CN200939664Y - 搅拌站的称重传感器信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搅拌站的称重传感器信息采集装置，它包括处理器单元、CAN总线通信单元、电源单元和多路对称平衡前置输入单元，所述处理器单元用来负责整个信息采集装置的电路控制和信息处理功能，电源单元用来为信息采集装置提供电源保证；多路对称平衡前置输入单元通过滤波单元与处理器单元的输入端相连，处理器单元通过多路对称平衡前置输入单元接收称重传感器采集的信号；所述CAN总线通信单元与处理器单元相连，处理器单元通过CAN总线通信单元与外界进行通讯。本实用新型是一种结构简单、基于CAN总线接口、系统布线简单、维修更换方便、传输精度高的搅拌站的称重传感器信息采集装置。

Description

搅拌站的称重传感器信息采集装置

技术领域

本实用新型主要涉及到搅拌站的控制设备领域，特指一种搅拌站的称重传感器信息采集装置。

背景技术

现有技术中，混凝土搅拌站配料控制一般使用分布式控制系统，一套典型的搅拌站分布式控制系统包括一套主机和多个显示采集控制模块，显示采集控制模块的功能包括两个方面：一是采集和处理相应料斗传感器信息；二是显示传感器信息和控制过程信息，并根据主机设置的配方和传感器检测信息进行配料的过程控制。这种显示控制和传感器信息采集一体化的显示控制模块具有以下缺点：一、为了操作人员监控操作方便，必须集中安装在中心机柜，因此分布在整个搅拌站众多的料斗传感器信号必须经过远距离连接才能达到中心机柜，在远距离模拟信号的传输中，外部干扰的串入以及传输过程中信号的衰减都直接影响到检测和控制的精度；二、系统布线复杂，不便于安装和维护，模块中无论是显示控制部分故障还是传感器采集部分故障，必须对整个模块进行维修或更换；三、传感器信息采集处理和显示控制由一个处理器完成，信息采集处理和显示控制不能并行进行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、基于CAN总线接口、系统布线简单、维修更换方便、传输精度高的搅拌站的称重传感器信息采集装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：它包括处理器单元、CAN总线通信单元、电源单元和多路对称平衡前置输入单元，所述处理器单元用来负责整个信息采集装置的电路控制和信息处理功能，电源单元用来为信息采集装置提供电源保证；多路对称平衡前置输入单元通过滤波单元与处理器单元的输入端相连，处理器单元通过多路对称平衡前置输入单元接收称重传感器采集的信号；所述CAN总线通信单元与处理器单元相连，处理器单元通过CAN总线通信单元与外界进行通讯。

所述CAN总线通信单元包括依次相连的CAN控制器、光电隔离单元以及CAN驱动器，CAN控制器与处理器单元相连，CAN驱动器与外界接口相连。

所述处理器单元与ID号设置及状态显示单元相连。

所述电源单元为宽压电源电路单元，其分成三路，一路直接与处理器单元相连，一路通过CAN隔离电源单元与CAN总线通信单元相连，另一路通过传感器接口为多路对称平衡前置输入单元供电。

所述CAN总线通信单元与CANBUS接口单元相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型的称重传感器信息采集装置采用独立处理装置，结构简单、系统布线简单、维修更换方便、能够与显示装置保持并行处理，达到系统任务分布并行处理的目的，处理器运算速度快；传感器信息采集模块就近安装在料斗传感器附近，和传感器接线很短，干扰不易串入，信号不会衰减，可以提高检测和控制精度；

2、本实用新型基于CAN总线接口，通过CAN总线通信单元与外界保持通讯，其抗干扰能力强、传输精度高，提高了系统可靠性；本实用新型通过CANBUS接口芯片扩展了一路隔离型CANBUS(CAN2.0B)通讯接口，可以通过CAN总线与外部进行信息交换；

3、本实用新型以混合信号微处理器为核心，处理器内置24位Δ-∑型AD转换器，信息采集精度高，处理器运算速度快，可实时对传感器采集信息进行非线性校正和标定，可以通过混合信号处理器内置温度传感器实时对采集信息进行温度漂移补偿；

4、本实用新型设有对称平衡输入电路单元，其设计有多个压力传感器接口，每个压力传感器接口可以单独接入1个压力传感器，也可以同时接入2个、3个或者多个传感器，满足不同场合的需要。

附图说明

图1是本实用新型原理结构方框图；

图2是本实用新型具体实施例中的结构框架示意图；

图3是本实用新型具体实施例中的电路示意图；

图4是本实用新型的工作流程示意图。

图例说明

1、处理器单元    2、CAN总线通信单元

21、CAN控制器    22、光电隔离单元

23、CAN驱动器    24、CAN隔离电源单元

3、电源单元                    4、滤波单元

5、多路对称平衡前置输入单元      6、ID号设置及状态显示单元

7、传感器接口单元              8、CANBUS接口单元

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型搅拌站的称重传感器信息采集装置的基本结构，它包括处理器单元1、CAN总线通信单元2、电源单元3和多路对称平衡前置输入单元5，所述处理器单元1用来负责整个信息采集装置的电路控制和信息处理功能，电源单元3用来为信息采集装置提供电源保证；多路对称平衡前置输入单元5通过滤波单元4与处理器单元1的输入端相连，滤波单元4采用低通滤波器。处理器单元1通过多路对称平衡前置输入单元5接收称重传感器采集的信号；所述CAN总线通信单元2与处理器单元1相连，处理器单元1通过CAN总线通信单元2与外界进行通讯。

如图2所示，本实用新型的具体实施例中，处理器单元1采用混合信号微处理器，CAN总线通信单元2包括依次相连的CAN控制器21、光电隔离单元22以及CAN驱动器23，CAN控制器21与处理器单元1相连，CAN驱动器23与外界接口相连，CAN总线通信单元2与CANBUS接口单元8相连。处理器单元1与ID号设置及状态显示单元6相连。电源单元3为宽压电源电路单元，其分成三路，一路直接与处理器单元1相连，一路通过CAN隔离电源单元24与CAN总线通信单元2相连，另一路通过传感器接口7为多路对称平衡前置输入单元5供电。其中，混合信号微处理器中内置24位Δ-Σ型AD转换器、温度传感器和看门狗，多路对称平衡前置输入单元5采用四路传感器对称平衡前置输入电路。参见图3为本实施例的具体电路图。其中，MSC1210为处理器单元1的混合信号处理器，为模块核心，实现整个电路的控制、传感器信息的采集、校正、标定等功能；SJA1000为CAN控制器21，受混合信号处理器的控制进行信息的接收和发送；6N137为光电隔离单元22，可以增强CAN总线节点的抗干扰能力和实现总线上各节点之间的电气隔离；PCA82C250为CAN驱动器23，提供对总线的差动接收和发送功能；MC1403为基准电压源，为处理器内置AD转换器提供基准电压；以LM2596为核心构成宽压(9-36V)电源电路，提供模块需要的工作电压；B05051s为+5V隔离电压源，为CAN总线通讯提供隔离电电源；其余为跨线桥、电阻电容及二极管显示电路，构成ID号设置及状态显示单元6，完成相应的辅助功能。本实用新型功能包括：(1)模拟信号采集：传感器模拟信号经过多路对称平衡前置输入单元5和滤波单元4后进入处理器单元1的混合信号处理器，再经过混合信号处理器放大、进一步滤波后进入内置24位AD转换器，转换称为数字信号，有效分辨率为16位；(2)传感器信号预处理：本实用新型控制器中的混合信号处理器可以对模拟信号数字化后可进行非线性补偿，并利用内置温度传感器进行温度漂移补偿，利用主机发送来的传感器标定信息进行传感器的标定，可保证测量的准确性和精度；(3)CAN总线通讯：本实用新型通过CAN总线通信单元2与外部交换信息，一方面可将采集和处理后的传感器信息发送到系统中其所属地显示控制模块，另一方面可接收主机发送来的传感器标定信息；(4)CANBUS通讯的ID号既可通过CANBUS设定，也可通过跨线桥设定；(5)具有参数掉电记忆存储能力。工作原理：参见图4所示，开搅拌站开始作业时，信息采集装置开始工作，处理器单元1和CAN总线通信单元2初始化，处理器单元1通过滤波单元4和多路对称平衡前置输入单元5采集传感器输出的模拟信号，转换成数字信号；然后通过处理器单元1内置的温度传感器采集温度，进行温度补偿；处理器单元1把数字信号传送到CAN总线通信单元2，并发送出去；当CAN总线通信单元2接收到数据，处理器单元1会做分析处理，修改相应的参数。

Claims (10)

1、一种搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：它包括处理器单元(1)、CAN总线通信单元(2)、电源单元(3)和多路对称平衡前置输入单元(5)，所述处理器单元(1)用来负责整个信息采集装置的电路控制和信息处理功能，电源单元(3)用来为信息采集装置提供电源保证；多路对称平衡前置输入单元(5)通过滤波单元(4)与处理器单元(1)的输入端相连，处理器单元(1)通过多路对称平衡前置输入单元(5)接收称重传感器采集的信号；所述CAN总线通信单元(2)与处理器单元(1)相连，处理器单元(1)通过CAN总线通信单元(2)与外界进行通讯。

2、根据权利要求1所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述CAN总线通信单元(2)包括依次相连的CAN控制器(21)、光电隔离单元(22)以及CAN驱动器(23)，CAN控制器(21)与处理器单元(1)相连，CAN驱动器(23)与外界接口相连。

3、根据权利要求1或2所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述处理器单元(1)与ID号设置及状态显示单元相连(6)。

4、根据权利要求1或2所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述电源单元(3)为宽压电源电路单元，其分成三路，一路直接与处理器单元(1)相连，一路通过CAN隔离电源单元(24)与CAN总线通信单元(2)相连，另一路通过传感器接口(7)为多路对称平衡前置输入单元(5)供电。

5、根据权利要求3所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述电源单元(3)为宽压电源电路单元，其分成三路，一路直接与处理器单元(1)相连，一路通过CAN隔离电源单元(24)与CAN总线通信单元(2)相连，另一路通过传感器接口单元(7)为多路对称平衡前置输入单元(5)供电。

6、根据权利要求1或2所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述处理器单元(1)采用混合信号微处理器。

7、根据权利要求3所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述处理器单元(1)采用混合信号微处理器。

8、根据权利要求5所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述处理器单元(1)采用混合信号微处理器。

9、根据权利要求1或2所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述CAN总线通信单元(2)与CANBUS接口单元(8)相连。

10、根据权利要求5所述的搅拌站的称重传感器信息采集装置，其特征在于：所述CAN总线通信单元(2)与CANBUS接口单元(8)相连。

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