色選機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、.色選機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)引言色選機(jī)的電控系統(tǒng)是色選機(jī)的控制中心，負(fù)責(zé)對(duì)色選機(jī)各個(gè)部件的初始設(shè)定，監(jiān)視用戶在操作終端的任何操作執(zhí)行相應(yīng)程序，使色選機(jī)各個(gè)部件協(xié)調(diào)工作。1 色選機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成和作用色選機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成如1所示，主控板和觸摸屏以及邏輯控制單元組成色選機(jī)的電控系統(tǒng)。主控板作為電控系統(tǒng)的核心，起到橋梁作用，將整個(gè)系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起。主控板負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，監(jiān)視觸摸屏參數(shù)調(diào)整，給信號(hào)板，電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，喂料板輸送參數(shù)，以及邏輯控制單元的輸入。觸摸屏作為人機(jī)界面，所有指令在觸摸屏上完成，反饋畫面在觸摸屏上顯示。當(dāng)修改數(shù)據(jù)時(shí)，給主控板提供中斷，由主控板判斷并讀取，進(jìn)而向相關(guān)的電路板傳遞。所有數(shù)據(jù)在主控板

2、上存儲(chǔ)，開機(jī)初始數(shù)據(jù)由主控板通過串口傳給觸摸屏顯示，并將初始數(shù)據(jù)傳給其他相關(guān)電路板，將邏輯控制的初始數(shù)據(jù)傳給邏輯控制單元。SIEMENS公司的邏輯控制單元LOGO！輸出觸點(diǎn)容量較大，并為其加裝擴(kuò)展模塊作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于控制喂料起停，背景板調(diào)節(jié)的起停，噴氣閥工作的起停，清掃，根據(jù)不同的色選狀態(tài)，對(duì)燈光進(jìn)行組合。信號(hào)及分離板拾取前置板的信號(hào)，將其提供給主控板，再由主控板傳給觸摸屏顯示波形，信號(hào)及分離板根據(jù)主控板傳來的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算判斷，對(duì)氣閥驅(qū)動(dòng)板和燈板提供信號(hào)，由氣閥驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)氣閥，將異色粒剔除。喂料板驅(qū)動(dòng)振動(dòng)喂料器，調(diào)節(jié)喂料量大?。浑姍C(jī)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)背景板調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)光電箱的背景光進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適

3、應(yīng)不同的物料。氣閥驅(qū)動(dòng)板為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)氣閥，將廢料剔除。 2 色選機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案色選機(jī)的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。主控板根據(jù)觸摸屏的Memory Link Communication協(xié)議與其通訊，按照事先設(shè)定的中斷協(xié)議，執(zhí)行相應(yīng)的程序，根據(jù)與其他電路板接口定義，傳送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。SIEMENS公司的LOGO！12/24RC的觸點(diǎn)只有4個(gè)，為其加裝DM8 12/24R擴(kuò)展4個(gè)觸點(diǎn)，共8個(gè)觸點(diǎn)，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)外圍強(qiáng)電的控制，觸點(diǎn)分配如下：a.噴氣控制占1個(gè)。b.喂料控制占1個(gè)。c.清掃五通閥控制占2個(gè)，選用三位五通閥，清掃過后無桿氣缸中無氣壓，可以延長(zhǎng)氣缸的壽命。d.背景板調(diào)整

4、電機(jī)控制占2個(gè)，在非調(diào)節(jié)狀態(tài)，電機(jī)不會(huì)動(dòng)作，提高可靠性，延長(zhǎng)位置檢測(cè)電位器的壽命。e.燈光組合控制占2個(gè)，前側(cè)的兩根燈管可以單獨(dú)控制，這樣可提供腹白異色同時(shí)選功能。Pro-face觸摸屏作為人機(jī)界面，所有指令在觸摸屏上完成，反饋畫面在觸摸屏上顯示。當(dāng)修改數(shù)據(jù)時(shí)，給主控板提供中斷，由主控板判斷并讀取，進(jìn)而向相關(guān)的電路板傳遞。2.1主控板的硬件設(shè)計(jì)方案以AT89C52單片機(jī)為核心，其串口通過MAX232A與觸摸屏的RS232接口通訊，波特率為19200。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用AT24C256,其存儲(chǔ)量為32K，數(shù)據(jù)可保存100年，其通訊為I2C的串行傳輸協(xié)議。圖2 板間通訊協(xié)議主控板的AT89C52單片機(jī)

5、通過8155擴(kuò)展數(shù)據(jù)口，經(jīng)由光耦隔離與LOGO！通訊，8155的數(shù)據(jù)內(nèi)存可以被AT89C52單片機(jī)利用。AT89C52單片機(jī)的P2.4,P2.5分配給8155作為地址線，P2.0-P2.3分配給信號(hào)板作為地址線，因?yàn)槊繅K信號(hào)板可處理96個(gè)通道，所以系統(tǒng)可擴(kuò)展到96*4即384個(gè)通道。外部中斷INT0&INT1分配給信號(hào)板，當(dāng)讀波形時(shí)，作為上傳數(shù)據(jù)時(shí)的起始信號(hào)。2.2 主控板主程序的設(shè)計(jì)方案主程序的程序流程圖見圖3，程序的執(zhí)行過程如下：a. 系統(tǒng)上電復(fù)位，單片機(jī)首先執(zhí)行初始化程序，設(shè)定定時(shí)器，設(shè)定波特率，對(duì)標(biāo)志位預(yù)設(shè)，中斷及優(yōu)先設(shè)定，LOGO!的初始狀態(tài)設(shè)定。b. 啟動(dòng)一個(gè)6秒定時(shí)器，用于判斷單

6、片機(jī)上電復(fù)位，還是觸摸屏復(fù)位，因?yàn)橛|摸屏的上電復(fù)位時(shí)間為4秒。如果系統(tǒng)復(fù)位，觸摸屏中斷先到。c. 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。d. 中斷終止待機(jī)狀態(tài)，判斷中斷類型，若為定時(shí)器中斷，則為主控板復(fù)位，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待下一次中斷；若為觸摸屏復(fù)位中斷，關(guān)定時(shí)器中斷，防止其再中斷，向觸摸屏送有效期，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。觸摸屏收到有效期后判斷是否到期，到期出現(xiàn)警告畫面，停機(jī)，未到期出現(xiàn)開機(jī)畫面。e. 以下的中斷，由觸摸屏產(chǎn)生，根據(jù)主控板與觸摸屏的中斷協(xié)議，主控板執(zhí)行相應(yīng)的操作。2.3 主程序的抗干擾設(shè)計(jì)方案在主控板的軟件設(shè)計(jì)過程中，大量的采用待機(jī)方式，正常工作狀態(tài)，板間無數(shù)據(jù)交換，單片機(jī)只開放中斷，以被觸摸屏激活。一條把IDL（PCON.0）置1的指令執(zhí)行完以后，單片機(jī)就進(jìn)入待機(jī)方式。在這種方式下，提供給CPU的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)被切斷，但時(shí)鐘信號(hào)仍然提供給中斷、定時(shí)器和串口，CPU的全部狀態(tài)在待機(jī)期間都被保留起來。有兩條途徑可以終止待機(jī)方式，方法一是激活中斷，方法二是硬件復(fù)位。這里靠串口中斷激活。從以上介紹可以看出，待機(jī)屬于停頓狀態(tài)，可以大大提供單片機(jī)的抗干擾性，進(jìn)而提高主控板的可靠性。從主程序的流程圖可以看出，單片機(jī)的空閑時(shí)間均采用待機(jī)方式，因?yàn)樽映绦虻膱?zhí)行時(shí)間一般比較短暫，如果CPU