采用CAN總線的礦渣粉螺旋秤控制系統(tǒng)
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4．2計量控制過程
控制儀表獲得啟動命令后，稱重傳感器測量出計量秤當(dāng)前的負荷，通過A/D轉(zhuǎn)換器，讀入到單片機。因螺旋秤的旋轉(zhuǎn)速度恒定，在單片機內(nèi)計算出物料的瞬時流量。經(jīng)過CAN總線從上位儀表處獲取設(shè)定流量，調(diào)用PID算法程序，計算出設(shè)定值后，再通過D/A轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生4~20mA信號，控制變頻器的頻率，從而控制葉輪給料機電動機的轉(zhuǎn)速。在完成控制的同時，處理瞬時流量，計算出累計量。并按要求計算出各班的產(chǎn)量。
4．3標(biāo)定過程；
4．3．1．皮重標(biāo)定過程
首先標(biāo)定螺旋秤的皮重，一般要連續(xù)標(biāo)定3次，每次的值應(yīng)該相等，這樣才能保證計量準(zhǔn)確。這個過程就是調(diào)用標(biāo)定子程序，將10s（此數(shù)可調(diào)）的皮重值讀入單片機，平均后的皮重值存儲于單片機作為最新標(biāo)定值。
4．3．2．實物標(biāo)定過程
按照固定設(shè)定轉(zhuǎn)速下料一段時間，將控制儀表上獲得的累計值與實際下料值相比較，修正稱量系數(shù)。此過程調(diào)用實物標(biāo)定子程序，將螺旋秤的毛重值讀入單片機，去除皮重值后，計算出實物累計量。再稱量出實際下料量，通過鍵盤輸入到單片機中。單片機就會計算出稱量系數(shù)。一般標(biāo)定3次，就能標(biāo)準(zhǔn)確。
5 智能儀表間通信的設(shè)計
5．1 CAN節(jié)點的硬件設(shè)計
一個CAN節(jié)點由單片機、CAN控制器、CAN收發(fā)器等組成，
CAN控制器選用Philips 公司的SJA1000。其內(nèi)部分別為控制器寄存器組、發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)，它們組成32個字節(jié)的尋址空間。為了連接到單片機，SJA1000提供一個復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線和附加的讀/寫控制信號， SJA1000能被看作單片機AT89C52的外圍存儲器。為了保證系統(tǒng)的同步，使用了一個24 MHz的晶振作為SJA1000的振蕩器，用它的7號引腳（CLKOUT）作為AT89C52的時鐘脈沖。系統(tǒng)中SJA1000的片選由單片機的P2.7口控制。如圖2所示。
圖2 接口電路圖
CAN總線收發(fā)器選用82c250,主要負責(zé)物理接口部分的處理，包括邏輯電平的控制和接口電氣特性的處理，它是SJA1000與物理總線的接口。在CAN總線的網(wǎng)絡(luò)終端，需加一個120Ω的匹配電阻Rt?？梢苑乐乖谧杩共贿B續(xù)的情況下出現(xiàn)反射現(xiàn)象，而使信號扭曲。
5.2 CAN總線通信軟件的設(shè)計
本系統(tǒng)CAN節(jié)點通信功能主要是將本節(jié)點的數(shù)據(jù)信息傳送給CAN通信網(wǎng)絡(luò)的另一個節(jié)點，以及接收網(wǎng)絡(luò)上另一個節(jié)點傳來的信息。CAN總線單個節(jié)點的軟件設(shè)計主要包括CAN節(jié)點初始化，信息的接收和信息的發(fā)送3個子模塊。選用德國Keil公司推出的Keil C軟件進行目標(biāo)代碼編譯。
軟件設(shè)計包括3個子模塊：
1) 初始化子模塊：首先AT89C52關(guān)閉SJA1000所有中斷源,然后進行初始化設(shè)置,主要有:設(shè)置工作方式，配置時鐘分頻寄存器,設(shè)置驗收碼寄存器,設(shè)定波特率等等工作。在初始化內(nèi)部寄存器時，注意各節(jié)點位速率一致，收發(fā)同步。初始化結(jié)束后，進入工作狀態(tài)。
2) 接收子模塊：負責(zé)節(jié)點信息的接受，報文的接收有兩種方式，中斷和查詢接受方式，為提高實時性，采用中斷方式接收。當(dāng)CAN控制器接受到信息后向微控制器發(fā)出中斷信號，微控制器執(zhí)行中斷程序?qū)⑿畔⒆x入。
3)發(fā)送子模塊：負責(zé)節(jié)點信息的發(fā)送,將要發(fā)送的信息組合成一幀,放入發(fā)送緩沖器中,然后啟動SJA1000發(fā)送即可。
6 結(jié)束語
螺旋計量秤采用了以單片機為核心的智能儀表，其內(nèi)部包括高精度的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，使得控制系統(tǒng)穩(wěn)定、計量準(zhǔn)確。用CAN總線通信，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度和實時性。CAN節(jié)點的連接只要兩根線，也節(jié)省了部分電纜。該系統(tǒng)調(diào)試后已運行數(shù)月，運轉(zhuǎn)情況良好，達到設(shè)計要求。
參考文獻：
[1>鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M>.北京航空航天大學(xué)出版社
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