色选机系统设计【互联网+】

色选机电控系统设计引言色选机的电控系统是色选机的控制中心，负责对色选机各个部件的初始设定，监视用户在操作终端的任何操作执行相应程序，使色选机各个部件协调工作。1 色选机电控系统的构成和作用色选机电控系统的构成如1所示，主控板和触摸屏以及逻辑控制单元组成色选机的电控系统。主控板作为电控系统的核心，起到桥梁作用，将整个系统紧密联系在一起。主控板负责数据存储，监视触摸屏参数调整，给信号板，电机驱动板，喂料板输送参数，以及逻辑控制单元的输入。触摸屏作为人机界面，所有指令在触摸屏上完成，反馈画面在触摸屏上显示。当修改数据时，给主控板提供中断，由主控板判断并读取，进而向相关的电路板传递。所有数据在主控板上存储，开机初始数据由主控板通过串口传给触摸屏显示，并将初始数据传给其他相关电路板，将逻辑控制的初始数据传给逻辑控制单元。SIEMENS公司的逻辑控制单元LOGO！输出触点容量较大，并为其加装扩展模块作为执行机构，用于控制喂料起停，背景板调节的起停，喷气阀工作的起停，清扫，根据不同的色选状态，对灯光进行组合。信号及分离板拾取前置板的信号，将其提供给主控板，再由主控板传给触摸屏显示波形，信号及分离板根据主控板传来的控制数据进行运算判断，对气阀驱动板和灯板提供信号，由气阀驱动板驱动气阀，将异色粒剔除。喂料板驱动振动喂料器，调节喂料量大小；电机驱动板驱动背景板调节系统，对光电箱的背景光进行调节，以适应不同的物料。气阀驱动板为执行机构，驱动气阀，将废料剔除。 2 色选机电控系统的设计方案色选机的电控系统的设计分硬件设计和软件设计。主控板根据触摸屏的Memory Link Communication协议与其通讯，按照事先设定的中断协议，执行相应的程序，根据与其他电路板接口定义，传送相应的数据。SIEMENS公司的LOGO！12/24RC的触点只有4个，为其加装DM8 12/24R扩展4个触点，共8个触点，作为执行机构，负责外围强电的控制，触点分配如下：a.喷气控制占1个。b.喂料控制占1个。c.清扫五通阀控制占2个，选用三位五通阀，清扫过后无杆气缸中无气压，可以延长气缸的寿命。d.背景板调整电机控制占2个，在非调节状态，电机不会动作，提高可靠性，延长位置检测电位器的寿命。e.灯光组合控制占2个，前侧的两根灯管可以单独控制，这样可提供腹白异色同时选功能。Pro-face触摸屏作为人机界面，所有指令在触摸屏上完成，反馈画面在触摸屏上显示。当修改数据时，给主控板提供中断，由主控板判断并读取，进而向相关的电路板传递。2.1主控板的硬件设计方案以AT89C52单片机为核心，其串口通过MAX232A与触摸屏的RS232接口通讯，波特率为19200。数据存储器选用AT24C256,其存储量为32K，数据可保存100年，其通讯为I2C的串行传输协议。图2 板间通讯协议主控板的AT89C52单片机通过8155扩展数据口，经由光耦隔离与LOGO！通讯，8155的数据内存可以被AT89C52单片机利用。AT89C52单片机的P2.4,P2.5分配给8155作为地址线，P2.0-P2.3分配给信号板作为地址线，因为每块信号板可处理96个通道，所以系统可扩展到96*4即384个通道。外部中断INT0&INT1分配给信号板，当读波形时，作为上传数据时的起始信号。2.2 主控板主程序的设计方案主程序的程序流程图见图3，程序的执行过程如下：a. 系统上电复位，单片机首先执行初始化程序，设定定时器，设定波特率，对标志位预设，中断及优先设定，LOGO!的初始状态设定。b. 启动一个6秒定时器，用于判断单片机上电复位，还是触摸屏复位，因为触摸屏的上电复位时间为4秒。如果系统复位，触摸屏中断先到。c. 进入待机状态。d. 中断终止待机状态，判断中断类型，若为定时器中断，则为主控板复位，进入待机状态，等待下一次中断；若为触摸屏复位中断，关定时器中断，防止其再中断，向触摸屏送有效期，进入待机状态。触摸屏收到有效期后判断是否到期，到期出现警告画面，停机，未到期出现开机画面。e. 以下的中断，由触摸屏产生，根据主控板与触摸屏的中断协议，主控板执行相应的操作。2.3 主程序的抗干扰设计方案在主控板的软件设计过程中，大量的采用待机方式，正常工作状态，板间无数据交换，单片机只开放中断，以被触摸屏激活。一条把IDL（PCON.0）置1的指令执行完以后，单片机就进入待机方式。在这种方式下，提供给CPU的内部时钟信号被切断，但时钟信号仍然提供给中断、定时器和串口，CPU的全部状态在待机期间都被保留起来。有两条途径可以终止待机方式，方法一是激活中断，方法二是硬件复位。这里靠串口中断激活。从以上介绍可以看出，待机属于停顿状态，可以大大提供单片机的抗干扰性，进而提高主控板的可靠性。从主程序的流程图可以看出，单片机的空闲时间均采用待机方式，因为子程序的执行时间一般比较短暂，如果CPU原地踏步，一旦遇到外界强干扰，就容易造成程序混乱出错。只有触摸屏有中断，才判断中断字，执行相应操作，执行完成后，再次进入待机状态。所有大部分时间单片机处于待机状态，板间无数据交换，这样可大大提高主控板的可靠性。5互联网2