自动加料机控制系统设计

0 引言

　　在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起到越来越重要的作用，并且随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。同时随着单片机等微型处理的发展，几乎可以运用到各种场合，如监控、数据采集、实时控制等。自动加料机控制系统主要应用于料斗式干燥机的加料系统，采用AT89C51单片机作为中央处理器，运用自动控制技术实现功能，这样就大大提高了加料机工作的效率，使整个过程又快又稳。

1 料斗式加料机工作原理

　　当加料机气泵旋转时，气泵发生负压形成真空气流，物料被吸入吸料嘴，形成物气流，经过吸料管到达上料机的料仓内。过滤器把物料与空气完全分离，当物料装满料仓时，控制器会自动切断电源，真空加料机停止工作，同时料仓门自动开启，物料落到设备的料斗中。与此同时，压缩空气通过脉冲反吹阀自动清洗过滤器。等到时间到或料位传感器发出上料信号时，自动启动上料机。真空气泵产生的高真空，气泵真空粉末加料机是利用气泵旋转发生高真空实现对物料的输送。使被输送的物料杜绝了分层现象，保证了混合物料成分的均一性，是纺布机械、压片机、胶囊填充机、干法制粒机、包装机、粉碎机、振动筛等机械自动上料的首选设备。本文设计的加料机控制系统根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值，也可装载系统前次工艺参数值，如图1所示为一条生产线的加料机工作原理图。

　　该加料机的基本控制要求是：用一台电机控制两条生产线，要能检测到满料状态，并显示出输送、排料、满料时间，时间误差0.1s，具有抗干扰能力。

2 硬件设计

　　本文设计的加料机自动控制系统采用Atmel公司的AT89C51单片机作为中央处理器，由于该单片机的存贮容量为4KB，可以满足改控制系统的要求，不需要外扩ROM，节约了设计的成本。该控制系统的硬件电路主要包括键盘、LED显示、继电器控制电路、看门狗电路、EEPROM外部扩展电路等。

　　2.1 系统结构原理

　　如图2所示为加料机控制系统结构框图，单片机对料斗的物位信号进行采集，根据采集到的数据通过继电器控制电机、电磁阀、真空管的运作，同时可以通过键盘人工控制料到加料过程，在LCD显示器上可以显示物位信息、工作状态等，外部扩展的存储空间用来存储自动加料机两条