专利名称：物料装卸称量控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是适用货物集中装卸场地，如火车站、港口等货物停运站或建筑工地，可以对所使用的装卸设备进行保护调控的一种称量形和保护形控制仪表。
货运站、码头及建筑工地等重要物料装运场所，已广泛应用塔车、吊车等装卸设备，实现了装卸业的机械化。然而，在实际作业中，因现有塔车和吊车等没有相应对所抓物料进行动态重量检测的功能，仅仅靠作业人员的经验来操作，没有可靠的科学依据来判断是否超载，更没有办法对超载情况给予限制，因此轻则造成这种大型设备的使用寿命的削减，重则造成设备残损及人员伤亡，使所属单位蒙受很大的经济损失，另外与现代社会所需要的自动化、程控化大生产不相适应。因此本实用新型的发明目的在于提供一种能够对装卸设备所抓物料进行动态称量，判断其是否超载然后进行相应自动控制的称量控制仪，实现装卸自动化，保障作业安全的物料装卸称量控制仪。
本实用新型的发明目的是通过以下技术方案实现的，即特征是本称量控制仪是(1)以中央处理单元为处理和控制核心；还包括(2).数据采集和转换通道，以应变片电阻电桥实现数据感应，进行A／D数据转换后，向CPU输入数据；(3).执行电路，接收中央处理器的控制指令，经光电耦合管及继电器对装卸设备中电机的工作状态进行控制，并超载报警；(4).实时时钟电路，以时钟日历芯片与CPU相连显示现时的工作时间，进行连续走时；(5).键盘及数显电路，通过扩展接口芯片将数码显示电路和各功能键与CPU联系起来，正常工作；(6).电源电路，向本控制仪各组成芯片提供各种直流电源。
本称量仪的工作程序是由CPU导入A／D每次转换的检测数值，进行数据处理后，比较判断是否超过爪斗或吊钩所能承受的负荷，超载时则由CPU向执行电路发出指令切断提升电机的电源；不超载时则与已装入容器中的物料重量累加，若判断累加值已超过容量，除显示、报警外，由CPU向执行电路发出指令切断提升电机电源，使电机停止工作。
在上述方案中，为防止当出现突然断电造成，随机存贮器和实时时钟电路中存有的数据丢失，分别在其电源端接有一断电维持电路，该电路为电源端Vcc上并接的由电容和多节电池并联电路，Vcc与并联节点之间设有单向导通二极管；在数据采集和转换通道中，其中数据采集通道是由应变片电阻电桥为重量传感器和两级放大器构成，向A／D转换芯片输入模拟数据，其中第一级放大器中设有调零电路，可以保证准确放大感应信号。
本实用新型提供的物料装卸称量控制仪，是以中央处理单元中的数值处理程序与硬件组成相结合，测量数据准确，可以在不停机的工作状态下进行数据处理，予以累加并判断其是否超载或超容量并予以实时控制，使设备在其所能承受的范围内进行装卸工作，使作业有序化、自控化。一方面延长装卸设备的工作寿命，同时保证安全装卸，又能够保证连续工作，通过打印机打印数值，使装卸工作日常管理自动化、科学化。
图1为本控制仪的组成方框图图2为本控制仪的电源电路图图3为本控制仪组成的实施电路图图4为本控制仪键盘及数显电路图本物料装卸称量控制仪，由图1可以看出是由以中央处理CPU单元为核心，以数据采集和转换通道1实现当前斗、钩货物的测量数据输入，以执行电路2对装卸设备的动作电机进行调控，实现对意外情况给予报警由键盘及数显电路3显示，并可由外接的打印机5打印数据。
该称量控制仪的核心为中央处理单元，包括CPU、程序存贮器U9和随机寄存器U10。在本实施例中，CPU采用的是高档8位单片机芯片8032。
在上述物料装卸称量控制仪中，还设有实时时钟电路4，对工作过程中的时间进行连续记时。在本实施例中，选用的是CMOS芯片M5832，在与CPU进行连接时序调整时，由于该芯片U15内部时间寄存器的数据存取速度较慢，所以设有一八D触发器芯片U16如74LS374，与CPU的数据总线相挂，即5832的时间寄存器的地址线和HOLD、WR、RD控制线与八D触发器U16相连，其时间输出至CPU8032的P1.0～P1.3口线上。CPU上的RD、WR信号线经与非门选通该八D触发器，实现实时时钟电路4与CPU的连接。
为保证上述时钟电路4和随机寄存器U10在突然断电的情况下，保持时间的连续和数据值不丢失，在时钟芯片U15和随机寄存器芯片U10的电源端各设有一组断电维持电路，该电路由电解电容C1与电阻R1和电池组EN的串接支路相并接，连接在与电源端Vcc串接的二极管D1的负极上。突然断电时，电容C1已充有的电能可以使芯片中的数据得以保持。
本称量控制仪另一主要部分是数据采集和转换通道1，在实施例中，爪斗和吊钩中设有引入重量数据的应变片电桥为重量传感器11，经放大电路12中的U3、U4两级放大将模拟信号输到A／D转换器U14中在上述数据采集通道中，为使所检测到的数据准确放大，在第一级放大器U3上设有如图所示的调零电路14。若为多爪斗或多吊钩同时进行装卸工作时，数据采集通道与A／D转换通道之间设有转换开关，选择相应通道的数据。
本称量控制仪再一主要部分是进行键控和数显的键盘及数显电路3。为实现数据显示和各功能键的监控，本仪表中采用并行扩展接口芯片U88255，将8位数码管与14个功能键与CPU连接。在此，采用节省硬件，数显部分采用动态扫描方式进行工作，其中U8的PA除作为七段码和小数点信号线外，又作为其中6个功能键SW11～SW16的监控口；PB口作为其他8个功能键SW3～SW10的输入接口，PC口作为扫描分时控制线。
本仪表中还设有打印部分5，可随时接有微型打印机，如TPμD－16APE。
本物料装卸称量控制仪是这样工作的从主钩、付钩或斗三个功能键中设定其一，首先对A／D转换的各位BCD转换后，存入相应的寄存器中判断其是否大于零点值，即是否抓货，并使取样次数达到七次以上后，进行处理取中间值，判断是否超载，超载则音频报警并显示，切断提升电机电源。不超载则将数据存入相应的寄存器中，建立标志位。取样还不到49次时，则再次时行数据比较，取出中间值，与前几次所分装货物的重量值相预累加，判断预累加值是否超过预定值，超量则由CPU向执行电路2发出信号切断提升电机电源，并音频报警；不超载则将累加值存入相应的存储器中。当减料时，则由总重量传题减去本斗、钩的值。
权利要求1.一种物料装卸称量控制仪，其特征在于它是(1)，以微机中央处理单元为核心，即由CPU、程序存贮器(U9)和随机存贮器(U10)构成；还包括(2).数据采集及转换通道(1)，通过安装于钩或斗中的应变片电桥为传感器(11)，经放大电路(12)、A/D(U14)转换后输入到CPU中；(3).执行电路(2)，接收CPU根据数据处理后发出指令，切断提升电机电源，并予以声光报警；(4).实时时钟电路(4)，连续记录工作过程的时间，需要时，予以显示或打印；(5).键盘及数显电路(3)，经扩展接口芯片(U8)将数码显示与各功能键与CPU联系起来；及(6).电源电路(6)。
2.根据权利要求1所述的物料装卸称量控制仪，其特征在于在数据采集及转换通道(1)中，为保证对检测数据的准确放大，在第一级放大器(U3)中设置有调零电路(14)。
3.根据权利要求1所述的物料装卸称量控制仪，其特征在于在实时时钟芯片(U15)和中央处理单元中的随机存贮器(U10)的电源端设有断电维持电路，即电源端(Vcc)并接有电解电容(C1)和电池组(EN)的并联电路，电源与并接节点接有一单向二极管(D1)。
4.根据权利要求1所述物料装卸称量控制仪，其特征在于键盘及数显电路(3)是由多位数码管、多个功能键和将数码管、功能键与CPU相挂的并行扩展接口芯片(U8)组成，其中一扩展口除作为七段码和小数点的信号线外，又作为其中若干个功能键的监控口，一扩展口作为分时扫描控制线，另一扩展口作为其余功能键的监控口。
专利摘要本实用新型涉及一种能够使装卸业实现自动化、科学化监控的物料装卸称量控制仪。该称量控制仪是由中央处理单元为控制中心，包括数据采集和转换通道、执行电路、实时时钟电路、键盘及数显电路和电源电路组成，这种仪表是经应变片电桥为传感器可对爪、钩中物料进行称量，数据处理、判断其是否超载，又可进行累加防止超过容器的容量，为实现安全作业和提高效率创造条件。
文档编号B66C1/22GK2211988SQ94230439
公开日1995年11月8日 申请日期1994年10月18日 优先权日1994年10月18日
发明者郝连德, 庄凯, 吴得江 申请人:丹东市无损检测设备厂