[實用新型]一種基于單片機的智能配料控制裝置

有效

• 申請號: 201720127760.8
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN206440980U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 顧涵
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及物料安全配置技術，特別涉及一種基于單片機的智能配料控制裝置。

背景技術

配料系統起源于19世紀末，工業革命以來，各項新技術突飛猛進的發展，隨著皮帶傳輸系統的出現，配料系統也應運而來。最早的皮帶傳輸系統稱重原理來自于斗式輸送機對散狀物料連續自動稱量的裝置。第二次世界大戰之后，隨著傳感器技術、電子技術的迅猛發展，配料系統的發展也是突飛猛進。

配料系統的發展大致經歷了以下四個階段：

第一階段是上世紀五、六十年代的純機械式配料系統，普遍采用機械式、光電式掃描或增量式編碼器等，這一階段的配料系統僅具有識別計數和啟動功能。

第二階段是六、七十年代的傳感器電子儀表配料系統，隨著模擬電路和數字電路的飛速發展，逐漸出現了各種小型化的配料電動儀表。可用儀表來實現平衡、識別和累計計算等功能。

第三、第四階段是20世紀七十年代末的微機智能化的配料系統。計算機首次被引入電子配料系統，大大提高了它的集成度。此時的配料系統累計量運算采用累加法代替了積分法。

第一、二階段的配料系統只能進行簡單的測量、累計計算，而且準確度不高，對系統運行過程中的變化不可控制，因此其計量過程準確度低，動態性能差，缺乏穩定性。而第三、四階段的配料系統控制器集合了微機技術、現代計量技術、通訊技術、網絡技術、工業控制等技術，不僅增強了計量的準確性，而且對其在計量過程中出現的問題能夠實時監測和控制，同時，儀表的顯示、報警、調零等功能的自動控制也越來越完善。而通訊技術的發展更是增強了儀表的遠程維護診斷與數據傳輸的功能。

在自動配料系統的研發與設計方面，歐美發達國家的起步較早，而當時的中國在清政府的統治下，采取閉關鎖國的外交政策，使得我國沒有及時的引進這些先進技術。鴉片戰爭以后，我國一些先進知識分子開始意識到西方科學技術的強大，漸漸摘掉了夜郎自大的眼睛，放眼看世界，開始在西方列強的壓迫下摸索前進。

新中國成立后，政府高度重視科學技術的發展。我國的科學技術突飛猛進，不斷地克服技術上的難題。其中配料控制系統作為一個在各個生產領域方面都有其重要作用關鍵環節更是取得了很大成就。

近年來，隨著計算機技術的飛速發展，對原有配料系統進行技術方面改進已經成為必然的趨勢，提出了通過數據采集、自動控制、遠程監視、報警、運行管理、變頻調速等多方面的技術改進方法。在生產任務繁重的時候，要求系統能夠加快生產速度，集中控制電機的啟動、瀏覽生產工業流程圖、作出事故報警響應、調節電機運行速度等功能，實現所需功能的集中控制，這就要求系統可以實現遠程控制功能，并且實時對現場設備進行監控。

第一，大規模集成芯片的產生和廣泛應用使得穩定安全的控制系統得到了基本的保證，但是在一些嚴酷的環境下，系統故障還是時常發生，導致我們生產出來的產品會因為外界擾動配料失調而不合格，所以系統在惡劣環境的抗干擾能力有待提高。

第二，在工業生產當中尤其是化學工藝中，對物料的配料精度有著極高的要求，一般的配料自動控制系統很難滿足要求，需要開發高精度高靈敏度的設備來實現這類一行業的生產自動化。對于這一點，我們除了在硬件方面采取一些措施，選擇性能較高的元器件：也可以在軟件編程上面下功夫。

第三，現代的工業自動化雖然給我們的生產生活帶來了極大的便利，但與此同時對環境也產生了不良影響，我們需要在生產過程中采用一些手段使得我們的生產更環保、更節能，認真貫徹可持續發展戰略。

通過以上的分析，可以看到配料自動控制系統還要經過一些完善，具有很深刻的研究意義。

鑒于上述已有技術，本申請人作了有益的設計，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

實用新型內容

本實用新型目的是：提供一種基于單片機的智能配料控制裝置，具有結構簡單、檢測全面、成本低廉、穩定度較好等優點，具有良好的應用價值。

本實用新型的技術方案是：

一種基于單片機的智能配料控制裝置，包括主控制芯片及分別與其連接的重量信號采集單元與直流電機系統控制單元；所述重量信號采集單元包括依次連接的重量信號采集電路、信號濾波放大電路和A/D轉換電路，分別用于采集物料重量，并將采集信號經放大再通過模數轉換后傳送給主控制芯片；所述直流電機系統控制單元包括電流檢測電路、轉速檢測電路和PWM控制模塊，分別用于檢測直流電機系統的電流和轉速信息，并發送給主控制芯片，主控制芯片通過PWM控制模塊控制直流電機系統的運行。