专利名称:砼搅拌站单片微型计算机控制装置的制作方法
本实用新型是关于砼搅拌机械生产过程的控制装置。特别是用于25－100M3／h的各种砼搅拌站的生产过程控制装置。
一种与HZ25型移动式砼搅拌站配套的计量控制操作台，采用模拟器件构成控制装置，它可以实现称量值预置，但仍然比较麻烦，更主要的是无法实现计量的闭环控制，所以无法有效地控制计量的动态误差。
同济大学研制的用Z80－CPU作中央处理器构成的单板微型计算机控制系统，可以用于砼搅拌站的生产过程控制，但系统电路复杂，操作麻烦，抗干扰能力较差，并且设备造价很高，在搅拌站上难以推广使用。
本实用新型目的在于提供一种能克服上述不足的单片微型计算机的控制装置。
其解决方案是采用集成度更高的、适用于工业控制的单片微型计算机构成控制装置。
本装置的另一特点是采用高分辨率的D／A芯片，结合软件，构成双字节的模数转换器。
本装置的第三个特点是用拨盘和波段开关构成硬件编码。
本实用新型具有线路简单、抗干扰能力强、可靠性高、操作方便、成本低等优点。
附图为本装置的两个实施例。
附图1，采用MCS－48系列芯片构成的控制装置，适用于容量在50M3／h以下的砼搅拌站。
装置的核心部分由MCS－48系列的外接程序存储器的单片微型计算机芯片U1，EPROMU2，扩展接口U3构成。各控制信号的联接已在图中说明。扩展I／O用芯片U3可采用8155，它提供了三个可编程并行接口PA、PB、PC和256个字节的RAM，同时提供一个14位的定时／计数器。当配料中水的计量采用定时或计数脉冲进行控制时，可以用来进行水的计量。
高分辨率的D／A芯片U7与运算放大器U8、U9构成一个模数转换单元，它作为一个I／O，由I／O译码器U5选址。U7内部具有双缓冲输入寄存器和辅助控制线，通过字节选通线BYTEI／BYTE2，可以使U1产生的数据分别传送到U7内的高字节或低字节寄存器中去。实际称量过程中，所采样到的一个模拟量电压Vi送到比较器U9的一个输入端(负端)，用软件使数模转换单元产生一个模拟量Vc送到比较器U9的另一输入端(正端)。如果Vc＞Vi，则U9的输出端为高电平，反之Vc＜Vi则U9的输出端为低电平。U9的输出送到U1的检测输入端To(或P27)，这样用逐次逼近方法，最终找到一个值Vc＝Vi则计算机内部与这一模拟量Vc相对应的数字量，即为Vi的转换结果。
各物料计量的预置值(或称设定值)，是用四片0－9拨盘排成矩阵，连到U1的P1口。其中一片拨盘作为配方号，其余三片作为设定值或其他数据。用接口片U3的Pc口低三位，作为波段开关BK的编码输入，用这组编码代表输入参数的代码，如波段开关在1位时，其编码为000，代表水泥，2位时编码为001，代表小石等。如用三位编码，要用三联八档波段开关，表示八种参数。如每一配方号有八种料(如水泥、小石、中石、细砂、粗砂、煤渣粉、水、外加剂)这样一位配方号拨盘，三位数字拨盘及波段开关BK，可以构成一种配方的各物料设定值的输入。每个数据拨好后，按下连接在U3PA4口的按钮A，数据便读到计算机中去。并且按配方号和料号，存放到指定的RAM中，以备运行时使用。
参数代码、拨盘数量可以根据配料种类、配方号数量、设定值范围具体确定，如配料品种不到八种，剩余的可以作为别的参数，如搅拌时间，循环次数等。
在此实施例中，U3其余口线，均用来输入，而另一扩展I／OU10，可采用8243芯片；作为输出。
附图2采用MCS－51系列芯片的控制装置，适用于容量50～100m3／h的砼搅拌站。
该实施例采用MCS－51系列外接ROM的芯片U1，外部EPROMU2a、U2b，扩展口U3构成控制装置的核心部分。
MCS－51系列的外部ROM单片机，最多可以扩展到64K，字节的程序存贮器，本实施例扩展到8K，如需要，还可以增加U2芯片。
在数据存贮器的数量可以满足要求的前提下，扩展口U3仍可以用8155。如果水的计量仍为定时或计数脉冲方式，利用8155的定时／计数器或U1内部的T0、T1，定时／计数器均可。后者为16位的计数器，可以计量更大的范围和达到更高的精度。
用两片(或两片以上)U10扩展口可根据需要得到输入输出控制线的数量。每片可用U1的P1口来片选。
A／D单元的结构及工作原理同实施例1。
配料的设定值及其他控制参数，仍用拨盘、波段开关及按钮组成硬件编码，通过U10口线输入到计算机中去，具体结构，根据设定值范围、配方号数量、配料品种及其他控制参数的要求，来确定拨盘的数量和波段开关的型式。
权利要求
1.一种砼搅拌站单片微型计算机控制装置，由单片微型计算机、外部程序存储器、模数转换器、输入/输出扩展接口、参数输入电路、输入输出隔离电路、自检报警和显示打印电路等部分组成，其特征在于①具有单片微型计算机作中央处理器的三总线式结构，外部程序存储器、模数转换器、输入/输出扩展接口和显示打印电路等组成部分，均通过数据总线、地址总线和控制总线与单片微型计算机相连接；②具有高分辨数模转换(D/A)芯片构成的、可输入多达8个独立模拟量的双字节模数转换器(A/D)，它由D/A芯片U7、运算放大器U8、U9和模拟通道选择开关(U11、U12)组成，待转换的模拟量Vi(i=1～8)通过模拟通道选择开关输入A/D转换器，选择开关的通道地址来自单片计算机U1的I/O端口P1，A/D转换器的数据线通过锁存器U6与单片计算机U1的I/O端口P0相连接，其选通控制信号来自地址译码器U5；③具有与单片计算机U1的I/O端口或I/O扩展端口直接相连接的十进制拨盘开关矩阵BP和波段开关BK构成的砼参数输入编码电路，通过波段开关BK选择参数，通过拨盘矩阵BP输入参数。
2.按权利要求
1所述的砼搅拌站单片微型计算机控制装置，其特征在于所述的单片微型计算机U1为MCS－48和MCS－51系列中型号为8035、8039、8040、8031、8032、80C31、80C252、8344的单片集成电路芯片。
3.按权利要求
1所述的砼搅拌站单片微型计算机控制装置，其特征在于所述单片微型计算机U1为外接程序存储器的8位单片计算机，它接有可擦写的外部程序存储器(EPROM)，该程序存储器的8位数据线直接与单片计算机U1的I／O端口P0相连接，它的低8位地址线通过地址锁存器U4与单片计算机U1的I／O端口P0相连接，其余的高位地址线则直接连接在单片计算机U1的I／O端口P2上，该程序存储器的操作由单片计算机U1的PSEN信号控制。
专利摘要
本单片微型计算机控制装置，特别适用于25-100m本实用新型具有线路简单抗干扰能力强、可靠性高、成本低等优点。
文档编号B28C7/02GK87204155SQ87204155
公开日1988年11月2日 申请日期1987年4月23日
发明者郑佩玉, 熊建平, 杨建春 申请人:城乡建设环境保护部长沙建筑机械研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan