CN106681216A - 斗式计量称的全自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斗式计量称的全自动控制系统，包括有主控单片机IC1，分别与单片机IC1连接的称重电路、进料阀开闭控制电路、出料阀开闭控制电路和显示电路，称重电路包括有连接的电子称芯片IC2和称重传感器，进料阀开闭控制电路包括有进料阀步进电机驱动器QD1和进料阀步进电机M1，出料阀开闭控制电路包括有出料阀步进电机驱动器QD2和出料阀步进电机M2，显示电路包括有接口芯片IC3和触摸显示屏ARC。本发明通过触摸屏显示和操作，计量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及斗式计量称领域，具体是一种斗式计量称的全自动控制系统。
背景技术
目前在粮油加工行业，为能及时对成本进行核算，发现问题，及时调整，就需要在生产过程中对原料进行计量。目前，计量方式多种多样，有容积式，皮带输送称，流量式等。但在生产过程中，由于上述种类计量方式普遍存在计量精度低，造成累计误差太多，失去了计量意义，使成本核算不准，严重影响生产和管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种斗式计量称的全自动控制系统，触摸屏显示和操作，计量精度高。
本发明的技术方案为：
斗式计量称的全自动控制系统，所述的斗式计量称包括有原料储存罐，设置于原料储存罐底端的进料阀，设置于进料阀正下方的称重斗，设置于称重斗底端的出料阀，设置于称重斗上的称重传感器和设置于出料阀正下方的输送带；所述的全自动控制系统包括有主控单片机IC1，分别与单片机IC1连接的称重电路、进料阀开闭控制电路、出料阀开闭控制电路和显示电路；
所述的称重电路包括有与主控单片机IC1连接的电子称芯片IC2，与电子称芯片IC2连接的称重传感器；
所述的进料阀开闭控制电路包括有与主控单片机IC1连接的进料阀步进电机驱动器QD1以及与进料阀步进电机驱动器QD1连接的进料阀步进电机M1；
所述的出料阀开闭控制电路包括有与主控单片机IC1连接的出料阀步进电机驱动器QD2以及与出料阀步进电机驱动器QD2连接的出料阀步进电机M2；
所述的显示电路包括有与主控单片机IC1连接的接口芯片IC3、与接口芯片IC3连接的触摸显示屏ARC。
所述的称重电路还包括有可调电阻W1、可调电阻W2、可调电阻W3、可调电阻W4、电阻R1、电阻R2、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4和滤波电容C5，所述的称重传感器为四个，分别是称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4；所述的称重传感器SP1的电源正极E1+通过可调电阻W1与8V电源连接，称重传感器SP2的电源正极E2+通过可调电阻W2与8V电源连接、称重传感器SP3的电源正极E3+通过可调电阻W3与8V电源连接，称重传感器SP4的电源正极E3+通过可调电阻W4与8V电源连接，称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号负极S-均与电阻R1的一端连接称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号正极S+均与电阻R2的一端连接，滤波电容C2的一端、滤波电容C3的一端、电子称芯片IC2的引脚7均与电阻R1的另一端连接，滤波电容C3的另一端、滤波电容C5的一端、电子称芯片IC2的引脚8均与电阻R2的另一端连接，滤波电容C2的另一端、滤波电容C1的一端、滤波电容C4的一端、电子称芯片IC2的引脚5均接地，电子称芯片IC2的引脚1、引脚3和引脚16均与滤波电容C1的另一端连接，电子称芯片IC2的引脚6均与滤波电容C4的另一端连接，滤波电容C5的另一端、电子称芯片IC2的引脚9、引脚10、引脚14和引脚15均接地，电子称芯片IC2的引脚12连接主控单片机IC1的P1.2接口，电子称芯片IC2的引脚11连接主控单片机IC1的P1.3接口。
所述的进料阀步进电机驱动器QD1的脉冲信号输入端PUL1与主控单片机IC1的P1.0接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的方向信号输入端DER1与主控单片机IC1的P3.6接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的驱动信号输出端A1+、A1-、B1+、B1-均与进料阀步进电机M1连接。
所述的出料阀步进电机驱动器QD2的脉冲信号输入端PUL2与主控单片机IC1的P1.1接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的方向信号输入端DER2与主控单片机IC1的P3.7接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的驱动信号输出端A2+、A2-、B2+、B2-均与出料阀步进电机M2连接。
所述的接口芯片IC3的引脚1与主控单片机IC1的P3.0接口连接，接口芯片IC3的引脚2、引脚3均与主控单片机IC1的P3.2接口连接，接口芯片IC3的引脚3与主控单片机IC1的P3.1接口连接，接口芯片IC3的引脚6与触摸显示屏ARC的A接口连接，接口芯片IC3的引脚7与触摸显示屏ARC的B接口连接，接口芯片IC3的引脚5接地，接口芯片IC3的引脚8连接5V电源。
所述的主控单片机IC1选用STC15W408AS单片机。
所述的电子称芯片IC2选用电子称芯片HX711。
所述的接口芯片IC3选用MAX485芯片。
本发明的优点：
本发明利用触摸显示屏调整提示，用一定重量的砝码对称重进行标定，并设置好上限重量、下限重量、进料阀开闭脉冲数、进料阀开闭脉冲频率、出料阀开闭脉冲数、出料阀开脉冲频率、出料阀闭脉冲频率，上述参数的设置，保证了进料阀和出料阀开闭的自动化联动，同时保证卸料正常快速的运行；本发明的四个称重传感器分别采用可调电阻进行调整，使称重传感器系数与称重传感器输出阻抗之比(mV/V/Ω)接近一致，从而保证整个称体的平衡。
附图说明
图1是本发明斗式计量称的结构图。
图2是本发明的结构框图。
图3是本发明主控单片机IC1的电路图。
图4是本发明称重电路的电路图。
图5是本发明进料阀开闭控制电路的电路图。
图6是本发明出料阀开闭控制电路的电路图。
图7是本发明显示电路的电路图。
图8是本发明电源模块AC-DC的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1，斗式计量称的全自动控制系统，斗式计量称包括有原料储存罐1，设置于原料储存罐1底端的进料阀2，设置于进料阀2正下方的称重斗3，设置于称重斗3底端的出料阀4，设置于称重斗3上的称重传感器5和设置于出料阀4正下方的输送带6；
见图2，全自动控制系统包括有主控单片机IC1(见图3)，分别与单片机IC1连接的称重电路、进料阀开闭控制电路、出料阀开闭控制电路和显示电路；
见图3和图4，称重电路包括有电子称芯片IC2、称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3、称重传感器SP4、可调电阻W1、可调电阻W2、可调电阻W3、可调电阻W4、电阻R1、电阻R2、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4和滤波电容C5，称重传感器SP1的电源正极E1+通过可调电阻W1与8V电源连接，称重传感器SP2的电源正极E2+通过可调电阻W2与8V电源连接、称重传感器SP3的电源正极E3+通过可调电阻W3与8V电源连接，称重传感器SP4的电源正极E3+通过可调电阻W4与8V电源连接，称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号负极S-均与电阻R1的一端连接，称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号正极S+均与电阻R2的一端连接，滤波电容C2的一端、滤波电容C3的一端、电子称芯片IC2的引脚7均与电阻R1的另一端连接，滤波电容C3的另一端、滤波电容C5的一端、电子称芯片IC2的引脚8均与电阻R2的另一端连接，滤波电容C2的另一端、滤波电容C1的一端、滤波电容C4的一端、电子称芯片IC2的引脚5均接地，电子称芯片IC2的引脚1、引脚3和引脚16均与滤波电容C1的另一端连接，电子称芯片IC2的引脚6均与滤波电容C4的另一端连接，滤波电容C5的另一端、电子称芯片IC2的引脚9、引脚10、引脚14和引脚15均接地，电子称芯片IC2的引脚12连接主控单片机IC1的P1.2接口，电子称芯片IC2的引脚11连接主控单片机IC1的P1.3接口；
见图3和见图5，进料阀开闭控制电路包括有进料阀步进电机驱动器QD1、进料阀步进电机M1，进料阀步进电机驱动器QD1的脉冲信号输入端PUL1与主控单片机IC1的P1.0接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的方向信号输入端DER1与主控单片机IC1的P3.6接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的驱动信号输出端A1+、A1-、B1+、B1-均与进料阀步进电机M1连接；
见图3和见图6，出料阀开闭控制电路包括有出料阀步进电机驱动器QD2、出料阀步进电机M2，出料阀步进电机驱动器QD2的脉冲信号输入端PUL2与主控单片机IC1的P1.1接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的方向信号输入端DER2与主控单片机IC1的P3.7接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的驱动信号输出端A2+、A2-、B2+、B2-均与出料阀步进电机M2连接；
见图3和见图7，显示电路包括有与接口芯片IC3、触摸显示屏ARC、接口芯片IC3的引脚1与主控单片机IC1的P3.0接口连接，接口芯片IC3的引脚2、引脚3均与主控单片机IC1的P3.2接口连接，接口芯片IC3的引脚3与主控单片机IC1的P3.1接口连接，接口芯片IC3的引脚6与触摸显示屏ARC的A接口连接，接口芯片IC3的引脚7与触摸显示屏ARC的B接口连接，接口芯片IC3的引脚5接地，接口芯片IC3的引脚8连接5V电源。
其中，主控单片机IC1选用STC15W408AS单片机，电子称芯片IC2选用电子称芯片HX711；接口芯片IC3选用MAX485芯片。
本发明的工作原理：
首先对主控单片机IC1编制程序，由电源模块AC-DC(见图8)提供系统各部分工作电压，点触摸显示屏ARC调试按键，系统进入调试状态，用同样重量的砝码分别放在称重斗四角，并分别观察四角的重量是否一致，如果不一致，说明四个称重传感器并不平衡，分别调整可调电阻W1、W2、W3、W4，使称重传感器系数与称重传感器输出阻抗之比(mV/V/Ω)接近一致，从而保证整个称重斗3的平衡；调整完成后，再用一定重量的砝码对称重进行标定，并设置好上限重量、下限重量、进料阀开闭脉冲数、进料阀开闭脉冲频率、出料阀开闭脉冲数、出料阀开脉冲频率、出料阀闭脉冲频率，参数值送入主控单片机IC1内部存储器保存，掉电也不会丢失。设置完成后，点自动按键，系统进入自动运行。进料阀开闭脉冲频率和出料阀的关闭脉冲频率设置相同，尽量减少关闭时间，提高产量。出料阀开脉冲频率需要按要求设置，因为出料阀下方输送装置的输送量有一定要求，如果卸料速度过快，将会造成堵塞，要根据出料阀下方输送装置的输送量设置出料阀开脉冲频率。计量毛重和皮重数据都是在稳定中采集，电子称芯片IC2使用高精度24位A/D转换，显示和计量尾数可精确到0.1KG，由于每斗卸料重量都采用实时毛重减实时皮重的计算方法，不存在卸料不净造成误差。所有设置参数和实时显示重量，班累计重量，总累计重量都在触摸触摸屏ARC上显示，设置参数可随时修改，班累计重量，总累计重量可通过输入密码进行清零。
自动称重运行时，称重斗四角下方的四个称重传感器将称重斗重量信号输入到电子称芯片IC2进行模数转换，再将转换后的数字信号输入主控单片机IC1并进行换算，通过触摸显示屏ARC实时进行显示。当称重斗内无物料，实时重量小于下限重量，主控单片机IC1通过出料阀开闭控制电路关闭出料阀，出料阀关闭结束后，主控单片机IC1通过进料阀开闭控制电路开启进料阀；当称重斗内物料的实时重量大于上限重量，主控单片机IC1通过进料阀开闭控制电路关闭进料阀，等待进料阀关闭结束，主控单片机IC1通过称重电路自动记录毛重，记录完成后，主控单片机IC1通过出料阀开闭控制电路开启出料阀，当称重斗内物料实时重量小于下限重量，主控单片机IC1通过出料阀开闭控制电路关闭出料阀，出料阀关闭结束后，主控单片机IC1通过称重电路自动记录皮重，同时主控单片机IC1将记录毛重减去记录皮重等于卸出物料净重，再将物料净重加上存储累计，形成新的累计并存储，同时主控单片机IC1通过进料阀开闭控制电路开启进料阀，循环进行自动称重计量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.斗式计量称的全自动控制系统，所述的斗式计量称包括有原料储存罐，设置于原料储存罐底端的进料阀，设置于进料阀正下方的称重斗，设置于称重斗底端的出料阀，设置于称重斗上的称重传感器和设置于出料阀正下方的输送带；其特征在于：所述的全自动控制系统包括有主控单片机IC1，分别与单片机IC1连接的称重电路、进料阀开闭控制电路、出料阀开闭控制电路和显示电路；
所述的称重电路包括有与主控单片机IC1连接的电子称芯片IC2，与电子称芯片IC2连接的称重传感器；
所述的进料阀开闭控制电路包括有与主控单片机IC1连接的进料阀步进电机驱动器QD1以及与进料阀步进电机驱动器QD1连接的进料阀步进电机M1；
所述的出料阀开闭控制电路包括有与主控单片机IC1连接的出料阀步进电机驱动器QD2以及与出料阀步进电机驱动器QD2连接的出料阀步进电机M2；
所述的显示电路包括有与主控单片机IC1连接的接口芯片IC3、与接口芯片IC3连接的触摸显示屏ARC。
2.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的称重电路还包括有可调电阻W1、可调电阻W2、可调电阻W3、可调电阻W4、电阻R1、电阻R2、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4和滤波电容C5，所述的称重传感器为四个，分别是称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4；所述的称重传感器SP1的电源正极E1+通过可调电阻W1与8V电源连接，称重传感器SP2的电源正极E2+通过可调电阻W2与8V电源连接、称重传感器SP3的电源正极E3+通过可调电阻W3与8V电源连接，称重传感器SP4的电源正极E3+通过可调电阻W4与8V电源连接，称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号负极S-均与电阻R1的一端连接，称重传感器SP1、称重传感器SP2、称重传感器SP3和称重传感器SP4的信号正极S+均与电阻R2的一端连接，滤波电容C2的一端、滤波电容C3的一端、电子称芯片IC2的引脚7均与电阻R1的另一端连接，滤波电容C3的另一端、滤波电容C5的一端、电子称芯片IC2的引脚8均与电阻R2的另一端连接，滤波电容C2的另一端、滤波电容C1的一端、滤波电容C4的一端、电子称芯片IC2的引脚5均接地，电子称芯片IC2的引脚1、引脚3和引脚16均与滤波电容C1的另一端连接，电子称芯片IC2的引脚6均与滤波电容C4的另一端连接，滤波电容C5的另一端、电子称芯片IC2的引脚9、引脚10、引脚14和引脚15均接地，电子称芯片IC2的引脚12连接主控单片机IC1的P1.2接口，电子称芯片IC2的引脚11连接主控单片机IC1的P1.3接口。
3.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的进料阀步进电机驱动器QD1的脉冲信号输入端PUL1与主控单片机IC1的P1.0接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的方向信号输入端DER1与主控单片机IC1的P3.6接口连接，进料阀步进电机驱动器QD1的驱动信号输出端A1+、A1-、B1+、B1-均与进料阀步进电机M1连接。
4.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的出料阀步进电机驱动器QD2的脉冲信号输入端PUL2与主控单片机IC1的P1.1接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的方向信号输入端DER2与主控单片机IC1的P3.7接口连接，出料阀步进电机驱动器QD2的驱动信号输出端A2+、A2-、B2+、B2-均与出料阀步进电机M2连接。
5.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的接口芯片IC3的引脚1与主控单片机IC1的P3.0接口连接，接口芯片IC3的引脚2、引脚3均与主控单片机IC1的P3.2接口连接，接口芯片IC3的引脚3与主控单片机IC1的P3.1接口连接，接口芯片IC3的引脚6与触摸显示屏ARC的A接口连接，接口芯片IC3的引脚7与触摸显示屏ARC的B接口连接，接口芯片IC3的引脚5接地，接口芯片IC3的引脚8连接5V电源。
6.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的主控单片机IC1选用STC15W408AS单片机。
7.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的电子称芯片IC2选用电子称芯片HX711。
8.根据权利要求1所述的斗式计量称的全自动控制系统，其特征在于：所述的接口芯片IC3选用MAX485芯片。
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- 2017-01-09 CN CN201710014999.9A patent/CN106681216A/zh active Pending
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