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自动配料控制系统文献综述 1 前言 自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应用, 并具有很好的发展前景。通过许多关于自动配料控制系统的文献,设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。 当前针对某一行业, 配料仪器所用传感器种类、量程基本固定,配料的种类数基本固定, 因此, 目前的配料仪器产品使用场合单一, 针对不同行业, 要设计出不同的配料仪器, 使大批量生产难于实现, 这就使得资源的利用率不高, 产品生产成本过高。因此, 能够开发出可适配多种不同类型的传感器, 具有智能去皮、精确配料、配料种类数由操作人员选择的新型配料仪, 具有广泛的应用价值。本设计就是以基于单片机为核心, 设计出能适配不同种类传感器和应用于不同行业的通用型自动配料仪。 2 国内外现状 近年来我国的配料工业发展迅速，小型配料系统的设备性能有了很大提高。自动配料装置的核心设备是配料秤，配料秤性能好坏，将直接影响配料质量的优劣。用微机代替控制仪表进行称量配料，可以对称量误差进行自动补偿，保证配料的准确性，通过微机的键盘和显示器方便进行人机对话，还科研调用管理完成参数设置，检查和修改工艺设定值，并监视称量配料的生产过程，发现故障及时报警，通过打印机及时打印生产报表，自动完成统计工作。这样，可以降低原料消耗，提高产品质量，实现生产过程的实时动态监视，配料精度低主要原因是电子秤系统的动态范围小，而可靠性主要是中间继电器和过程控制的微机控制系统的可靠性低所致，针对实际问题，采用可编程控制器来代替中间的继电器和过程控制的微型机，为了实现生产过程的动态监视，使用微型机与PLC通信，在屏幕上显示出动态生产数据。可靠性是重要的质量指标，由于机械工艺，电子元件等基础，工业发展的滞后，国内电脑配料系统可靠性与国外产品相比尚有一定差距。 主要面临的问题是: ( 1)不同行业使用的传感器不同, 输出的电信号不同, 这就给信号的初期放大处理和程序设计带来困难。 ( 2)不同行业配料种类数不同, 控制信号数不同, 这就给控制电路和处理程序的设计带来困难。3 查阅文献 在查阅的许多文献中，陈为、陈静、孟照国《基于AT89C52 单片机的自动配料控制器》文中采用了AT89C52单片机设计的电子配料控制器，包括信号放大电路，V/F转换电路，键盘及显示电路，打印机接口电路四部分。系统采用V/F转换方式实现数据的采集利用智能配料控制器进行配料，利用快速光电耦合器实现电源的隔离，从而保证CPU 的电源不受干扰，提高系统的稳定性。信号放大电路方面具有低噪声、高共模抑制比和低漂移等优点。其只需一人或几人就可以在现场或远离物料配料场控制配料的完成，不仅节省了人力物力，也减少了环境污染，大大提高了生产效率，为企业降低了生产成本。但V/F转换电路远不及A/D转换电路精度、效率高，用A/D转换电路替换效果更好。而且在其中加上数码管显示也能提高效果。同时，陈为在《基于AT89C52的新型自动配料控制器的开发》期刊中介绍一种适用于混凝土配料的电子配料控制器的设计方案, 该电子配料控制器以AT89C52单片机为控制核心, 集成了放大器、V /F转换模块、输入输出驱动模块、键盘和显示模块、打印模块等, 并针对单片机抗干扰性能较弱的特点, 不仅采用光电耦合技术、加接去藕电容以及合理布线的硬件抗干扰设计, 且采用看门狗技术和数字滤波技术等软件抗干扰技术。该设计方案的特点是抗干扰能力强, 体积小, 操作灵活方便, 使用安全可靠。对于单片机方面的自动配料控制系统周晓慧、田毅韬在《基于单片机的自动配料仪的设计》中针对配料仪器不能一机多用的问题,介绍了一种基于单片机的自动配料仪的设计。该设计方案通过软件和硬件的紧密结合, 使配料仪能够处理不同行业的不同种类的传感器送来的不同信号。且该配料仪还具有配料可预置、自动去皮、配料显示、断电保护等功能, 使其达到高精度和通用性的目的。 唐菀洋的《基于单片机的自动配料控制系统设计》介绍了一种以STC12C5A60S2单片机为主要控制器件的自动配料控制系统。其系统主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路方面，压敏传感器产生的电压测量信号经过放大和A/D转换后，控制器经标度计算后将其与设定值进行比较，输出信号既控制电机调节储物仓阀门，同时与上位机发生通信。硬件电路设计主要包括电源模块、放大电路、A/D转换模块以及显示电路。由于采用了24位ADC通道设计，与传统的配料控制系统相比，本配料控制系统具有精度高，人机交互好、低成本和易使用的特点。 在振动料斗方面，丁晓东的《振动料斗的结构设计》文中主要介绍了圆盘式电磁振动料斗的结构、参数设计和结构设计,包括料斗材料、料斗基本尺寸