和石粉計量秤等）、瀝青儲存、加熱、輸送和定量供給裝置（包括瀝青儲罐、瀝青熔化加熱裝置、瀝青輸送泵、瀝青

9、計量秤和瀝青噴灑裝置）、拌和裝置、成品料輸送、儲存及加熱保溫裝置、除塵裝置、控制裝置等組成如圖1-1所示。</p><p><b>　　1.2工藝流程</b></p><p>　　瀝青混凝土攪拌設(shè)備的工藝流程如下：</p><p>　　（1）不同規(guī)格的冷砂石料分別儲存各自的料斗→冷骨料定量給料裝置對各料安容積進(jìn)行粗配→冷骨料輸送機(jī)傳輸→干燥滾筒

10、干燥加熱（噴燃?xì)獾幕鹧婺媪狭骱娓杉訜岬阶銐驕囟龋鸁峁橇咸嵘龣C(jī)轉(zhuǎn)輸→熱骨料篩分機(jī)篩分→熱骨料儲入各自的臨時料斗（以上過程為連續(xù)進(jìn)行）→熱骨料計量裝置精確稱量→攪拌器攪拌。</p><p>　?。?）石粉→石粉儲倉→石粉稱量裝置→攪拌器攪拌。</p><p>　　（3）瀝青（流體）→瀝青保溫灌→瀝青稱量裝置→攪拌器攪拌→攪拌好的成品料→直接運往工地或由產(chǎn)品料車送入產(chǎn)品混合料儲料倉。</

11、p><p>　?。?）干燥滾筒與熱骨料篩分機(jī)等所產(chǎn)生的粉塵→除塵裝置將粉塵分離出來→石粉定量給料裝置回收再用為了保證瀝青混凝土攪拌設(shè)備按要求的工藝流程運行及得到高質(zhì)量的瀝青混凝土混合料。</p><p><b>　　1.３自動控制系統(tǒng)</b></p><p>　　瀝青混凝土拌和設(shè)備計算機(jī)控制系統(tǒng)采用分布式上下位機(jī)結(jié)構(gòu), 采用一臺可編程控制器作下位機(jī)

12、完成全部設(shè)備的啟停控制、邏輯順序控制及定量控制, 使用一臺上位計算機(jī)完成配比計算設(shè)定、動態(tài)流程顯示、報警顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄及查詢、報表的生成與打印。系統(tǒng)主要組成。除機(jī)械本體及執(zhí)行機(jī)構(gòu)以外, 控制系統(tǒng)主要由設(shè)備供電及起停控制、計算機(jī)監(jiān)督控制、物料輸送及配料控制、燃燒及溫度控制等組成。</p><p>　　無論攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式如何，都采用了電子監(jiān)測和自動控制系統(tǒng)。有多臺電子秤組成的稱量系統(tǒng)實現(xiàn)骨料、石粉和瀝青等成分

13、的精確配比；干燥滾筒出料溫度的自控系統(tǒng)；瀝青加熱的導(dǎo)熱油自控系統(tǒng)等?？刂菩问接欣^電接觸器控制型式、程序控制型式、可編程控制器（PLC）式、單片機(jī)和微機(jī)控制型式及幾種控制型式并存的混合控制型式。</p><p>　　2計量系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　2.1計量系統(tǒng)工作過程</p><p>　　瀝青混凝土拌和設(shè)備的控制系統(tǒng)是通過上位機(jī)來控制下位機(jī)來實現(xiàn)，下位機(jī)

14、利用單片機(jī)實現(xiàn)瀝青拌和設(shè)備的熱骨料及熱瀝青的計量、攪拌器電機(jī)及料門的控制。熱骨料計量料斗、熱瀝青計量量筒分別通過四個和三個稱重傳感器懸調(diào)，熱骨料料倉為三個，通過氣缸控制料門的開閉。瀝青量筒通過兩個氣缸分別控制瀝青的加入和排出。</p><p>　　整個系統(tǒng)通過單片機(jī)來控制如圖2-1所示，工作時系統(tǒng)采集骨料和瀝青質(zhì)量的模擬信號，驅(qū)動七個電磁閥控制七個氣缸的運動，完成骨料和瀝青的計量。熱骨料的稱量采用四只1t的傳感器

15、并聯(lián)使用。計量斗得骨料質(zhì)量通過稱重傳感器將質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，電壓信號?jīng)過電壓放大芯片放大，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)單片機(jī)發(fā)送到控制端。當(dāng)達(dá)到質(zhì)量要求是，計量斗得料斗門打開將骨料分兩次放入攪拌器中。</p><p>　　電磁閥的驅(qū)動通過單片機(jī)的I/O口，利用鎖存器擴(kuò)展出24路端口，通過擴(kuò)展端口中的14路驅(qū)動電磁閥的運動。</p><p>　　當(dāng)骨料放入攪拌器后，單

16、片機(jī)發(fā)出信號控制電機(jī)電源接通，攪拌器的電機(jī)啟動采用星型——三角啟動，電動機(jī)的啟動采用擴(kuò)展的3路端口控制繼電器驅(qū)動接觸器來實現(xiàn)。</p><p><b>　　2.2計量過程</b></p><p>　　粗級配的冷骨料經(jīng)烘干滾筒加熱后，由提升機(jī)輸送于振動篩，振動篩將熱骨料混合料篩分為不同粒徑的四種料，分別儲存在各自的熱料倉中（1~3號倉）。熱料倉底部各有一個放料弧門，由氣

17、缸控制其關(guān)閉。三個料倉的骨料依次放入稱量斗中進(jìn)行稱量，稱量完畢后放料門將骨料分兩次放入攪拌鍋中，如圖2-2所示。</p><p>　　稱量斗中有塊隔板，一邊放石料，一邊放砂料，放料時先放石料，后放砂料。放料門由兩個對接的氣缸控制，當(dāng)以氣缸桿伸出時，放料門開至一半，石料放出；當(dāng)另一個氣缸桿也伸出時，放料門完全打開，砂料放出。 </p><p>　　稱量系統(tǒng)分為熱骨料的稱量和熱瀝青的稱量，熱

18、骨料稱量采用四支稱重傳感器并聯(lián)，熱瀝青稱量采用三支稱重傳感器并聯(lián)。傳感器采用電阻應(yīng)變片式橋式連接，電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。</p><p>　　熱骨料和瀝青的承重傳感器采用并聯(lián)電壓輸出方式，

19、隨著料斗中骨料質(zhì)量的增加，應(yīng)變片產(chǎn)生變形，輸出端產(chǎn)生微弱的電壓信號經(jīng)過變送器放大，放大后的信號經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換發(fā)送給單片機(jī)處理信號產(chǎn)生相應(yīng)的命令動作。</p><p>　　瀝青拌和設(shè)備的計量控制系統(tǒng)用來完成集料、粉料和瀝青的計量工作，拌和設(shè)備采用重量計量方式，通過稱量斗和計量秤來完成，如圖2-3所示。</p><p>　　瀝青罐內(nèi)設(shè)置一量桶，量桶通過傳感器懸掛在機(jī)架上，其底部有一錐形閥

20、。錐形閥的啟閉是由壓縮空氣通過閥桿頂部的汽缸作用實現(xiàn)的。計量前，汽缸使錐形閥關(guān)閉，三通閥使瀝青注入管與量桶相通，瀝青進(jìn)入量桶。當(dāng)注入量達(dá)到設(shè)定值時，電子儀表給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出信號，致使三通閥換位，切斷進(jìn)入量桶的瀝青通路，進(jìn)、回瀝青管路相通。隨后汽缸將錐形閥開啟，計量好的瀝青有瀝青噴量泵輸送到攪拌器內(nèi)。裝置外設(shè)有保溫套，注入導(dǎo)熱油即可進(jìn)行保溫。</p><p>　　3系統(tǒng)主要元件的選擇</p><p

21、>　　系統(tǒng)硬件主要包括：稱重傳感器、信號放大器、繼電器驅(qū)動電路、接觸器驅(qū)動電路、電動機(jī)、氣缸及其電磁閥。</p><p>　　3.1稱重傳感器的選擇</p><p>　　KB-2型稱重傳感器，采用國際流行的雙梁式或剪切S梁結(jié)構(gòu)，拉、壓輸出對稱性好，精度高，量程范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便，廣泛用于機(jī)電結(jié)合秤、吊鉤秤、料斗秤、包裝秤等各種測力、稱重傳感器如圖3-1所示。</p&

22、gt;<p>　　主要技術(shù)指標(biāo)： </p><p>　　靈敏度（mV/V）1~2.5 </p><p>　　非線性（%FS）0.05 </p><p>　　重復(fù)性（%FS）0.05 </p><p>　　滯后（%FS）0.03 </p><p>　　供橋電壓（VDC）12 &

23、lt;/p><p>　　輸入阻抗（Ω）380±20 </p><p>　　輸出阻抗（Ω）350±10 </p><p>　　絕緣電阻（MΩ/100V）≥1000</p><p>　　工作溫度（℃）–10~+60</p><p>　　熱零點偏移（%FS/10℃）0.05</p><p&

24、gt;　　熱靈敏度偏移（%FS/10℃）0.05 </p><p>　　允許過負(fù)荷（%FS）120 </p><p>　　接線方式 插座：1、電源（+）2、輸出（+）3、輸出（-）4、電源（-）</p><p>　　對于骨料料斗選擇四個量程400KG的，對于瀝青選擇三個量程為50KG的。</p><p><b>　　3.2變送器的選

25、擇</b></p><p>　　選擇TR200H高精度稱重變送器。</p><p>　　特點：采用SMT工藝制造，輸入/輸出/電源三方隔離，經(jīng)濟(jì)、可靠、簡便，針對工業(yè)過程之電阻應(yīng)變式信號（如稱重傳感器、測力傳感器、張力放大器等）變送而設(shè)計制造，可用于不同規(guī)格稱重、測力傳感器皆可使用如圖。</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b>

26、;</p><p>　　電源：24V DC/AC±10%</p><p>　　精度：滿量程之0.05%</p><p>　　激勵電壓：DC 10V max 120mA</p><p>　　零位調(diào)校范圍：0~20mV</p><p>　　輸入信號：0~30mV</p><p>　　第一路

27、輸出信號：4~20mA/0~20mA</p><p>　　第二路輸出信號：0~5V/1~5V/0~10V</p><p>　　這里選擇第二路輸出信號1~5V，可以直接連接單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換口。</p><p>　　3.3低壓電器元件的選擇</p><p>　　低壓電氣元件在整個系統(tǒng)中起到控制作用，是整個系統(tǒng)在安全的環(huán)境下正常工作，低壓電氣元件包

28、括繼電器、接觸器、熔斷器。</p><p>　　3.3.1繼電器的選擇</p><p>　　繼電器主要選用松下中間繼電器AHN22124 DC24V 帶二極管如圖3-2所示。</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　線圈電源 24（V） 額定工作電流 10（A） </p><

29、;p>　　額定工作電壓 24（V）</p><p>　　3.3.2接觸器的選擇</p><p>　　接觸器選用LC1-D12交流接觸器如圖3-3所示。</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)為：</b></p><p>　　額定絕緣電壓：690V</p><p>　　約定自由空氣發(fā)熱電流：

30、55A</p><p>　　可控制的三相異步電動機(jī)的最大功率：22KW (380V)</p><p>　　每小時操作循環(huán)數(shù)：1200次 /h</p><p><b>　　電壽命：100萬次</b></p><p>　　線圈功率：起動175VA，保持19VA</p><p>　　3.3.3熔斷器的選

31、擇</p><p>　　熔斷器選用RT14系列有填料封閉管式圓筒帽形熔斷器適用于交流50Hz，額定電壓為550V，額定電流為100A及以下的工業(yè)電氣裝置的配電設(shè)備中，作為線路過載和短路保護(hù)之用。</p><p>　　3.4氣缸及電磁閥的選擇</p><p>　　3.4.1氣缸的選擇</p><p>　　根據(jù)推力為50Kg，設(shè)氣壓為0.5MPa

32、，計算出氣缸內(nèi)徑最小為40MM，考慮到有桿腔受力面積要減去桿的橫截面積，所以取63MM，又行程為400MM，初步選定氣缸為：SC63-400。由于要用到接近開關(guān)所以選用附磁石的，所以選用SC63-400S2如圖3-5所示。</p><p><b>　　相關(guān)參數(shù)：</b></p><p><b>　　動作形式：復(fù)動型</b></p>

33、<p><b>　　工作介質(zhì)：壓縮空氣</b></p><p>　　工作壓力: 0.1-1Mpa</p><p>　　使用速度: 50-500mm/scc</p><p>　　使用溫度：-10~70C</p><p>　　緩沖 ：兩端可調(diào)緩沖</p><p><b>　　接管口

34、徑：3/8</b></p><p>　　3.4.2電磁閥的選擇</p><p>　　電磁閥選用三位五通電磁閥，型號：4V330P-08-AC220V如圖3-4所示。</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)為：</b></p><p>　　工作介質(zhì)：空氣（經(jīng)40mm濾網(wǎng)過濾） </p><

35、p>　　動作方式：內(nèi)部先導(dǎo)式 </p><p><b>　　潤滑：不需要 </b></p><p>　　使用壓力:0.15~0.8MPa（21~114Psi） </p><p>　　最大耐壓力：1.2MPa（170Psi） </p><p>　　工作溫度：-5~60℃（23~140°F） </p&g

36、t;<p>　　保護(hù)等級：IP65（DIN40050） </p><p>　　接電型式：端子式、出線式 </p><p>　　最高動作頻率：4次/秒 </p><p>　　激磁時間：0.05秒以下</p><p>　　4系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要由上位機(jī)和下位機(jī)以及各控制器

37、件組成，完成系統(tǒng)的工作任務(wù)，使整個系統(tǒng)安要求正常工作。</p><p>　　4.1單片機(jī)的接口電路</p><p>　　單片機(jī)的選擇應(yīng)符合控制要求，低功耗、高速、高可靠性、價格低廉，保證資源的合理利用，故選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52低電壓，高性能CMOS、8位單片機(jī)。片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），

38、器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和FLASH由存儲單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合如圖4-1所示。</p><p><b>　　主要性能：</b></p><p>　?。?）與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。</p>

39、<p>　?。?）8字節(jié)可重擦寫FLASH閃速存儲器。</p><p>　?。?）1000 次擦寫周期。</p><p>　?。?）全靜態(tài)操作：0HZ-24MHZ。</p><p>　?。?）三級加密程序存儲器。</p><p>　?。?）256X8字節(jié)內(nèi)部RAM。</p><p>　?。?）32個可編程

40、I/0口線。</p><p>　　（8）3個16 位定時／計數(shù)器。</p><p><b>　?。?）8個中斷源。</b></p><p>　　（10）可編程串行UART通道。</p><p>　?。?1）低功耗空閑和掉電模式。</p><p>　　在單片機(jī)的接口電路中需要擴(kuò)展24路接口來控制繼電

41、器工作，在采集傳感器信息的電路中需要使用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。在和PC機(jī)通訊的工程中需要通過電平轉(zhuǎn)換來完成信息的收發(fā)。</p><p>　　單片機(jī)接口的擴(kuò)展采用三片74LS373鎖存器，驅(qū)動電路采用三片ULN2003驅(qū)動芯片，如圖4-2所示。</p><p>　　驅(qū)動芯片采用LN2003，ULN2003的每一對達(dá)林頓都串聯(lián)一個2.7K 的基極電阻,在5V 的工作電壓下它能與

42、TTL 和CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時承受50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運行。ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封裝。</p><p>　　ULN2003內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅(qū)動繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動電壓

43、=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動電路。ULN是集成達(dá)林頓管IC,內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管,它的輸出端允許通過電流為200mA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動ULN2003時，上拉2K的電阻較為合適，同時，CO

44、M引腳應(yīng)該懸空或接電源。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809芯片如圖4-3所示，ADC0809具有8路模擬量輸入，可在程序控制下對任意通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，輸出8位二進(jìn)制數(shù)字量，芯片的主要部分是一個8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。為了能實現(xiàn)8路模擬信號的分時采樣，片內(nèi)設(shè)置了8路模擬選通開關(guān)以及相應(yīng)的通道地址鎖存及譯碼電路，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入三態(tài)輸出鎖存器。傳感器發(fā)送出來的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換發(fā)送給單片機(jī)處

45、理信號產(chǎn)生相應(yīng)的命令動作。</p><p>　　目前的PC機(jī)都有至少一個串行通訊端口RS-232，RS-232端口可用于兩臺計算機(jī)之間進(jìn)行通訊，RS-232的邏輯電平用正負(fù)電壓表示，且信號使用負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5V~+15V，而邏輯1的電壓范圍是-5V~-15V，RS-232端口是計算機(jī)與其他設(shè)備溝通的最常用的接口，不但實作簡單，而且價格便宜。在8051單片機(jī)的內(nèi)部有一個全雙工的異步串行I/O口，它的輸

46、入和輸出使用5V邏輯而不是RS-232電壓,如何進(jìn)行兩種信號的轉(zhuǎn)換，是連接時需要解決的問題，事實上，解決的方法很簡單，只需使用一個諸如MAX232這樣的專用芯片即可如圖4-4所示。</p><p>　　MAX232產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。</p><p>　　該器件符

47、合TIA/EIA-232-F標(biāo)準(zhǔn)，每一個接收器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5-V TTL/CMOS電平。每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平。</p><p>　　4.2繼電器控制電磁閥電路</p><p>　　骨料倉及計量斗的倉門開關(guān)有電磁閥控制氣缸來完成，電磁閥采用220V交流電通過繼電器來控制，如圖4-5所示。</p><

48、;p>　　當(dāng)單片機(jī)發(fā)出信號使繼電器通電K6觸電閉合電磁閥的一個線圈通電電磁閥打開驅(qū)動料倉們氣缸打開料倉開始放料，放料結(jié)束后單片機(jī)發(fā)出信號控制K6斷開，K7閉合使料斗門關(guān)閉，讓后驅(qū)動電磁閥處于中位。</p><p>　　電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動

49、銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。</p><p>　　電磁閥采用三位五通電磁閥，三位五通電磁閥里

50、有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，磁鐵線圈通電閥體就會被吸引，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機(jī)械裝置動。</p><p>　　4.3攪拌器電機(jī)控制裝置</p><p>　　當(dāng)骨料和熱瀝青計量完畢后倒入攪拌器中，單片

51、機(jī)收到控制信號控制攪拌器的電機(jī)啟動，攪拌器電機(jī)器動采用星型-三角啟動方式，星型-三角啟動具有啟動電流小、線路簡單、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點，目前在攪拌設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。啟動時，定子繞組首先接成星型，啟動電壓為三角直接啟動的三分之一，啟動電流為三角直接啟動的三分之一。經(jīng)一定延時后，帶轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時在接成三角形。由于啟動時轉(zhuǎn)矩也降為直接啟動的三分之一，因此這種啟動方法只適合于空載或輕載時使用如圖4-6所示。</p><p

52、>　　啟動時，單片機(jī)給繼電器K1、K2發(fā)出信號控制接觸器KM、KM1接通，使KM1的常閉觸點斷開，常開觸點閉合，電機(jī)開始星型啟動，經(jīng)過一段時間延時后電動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，單片機(jī)發(fā)出信號控制繼電器K3使接觸器KM2的常閉觸點斷開常開觸點閉合，電動機(jī)轉(zhuǎn)三角連接，實現(xiàn)全電壓運行。</p><p><b>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　本次通訊中，我們以

53、一個測控系統(tǒng)的上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信為背景，給出單片機(jī)部分和VB環(huán)境下的通信程序?qū)嵗?，系統(tǒng)中單片機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場可視化檢測，通信協(xié)議采用半雙工異步串行通信方式，通過RS232的RTS信號進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換，傳輸數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，上位機(jī)與下位機(jī)之間采用主從式通訊。</p><p>　　5.1上位機(jī)軟件設(shè)計</p><p>　　5.1.1上位機(jī)功能簡介</p>

54、;<p>　　操作界面如下圖5-1所示。利用VB編程實現(xiàn)PC監(jiān)控?zé)峁橇霞盁釣r青的累計計量，同時控制攪拌器電機(jī)的啟動、攪拌時間、警報顯示。</p><p>　　圖 5-1 系統(tǒng)控制界面</p><p>　　5.1.2 PC串行通信</p><p>　　VB5.0/6.的MSComm通信控件提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)通信命令的接口，它允許建立串口連接，可以連接到其他

55、通信設(shè)備（如Modem）．還可以發(fā)送命令、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及監(jiān)視和響應(yīng)在通信過程中可能發(fā)生的各種錯誤和事件，從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、事件驅(qū)動的、高效實用的通信程序。</p><p>　　通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)的方式分文本和二進(jìn)制。通常在自動化控制中用二進(jìn)制發(fā)送方式，相關(guān)參數(shù)值如下：</p><p>　　Dim send As STRING</p><p>　　AxMSCo

56、mm1.CommPort = 1 '"1" '參數(shù)設(shè)置 設(shè)端口號</p><p>　　AxMSComm1.Settings = "9600,n,8,1" ' 設(shè)波特率</p><p>　　AxMSComm1.PortOpen = True '打開端口</p><p>　　AxMSComm1.Ou

57、tput = SEND</p><p>　　AxMSComm1.PortOpen = False '關(guān)閉端口</p><p><b>　　5.1.3系統(tǒng)程序</b></p><p>　　Private Sub Command1_Click()</p><p>　　MSComm1.Output = "0&

58、quot;</p><p>　　Timer1.Enabled = True</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub Command2_Click()</p><p>　　MSComm1.Output = "2"</p><p&

59、gt;<b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub Form_load()</p><p>　　Dim i As Integer</p><p>　　Dim j As Integer</p><p>　　Dim k As String</p><p>　　MSCo

60、mm1.PortOpen = True</p><p>　　MSComm1.RThreshold = 8</p><p>　　MSComm1.SThreshold = 8</p><p>　　Mscomm1.settings=“110,n,8,1” </p><p>　　MSComm1.InputMode = 0</p><

61、;p>　　Text1.Text = "0000 KG"</p><p>　　Text2.Text = "0000 KG"</p><p>　　Text3.Text = "0000 KG"</p><p>　　Text4.Text = "0000 KG"</p><

62、;p>　　Text5.Text = "0000 KG"</p><p>　　Text6.Text = "00 S"</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub MSComm1_OnComm()</p><p>　　j = M

63、SComm1.Input</p><p>　　i = Left$(j, 1)</p><p>　　Select Case i</p><p><b>　　Case "@"</b></p><p>　　Shape5.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p&

64、gt;　　Shape1.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p><b>　　Case "A"</b></p><p>　　Shape1.FillColor = RGB(0, 0, 255)</p><p>　　Shape2.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p>

65、<p><b>　　Case "B"</b></p><p>　　Shape2.FillColor = RGB(0, 0, 255)</p><p>　　Shape3.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p><b>　　Case "C"</b&g

66、t;</p><p>　　Shape3.FillColor = RGB(0, 0, 255)</p><p>　　Shape4.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p><b>　　Case "D"</b></p><p>　　Shape4.FillColor = RGB(

67、0, 0, 255)</p><p><b>　　Case "E"</b></p><p>　　Shape1.FillColor = &HFFFFFF</p><p>　　Shape2.FillColor = &HFFFFFF</p><p>　　Shape3.FillColor =

68、&HFFFFFF</p><p>　　Shape4.FillColor = &HFFFFFF</p><p>　　Shape7.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p><b>　　Case "F"</b></p><p>　　Shape7.FillColo

69、r = RGB(0, 0, 255)</p><p>　　Shape8.FillColor = RGB(0, 255, 0)</p><p><b>　　Case "G"</b></p><p>　　Shape8.FillColor = &HFFFFFF</p><p>　　End Selec

70、t</p><p>　　Text1.Text = Mid$(j, 2, 4) + " KG"</p><p>　　Text2.Text = Right$(j, 2) + "KG"</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub Tim

71、er1_timer()</p><p>　　Timer1.Interval = 500</p><p>　　MSComm1.Output = "1"</p><p>　　Label8.Caption = Time$</p><p><b>　　End Sub</b></p><p&

72、gt;　　5.2下位機(jī)軟件設(shè)計</p><p>　　5.2.1下位機(jī)功能簡介</p><p>　　下位機(jī)采用AT89C52單片機(jī)，采用51單片機(jī)編程方式接受PC機(jī)控制命令以及對控制信息的反饋，控制熱骨料、熱瀝青料門開閉及其計量、攪拌器電機(jī)啟動停止。</p><p>　　5.2.2下位機(jī)工作流程</p><p>　　下位機(jī)流程圖如圖5-2所示。

73、</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)是我們的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過大四一學(xué)期的機(jī)電一體化的學(xué)習(xí)和實驗，我對這門課程有了一定的了解。但通過這次課程設(shè)計后，我深刻的理解了理論與實際的差異。</p><p>　　在對系統(tǒng)的總體規(guī)劃時需要團(tuán)隊緊密合作，特別是在元器件的選擇方面需要全方面的考慮各個器件之間是否兼容

74、，各個器件的原理以及對系統(tǒng)的安全性等各方面的因素。</p><p>　　畫印刷電路板圖的時候，特別需要一個人全神貫注，細(xì)心耐心的做這件事。</p><p>　　這次的電子技術(shù)課程設(shè)計歷時兩周，我們組雖然只是班里中間位置做完的，但經(jīng)過這次課程設(shè)計的實踐和體驗，我能做出自己原本以為不可能完成的電路設(shè)計并得出了正確的結(jié)果，這其中的喜悅真的只有真正付出過的人才能體會的到。</p>&

75、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 姜培剛. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2] 張建民. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計.北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　[3] 梁景凱，蓋玉先. 機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p>

76、<p>　　[4] 廖常初. PLC編程及應(yīng)用.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[5] 趙全利, 肖興達(dá). 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[6] 梁杰, 于明進(jìn), 路晶. 現(xiàn)代工程機(jī)械電氣與電子控制.北京：人民交通出版社，2005</p><p>　　[7] 賈民平，張洪亭. 測試技術(shù)

77、. 北京：高等教育出版社，2009</p><p>　　[8] 閆和平. 常用電機(jī)與電氣控制技術(shù)問答. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[9] 趙仁杰. 工程機(jī)械電氣設(shè)備. 北京：人民交通出版社，2002</p><p>　　[10] 吳昌平. Visual Basic 6.0 程序設(shè)計.北京：人民郵電出版社，2007</p>&l