CN201909662U - 混凝土搅拌站嵌入式称重仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种混凝土搅拌站嵌入式称重仪，主要由上位监控机、以及分别与上位监控机相连的显示控制器、传感器数据采集终端组成，所述的上位监控机与显示控制器、传感器数据采集终端之间采用CAN总线电缆相连。本实用新型采用一根四芯CAN总线电缆就可实现显示控制模块，数据采集模块以及上位监控机之间的相互通信，大大提高了称重的精度，既减少了资源浪费，又提高了配料生产的效率。

Description

混凝土搅拌站嵌入式称重仪
技术领域
本实用新型涉及电子信息领域，具体是指一种混凝土搅拌站嵌入式称重仪。
背景技术
混凝土搅拌站在我国发展十分迅速，近十几年来得到了飞速发展，已在全国各大中城市及重点工程中普及使用。推广应用混凝土搅拌站已是建筑业生产方式的一项重要改革，是推动建筑产品工业化、商品化，提高工程质量，缩短工程建设周期，改善城市环境的一项重要措施。目前全国各大小城市都已经广泛使用混凝土搅拌站，主要用于交通道路建设、房屋建设、桥梁建设等，是城市规划、城市建设必不可少的设备。
在混凝土搅拌站的混凝土生产过程中，物料称重、配料控制是影响商品混凝土质量的重要因素。混凝土生产中需要水泥、大石、中石、小石、沙、水、添加剂等多种配料，目前，混凝土搅拌站配料一般使用分布式控制系统，一套传统的典型搅拌站分布式控制系统包括多个称重显示控制终端。称重显示控制终端的功能是主要采集相应料斗传感器信号，换算成重量，同时根据混凝土的配方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称重显示控制终端在远距离模拟信号的传输中，外部干扰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。同时由于采用串口和上位的工控机进行通信，对工控机串口的数量要求苛刻，系统布线复杂，不便于安装和维护，当物料种类增加时往往难以灵活配置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种混凝土搅拌站嵌入式称重仪，它采用一根CAN总线电缆就可实现显示控制模块，数据采集模块以及上位监控机之间的相互通信，大大提高了称重的精度，既减少了资源浪费，又提高了配料生产的效率。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：混凝土搅拌站嵌入式称重仪，主要由上位监控机、以及分别与上位监控机相连的显示控制器、传感器数据采集终端组成，为了提高称重的精度，并提高生产效率，所述的上位监控机与显示控制器、传感器数据采集终端之间采用CAN总线电缆相连。
所述的上位监控机采用PC机。
所述的显示控制器包括数据采集模块、以及与数据采集模块相连的显示控制模块，数据采集模块与显示控制模块之间采用CAN总线电缆相连；而所述的数据采集模块与传感器数据采集终端相连，显示控制器与上位监控机相连。
所述的数据采集模块包括传感器信号采集处理子模块、以及分别与传感器信号采集处理子模块相连的通信子模块和电源电路，所述的传感器信号采集处理子模块及电源电路还分别与传感器数据采集终端相连。
进一步的，所述的传感器信号采集处理子模块由单片机构成，在所述的单片机内包括依次相连的放大器、A/D转换器及MCU微处理器；所述的通信子模块包括依次相连的CAN总线接口芯片、光隔离收发器及CAN控制收发器；所述的电源电路包括传感器供电电路、DC-DC电源、低压差稳压器及抗干扰电路，所述的DC-DC电源分别与通信子模块内的CAN控制收发器、传感器信号采集处理子模块内的单片机及传感器供电电路相连，所述的低压差稳压器分别与通信子模块内的CAN总线接口芯片、传感器信号采集处理子模块内的单片机、传感器供电电路及抗干扰电路相连，而所述的传感器供电电路与传感器数据采集终端相连，所述的抗干扰电路外接24V电源。
所述的显示控制模块包括信息处理子模块、以及分别与信息处理子模块相连的通信子模块、显示子模块、键盘电路及电源电路；所述的通信子模块还与上位监控机相连。
所述的通信子模块还包括有模拟量输入输出电路及通信电路，所述的模拟量输入输出电路与上位监控机相连，而所述的通信电路与数据采集模块中的通信子模块相连。
所述的信息处理子模块包括依次相连的MCU微处理器及CAN总线接口芯片；所述的模拟量输入输出电路包括依次相连的光耦和驱动电路；所述的通信电路包括依次相连的光隔离收发器及CAN控制器；所述的显示子模块包括依次相连的LED显示屏及驱动电路；而所述的电源电路还分别与通信电路内的光隔离收发器、及信息处理子模块内的MCU微处理器相连。
为了更好的实现本实用新型，该混凝土搅拌站嵌入式称重仪还包括有手持监控器，所述的手持监控器还分别与上位监控机、显示控制器及传感器数据采集终端相连。
所述的CAN总线电缆采用四芯电缆。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
（1）本实用新型采用一根四芯CAN总线电缆就可实现显示控制模块，数据采集模块以及上位监控机之间的相互通信，具有系统布线简单，成本低，安装维护方便，不易受干扰、检错能力强等突出优点。
（2）本实用新型采用了CAN现场总线技术，将系统各个模块通过CAN控制器挂载到CAN网络中；CAN总线具有实时性强、传输距离较远，同时由于CAN总线采用了数字传输方式也解决了搅拌站控制系统中模拟信号远距离传输干扰串入和信号衰减问题。
（3）本实用新型上位监控机采用基于Linux/Windows操作系统嵌入式设计方案，具有支持多种硬件平台，高可定制性，实时处理能力强等优点，同时还具有很好的兼容性和可移植性。
附图说明
图1为本实用新型的CAN总线网络结构图。
图2为本实用新型的整体硬件结构示意图。
图3为本实用新型中数据采集模块内部结构示意图。
图4为本实用新型中数据采集模块实现功能的软件流程图。
图5为本实用新型中显示控制模块内部结构示意图。
图6为本实用新型中显示控制模块实现功能的软件流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，混凝土搅拌站嵌入式称重仪，主要由上位监控机、以及分别与上位监控机相连的显示控制器、传感器数据采集终端组成，所述的上位监控机与显示控制器、传感器数据采集终端之间采用CAN总线电缆相连；所述的CAN总线电缆采用四芯电缆；所述的上位监控机采用PC机。该嵌入式称重仪还包括有手持监控器，所述的手持监控器还分别与上位监控机、显示控制器及传感器数据采集终端相连。
本实用新型中，嵌入式称重仪由上位监控机（主机）、显示控制器、传感器数据采集终端三大单元构成；采用CAN网络连接各个单元。上位监控机的主要功能是：监控整个系统工作状态。显示控制单元的主要功能是：显示设定值/实时值、控制放料过程。传感器数据采集终端的主要功能是：料秤数据实时采集/处理/传输。
上位监控机采用基于Linux/Windows操作系统两种嵌入式设计方案。第一种方案系统软件采用最新Linux-2.6.32.2系统+改进的Qtopia-2.2.0图形界面平台；第二种方案系统软件采用最新VC编译系统对图形界面及其功能作优化设计。两种方案其硬件部分设计主要包括电源部分和通信部分，以数据采集模块为参考。
该混凝土搅拌站嵌入式称重仪工作的原理为：调用数据，操作人员编辑新配方表，或调用已完成配方表；下载数据，将配料量数据传输至对应显示控制器单元，显示控制器单元将相关数据保存，并通过LED显示屏显示；启动工作，主机根据配方表对相应显示控制单元发送运行命令；通过模拟信号控制配料罐开启，传感器数据采集单元实时采集数据，当实时量达到设置量时，关闭配料罐。并发送信号至上位监控机，对应控制单元工作完成。配方表未完成则重复以上过程，完成则由上位监控机显示工作结束。
如图2所示，所述的显示控制器包括数据采集模块、以及与数据采集模块相连的显示控制模块，数据采集模块与显示控制模块之间采用CAN总线电缆相连；而所述的数据采集模块与传感器数据采集终端相连，显示控制器与上位监控机相连。
如图3所示，所述的数据采集模块包括传感器信号采集处理子模块、以及分别与传感器信号采集处理子模块相连的通信子模块和电源电路，所述的传感器信号采集处理子模块及电源电路还分别与传感器数据采集终端相连。
所述的传感器信号采集处理子模块由单片机构成，在所述的单片机内包括依次相连的放大器、A/D转换器及MCU微处理器；所述的通信子模块包括依次相连的CAN总线接口芯片、光隔离收发器及CAN控制收发器；所述的电源电路包括传感器供电电路、DC-DC电源、低压差稳压器及抗干扰电路，所述的DC-DC电源分别与通信子模块内的CAN控制收发器、传感器信号采集处理子模块内的单片机及传感器供电电路相连，所述的低压差稳压器分别与通信子模块内的CAN总线接口芯片、传感器信号采集处理子模块内的单片机、传感器供电电路及抗干扰电路相连，而所述的传感器供电电路与传感器数据采集终端相连，所述的抗干扰电路外接24V电源。
数据采集模块单元核心采用Microchip公司的Pic16F877A单片机。信号采集处理部分采用AD620仪表放大器、单片机片上高精度∑-△模数转换器(A／D)，可以容易地实现单片式低噪声高精度数据采集系统，同时还可以集成温度传感器。
通信子模块由Microchip公司的独立CAN总线控制器Mcp2515、高速光隔离收发器6N137和CAN收发器A82C250组成。传感器信号传输采用四输出两输入的方式进行。电源部分主要由TVS、LM2956和DC-DC模块设计而成。LM2956是一款性能优越的低压差稳压器，可以使系统以较低的功耗工作，具有输入电压反接保护，使系统在不同的工作环境下更安全可靠，输出电压作为供电电源同时也作为AD转换的基准电压，无需精确稳定的基准电压源即可实现精确的测量，降低了对供电电源和基准电压源的要求，简化了电路，同时也有效的降低了成本。DC-DC模块给光耦6N137右边模拟电路供电，采用不同的电源供电，光耦6N137两边电路才完全隔离，提高了模块的稳定性。电路中各器件的电源输入端接有去耦电容，增强系统的抗干扰能力。
如图4所示为传感器数据采集模块功能软件流程图，数据采集程序包括A/D转换中断子程序、数据处理子程序、发送数据子程序和接收处理子程序，程序开始运行后，按照图4所示流程依次执行。
如图5所示，所述的显示控制模块包括信息处理子模块、以及分别与信息处理子模块相连的通信子模块、显示子模块、键盘电路及电源电路；所述的通信子模块还与上位监控机相连。
所述的通信子模块还包括有模拟量输入输出电路及通信电路，所述的模拟量输入输出电路与上位监控机相连，而所述的通信电路与数据采集模块中的通信子模块相连。
所述的信息处理子模块包括依次相连的MCU微处理器及CAN总线接口芯片；所述的模拟量输入输出电路包括依次相连的光耦和驱动电路；所述的通信电路包括依次相连的光隔离收发器及CAN控制器；所述的显示子模块包括依次相连的LED显示屏及驱动电路；而所述的电源电路还分别与通信电路内的光隔离收发器、及信息处理子模块内的MCU微处理器相连。
显示控制模块通过CAN总线接收传感器数据采集模块发送的信息，转换成重量值，经过主程序的处理，显示重量并发送相应的控制信息。信号处理部分采用Microchip公司的Pic16F877A单片机。模拟开关量的信号传输采用四输出两输入的方式进行。显示电路采用HD7279驱动LED。该芯片具有串行接口，无需外围元件可以同时驱动8位共阴极数码管和连接64键的键盘矩阵，单片即可以完成数码显示和键盘接口的全部功能，64键键盘控制器，内含去抖动电路，而且该芯片自带RC振荡电路，无需外接时钟，与单片机的接口电路简单，只需四条I／O线。
如图6所示，显示控制程序包括初始化子程序，开机自动置零子程序、菜单子程序、零点跟踪子程序、自动配料子程序、手动配料子程序和通信子程序，程序开始运行后，按照图6所示流程依次执行。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：主要由上位监控机、以及分别与上位监控机相连的显示控制器、传感器数据采集终端组成，所述的上位监控机与显示控制器、传感器数据采集终端之间采用CAN总线电缆相连。
2.根据权利要求1所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的上位监控机采用PC机。
3.根据权利要求1所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的显示控制器包括数据采集模块、以及与数据采集模块相连的显示控制模块，数据采集模块与显示控制模块之间采用CAN总线电缆相连；而所述的数据采集模块与传感器数据采集终端相连，显示控制器与上位监控机相连。
4.根据权利要求3所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的数据采集模块包括传感器信号采集处理子模块、以及分别与传感器信号采集处理子模块相连的通信子模块和电源电路，所述的传感器信号采集处理子模块及电源电路还分别与传感器数据采集终端相连。
5.根据权利要求4所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的传感器信号采集处理子模块由单片机构成，在所述的单片机内包括依次相连的放大器、A/D转换器及MCU微处理器；所述的通信子模块包括依次相连的CAN总线接口芯片、光隔离收发器及CAN控制收发器；所述的电源电路包括传感器供电电路、DC-DC电源、低压差稳压器及抗干扰电路，所述的DC-DC电源分别与通信子模块内的CAN控制收发器、传感器信号采集处理子模块内的单片机及传感器供电电路相连，所述的低压差稳压器分别与通信子模块内的CAN总线接口芯片、传感器信号采集处理子模块内的单片机、传感器供电电路及抗干扰电路相连，而所述的传感器供电电路与传感器数据采集终端相连，所述的抗干扰电路外接24V电源。
6.根据权利要求3所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的显示控制模块包括信息处理子模块、以及分别与信息处理子模块相连的通信子模块、显示子模块、键盘电路及电源电路；所述的通信子模块还与上位监控机相连。
7.根据权利要求6所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的通信子模块还包括有模拟量输入输出电路及通信电路，所述的模拟量输入输出电路与上位监控机相连，而所述的通信电路与数据采集模块中的通信子模块相连。
8.根据权利要求7所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的信息处理子模块包括依次相连的MCU微处理器及CAN总线接口芯片；所述的模拟量输入输出电路包括依次相连的光耦和驱动电路；所述的通信电路包括依次相连的光隔离收发器及CAN控制器；所述的显示子模块包括依次相连的LED显示屏及驱动电路；而所述的电源电路还分别与通信电路内的光隔离收发器、及信息处理子模块内的MCU微处理器相连。
9.根据权利要求1所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：还包括有手持监控器，所述的手持监控器还分别与上位监控机、显示控制器及传感器数据采集终端相连。
10.根据权利要求1或3所述的混凝土搅拌站嵌入式称重仪，其特征在于：所述的CAN总线电缆采用四芯电缆。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645261A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 南京物联传感技术有限公司 一种无线云体重计
WO2013104159A1 (zh) * 2012-01-09 2013-07-18 湖南三一智能控制设备有限公司 混凝土搅拌站及其质量监控系统
CN103235573A (zh) * 2013-04-09 2013-08-07 上海成越信息科技有限公司 一种网络混凝土生产控制系统及其控制方法
CN104181897A (zh) * 2014-09-01 2014-12-03 江苏理工学院 嵌入式混凝土远程监控系统及其监控方法
CN109203210A (zh) * 2018-09-30 2019-01-15 中国水利水电科学研究院 用于生态海绵城市建设的高强环保砖生产系统辅助配料装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013104159A1 (zh) * 2012-01-09 2013-07-18 湖南三一智能控制设备有限公司 混凝土搅拌站及其质量监控系统
CN102645261A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 南京物联传感技术有限公司 一种无线云体重计
CN102645261B (zh) * 2012-04-12 2013-11-27 南京物联传感技术有限公司 一种无线云体重计
CN103235573A (zh) * 2013-04-09 2013-08-07 上海成越信息科技有限公司 一种网络混凝土生产控制系统及其控制方法
CN103235573B (zh) * 2013-04-09 2016-05-04 上海成越信息科技有限公司 一种网络混凝土生产控制系统及其控制方法
CN104181897A (zh) * 2014-09-01 2014-12-03 江苏理工学院 嵌入式混凝土远程监控系统及其监控方法
CN104181897B (zh) * 2014-09-01 2017-02-22 江苏理工学院 嵌入式混凝土远程监控系统的监控方法
CN109203210A (zh) * 2018-09-30 2019-01-15 中国水利水电科学研究院 用于生态海绵城市建设的高强环保砖生产系统辅助配料装置

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