专利名称：一种用微机控制的双线静态配料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以微机控制配料的装置。该装置适用于冶金、化工、建筑、建材、饲料等行业实现多种粉状、颗粒状固体物料的高精度配料工艺环节。
目前，国内已有配料装置均为单线控制方式，即一台装置只能控制一条配料工艺线，甚至只能控制一个配料点，有多少条配料工艺线就需要有多少套控制装置或有多少种原材料就需要有多少台控制装置。若要实现两条线的多点自动配料，则必须购买两套完整的配套装置，或者每一个配料点配置一台配料装置，因而不仅投资成本高、设备庞大，控制系统故障率高，而且不便于操作和维修。
本实用新型的目的意在克服上述单线控制方式的缺点，申请人以多年在生产第一线的工作经验，提出了一种投资少、控制系统工作可靠、操作及维修方便的用微机控制的双线静态配料装置。该装置既可实现单线控制配料方式，也可实现相互独立的双线控制配料方式。
实现上述目的的技术方案是在装置的机体上具有流量显示表、流量调节电位器、指示灯及手自动切换开关，在装置的机体内具有模数转换电路、其机体内设有光电隔离输出接口电路，送料器控制电路。开关门和产量计数电路；模数转换电路为两线相同的、由信号放大电路、通道选通开关与模数A/D转换模块、锁存器和地址译码电路组成；每个送料器控制电路分别由相同的整流稳压电路、开关三极管电路、振荡触发电路组成。当手自动切换开关处于自动位置时，模数转换电路可同时将装置外检测到的每线多达八路的重量模拟信号(电压信号)放大，再根据微机总线上的选通控制命令，将选通的模拟信号转换成数字信号并存入微机内存相应地址单元，微机将其与给定值比较后，通过光电隔离输出接口电路向送料器控制电路、开关门及产量计数电路发出控制信号，分别控制送料器的振动与否、送料器的开关门及配料装置的产量计数；当手自动切换开关处于手动位置时，直接在送料器控制信号输入端接上电源即可振动送料。此时，光电隔离接口电路不起作用，整个装置只有送料器控制电路处于工作状态。无论手自动切换开关处于哪一种状态，当双线控制时，各线独立对八个配料点进行控制；当单线控制时，最大可对十六个配料点进行控制。
在机体上具有嵌入式工业PC计算机，整个装置的操作控制和显示都集中在一面板上进行。
模数转换电路中的译码电路由译码器和逻辑门电路组成，对A/D模块、通道选通开关、锁存器、三态门等的片选进行控制，使其在选通信号的作用下，将模数转换后的数字信号送入内存相应的地址单元。
光电隔离输出接口电路由译码电路、并行接口和光耦组成，根据微机总线的控制命令，经译码电路选通后，通过并行接口向光耦输入控制信号，光耦输出分别控制各送料器控制电路和开关门产量计数电路，采用这种光电隔离输出接口电路既增强了装置的抗干扰能力，又提高了装置的可靠性。
送料器控制电路中的振荡触发电路包括单结晶体管、电压互感器、可控硅、二极管、电容、电阻组成。其可控硅与负载(装置外的送料器)、流量显示表形成回路，通过振荡触发电路控制可控硅的导通角，从而控制负载回路。
开关门及产量计数电路由整流稳压电路，继电器、开关三极管及机体上的电磁计数器组成。整流稳压电路为开关门、产量计数电路送料器控制电路提供工作电压，开关门控制信号和计数控制信号来自光电隔离输出接口电路的光耦输出，控制信号为高电平时，三极管导通，相应的继电器、计数器工作，完成对送料器的开关门及产量计数的功能，并控制装置外的开关门执行机构。
采用上述技术方案，由于一个配料装置单线工作时最大可控制十六个配料点，或者双线同时独立工作分别控制八个配料点，实现了双线配料和一个装置对多点配料的控制，大大提高了控制能力、简化了控制设备、减少了设备投资成本。又由于双线模数转换电路线路相同、元器件相同并采用集成块插件及各送料器控制电路完全相同，光耦都是相同元件，具有线路简单、控制系统故障率低等优点。光耦都是相同元件，还因整个配料操作和显示都集中在面板上进行，使本装置便于操作和维修。
以下结合附图对本实用新型实施例作详细说明。
图1为本实用新型的控制方框图。
图2为本实用新型机体的外形示意图。
图3为本实用新型控制电路的部分线路图。
实施例参见图1、图2、图3。本配料装置包括一、二线模数转换电路I-1、I-2，光电隔离输出接口电路II、送料器控制电路III和开关门及产量计数器电路IV、微机组成(图1中的……表示省略的连接线，虚线框均为本装置的外接部分)。本装置机体1的面板16上安装有一线流量显示表头2(共八只)、一线流量调节电位器3(共八只)、一线手自动切换钮子开关4(共八只)、一线下料启停指示灯15(共八只)、二线流量显示表头5(共八只)、二线下料启停指示灯6(共八只)、二线流量调节电位器7(共八只)、二线手自动切换钮子开关8(共八只)、产量电磁计数器9(一、二线各一只)和工作电压表头10、开门指示灯11、工作电源指示12、关门指示灯13及嵌入式工业PC计算机14。在图3中各虚线框内的线路是图1各实线框的具体化(图3虚线框上角的罗马数字与图1各实线方框对应)。十六个通道的信号放大电路及十六个送料器控制电路硬件部分完全一样(在图3中信号放大电路只画了两路，送料器控制电路III只画了一路III-1，其余省略)，专用模数转换集成块A/D模块及光电隔离输出接口板装入式嵌入式工业PC微机14标准总线插槽中，重量模拟信号通过两个插座进入A/D模块AD1、AD2。模数转换电路I-1、I-2相同，各由信号放大电路、通道选通开关K1、K2与A/D模块AD1、AD2、锁存器及地址译码电路组成。其中每个信号放大电路包括电阻R1-R5、电位器W1、运算放大器FD；一、二线的锁存器及地址译码电路包括锁存器S1-S6，三态门ST1、ST2，或门H1-H8，或非门HF1-HF4及与非门YF1、YF2，三八译码分配器YM1、YM2。光电隔离输出接口电路由译码电路、并行接口B及光耦G1-G6组成，其中译码电路由与非门YF3、译码器YM3连接插入微机PC总线插槽中。光耦G1-G4的16个输出端分别与每一个送料控制电路的控制输入端相连。每个送料器控制电路III-1包括四个二极管ZD1-ZD4组成的桥式整流电路、稳压管WY1、由电阻R7-R11、两个三极管BG1、BG2组成的起隔离和推动作用的三极管开关控制电路和由流量调节电位器W2(图2中代号3、7)、电阻R13、电容C1、二极管ZD9、单结晶体管DG、电压互感器FG、可控硅KK组成的振荡触发电路，由可控硅KK、负载RL(送料器)、检测流量表A(图2中代号2、5)、电源E2组成的负载回路。其中在三极管BG1的基极除与光耦G的一输出端相联接，并连接有手自动送料切换钮子开关K3(图2中代号4、8)，该K3与电源E3相联，在BG1发射极接的发光二极管ED作为启停下料指示灯(图2中代号6、15)。开关门及产量计数电路包括由4个二极管ZD5-ZD8、电容C2、三端稳压块WY2组成的桥式整流、稳压、滤波电路，由电阻R14-R17、两个三极管BG3、BG4，继电器JD及2个指示灯Z1、Z2(图2中代号16、14)组成的开关门电路；由电阻R18、R19和两个三极管BG5、BG6及两个电磁计数器JS1、JS2(图2中号代9)组成的双线计数电路。其中三极管BG3-BG6的基极分别与光耦G6的输出端相连。
本配料装置设有AC36V、AC18V、+5V、±15V几组电源，在机体上还安装有接线柱、保险套等(在图2中机体后面)，微机14也可放置机体外，流量显示表头A的型号为91C4，电压表10的型号为91L4，流量调节电位器W2采用WTH220K，控制电路中其它主要元器件的型号参见附表“元器件参数表”。
本配料装置设有自动、手动两种配料方式，在自动配料对，微机14处于开机就绪状态，手自动钮子开关K3(共16个)均处于自动状态，一、二线产量计数器JS1、JS2值为零，流量指示表2、5指示为零，开门指示灯Z1灭，关门指示灯Z2亮，通过微机14键盘设定配料值(最大可设定16个通道)，这里以一线第一通道为例，设定完毕，按微机14显示器窗口提示启动运行。首先，光电隔离输出接口板开门信号线呈高电平，关门信号线呈低电平(即开门指示灯Z1亮，关门指示灯Z2灭)，延时一定时间后，开门信号线呈低电平，关门信号线呈高电平(即开门指示灯Z1灭，关门指示灯Z2亮)；待装置外秤体关门就绪，微机14地址总线切换AD板上一线的第一通道，即微机14通过总线的地址线及状态逻辑信号线使地址译码电路中HF1输出呈低电平，S1工作，D0D1D2D3＝0000(由S1锁定)，来自秤体的重量信号由放大器FD放大200倍后，经选通开关K1进入A/D模块AD1，然后译码电路H3输出呈低电平，启动AD1，同时H4输出呈低电平，让三态门ST1工作，使AD1转换就绪信号通过D0位向总线报告，当转换就绪D0＝0时，微机总线呈读状态，即IOW为高电平，IOR为低电平，AEN信号线呈低电平，译码电路中的H1、H2输出先后呈低高电平，转换就绪后，数据低8位(D0-D7)及高4位(D4-D7)先后进入微机14的寄存器，微机14程序进行数值比较后，若测定值低于给定值，则光电隔离输出接口电路的一线第一通道输出控制信号线呈高电平，使送料器控制电路中一级三极管BG1导通，二级三极管BG2截止，单结晶体管DG导通，振荡电路工作，可控硅KK导通，送料器振动下料。与此同时，相应下料指示灯亮，流量电流表A有指示(流量大小通过W2调节)。同时，微机14显示器相应通道测定显示值从0开始逐渐增大，当达到给定值对，光电隔离输出接口电路的YM3输出呈低电平，选通并行接口B，然后并行接口B的第36脚IOW及第8脚A0、第9脚A1呈低电平，接口B向光耦送数据，改变送料器控制电路各三极管工作状态，可控硅KK截止，振动送料器停止振动，下料指示灯ED灭，流量表A指示为零，随即(待16个通道都达到设定值时)开门信号线呈高电平，开门指示灯Z1亮，关门信号呈低电平，关门指示灯Z2灭，装置外的秤体处于卸料状态，延时一定时间后，开门指示灯Z1灭，关门指示灯Z2亮，等待下一个工作循环。
在手动配料时，切换钮子开关K3切向手动位置，此时，模数转换电路、光电隔离输出接口电路、开关门计数电路将不起作用，装置变为有16个通道的送料集中控制仪，由于在手动位置时，是在送料器控制电路三极管BG1的基数接入与电源、三极管BG1导通，三极管BG2截止，单结晶体管DG一直处于振荡触发状态，可控硅KK一直导通，由装置面板上的流量电位器W2调整振荡触发电路的时间常数来调整可控硅KK(的导通角，实现送料器的流量调节。
综上所述，本实用新型应用微机分时控制设计的双线配料装置，各线独立对八个配料点进行配料，也可双线改为单线配置，最大可同时对十六个配料进行控制，实现了一机多点，一机多线的配料控制，大大减少了设备成本投资成本，提高了工效。
附表元器件参数表
权利要求1.一种用微机控制的双线静态配料装置，在机体上具有流量显示表、流量调节电位器、指示灯及手自动切换开关，在机体内具有模数转换电路、送料器控制电路，其特征在于在机体内还具有光电隔离输出接口电路，开、关门和产量计数电路，模数转换电路为两线相同的由信号放大电路、通道选通开关与A/D转换模块、锁存器及地址译码电路组成，每个送料器控制电路分别由相同的整流稳压电路、开关三极管电路、振荡触发电路组成，当双线控制时各线独立对八个配料点进行控制，当单线控制时最大可对十六个配料点进行控制。
2.根据权利要求1所述的用微机控制的双线静态配料装置，其特征在于光电隔离输由接口电路包括由译码电路、并行接口、光耦组成。
3.根据权利要求1所述的用微机控制的双线静态配料装置，其特征在于在机体上具有嵌入式工业PC计算机。
4.根据权利要求1所述的用微机控制的双线静态配料装置，其特征在于开关门及产量计数电路包括整流稳压电路、继电器、开关三极管及机体上的电磁计数器组成。
5.根据权利要求1所述的用微机控制的双线静态配料装置，其特征在于振荡触发电路包括二极管、电容、单结晶体管、电压互感器及可控硅组成。
专利摘要本实用新型提供了一种用微机控制的双线静态配料装置，该装置由模数转换电路、光电隔离输出接口电路、送料器控制电路、开关门及产量计数器电路组成，当双线控制时每线可独立对八个配料点进行控制，当单线控制时最大可对十六个配料进行控制，实现了一机多线，一机多点的控制，使设备成本大大减少，功效提高，操作维护方便。它也可手动送料进行集中流量调节控制。本装置适用于冶金、化工、建筑、建材、饲料等行业实现多种粉状、颗粒状固体物料的高精度配料工艺环节。
文档编号G05B15/02GK2251157SQ9524225
公开日1997年4月2日 申请日期1995年10月13日 优先权日1995年10月13日
发明者杨波, 梁代华 申请人:杨波, 梁代华