混凝土搅拌机智能控制器的研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第9卷第1期山东建筑工程学院学报Vo[．9No11994卑3月IOURNAL0FSHANDONGARCHITECTURALANDCIV[LENGINEERINGINSTITUTEMar1994(3'一、]混凝土搅拌机智能控制器的研制√张运楚2．z，一IU‘摘要将计算机应用到混凝土搅拌机上，取代原有的控制器，控制其给水时间和搅拌时间，能严格保证混凝土的搅拌质量、提高搅拌机的自动化程度本文给出了用8031单片机开发谈控制器的硬件、软件技术和现场的抗干扰措施等。关键词主!兰；苎茎圭丝堡垫；搅拌!0引言在混凝土的搅拌过程

2、中，搅拌时间和给水量影响混凝土的质量，因为给水量直接影响水灰比，在水灰比一定时，若搅拌时间过短则搅拌不够均匀，搅拌时间过长则不仅浪费电能而且由于对石子的磨损改变了设计的配比，使混凝土的强度降低。由于同一型号的搅拌机配备同一型号的水泵，通过调整水泵可使其单位时间内的出水量一定．因此对给水量的控制可以通过精确控制给水时间实现，为此，国家标准GB9142-88中对不同类型的混凝土搅拌机的搅拌、给水时间有严格规定。进料是在搅拌机的搅拌过程中进行的，其中对搅拌时问的定义是指进料完毕到停止搅拌所用的时间，由于很难把握进料完毕的时刻，因此国内现有的控制器大多是利用时间继电器

3、仅对给水时间进行控制，而对搅拌时间则由手动控制．其精度差。尤其对分散使用的单机，混凝土的质量很难严格保证。本控制器采用单片微机为主机，通过编程克服了以上缺点，具有智能化程度高、造价低、体积小、控制灵活、显示直观、操作方便、抗干扰能力强等特点1系统组成本系统由MCs一51系列80C31单片微处理机和外存储器2732、扩展接口8155、键盘、数码管显示器以及电源、中间继电器等组成(图1)。8031的P。口作地址和数据总线输入、输出El，P。El低4位P、P、P、P¨作为外存储器的地址线高4位输出I=1，P，口的P⋯P分别作为进料完毕中断输入和掉电、欠压中断输入，P

4、口作为外设的控制口，PP．．．、P．．经光电隔离后直接控制水泵的启停和搅拌电机的搅拌与反转出料，用P．一P控制发光二极管发光作为状态指示，P控制NE555构成的音响电路，当搅拌结束时声响提示。由PsEN选通外存储器EPROM2732存放系统程序，用8155的PB口为数码管提供数据段码、PA口作为8位数码管的位选择信号，并由75452来驱动，键盘采用3×3矩阵联结编码方式，其行、列的状态分别收稿13期；199312-07维普资讯http://www.cqvip.com山东建筑工程学院学捉由PAs、PA、PA输出和由PC。、PC、PC输入。图1系统硬件框图11电源

5、和掉电保护电路的设计电源电路由传统的变压器、整流桥和78H05、7912稳压器及滤渡电容等组成(图2)．+5v电压为主机电源，+12V为直流中间继电器供电。掉电保护电路由电压比较器LM393、稳压二极管(2．5V)和分压电阻组成。图中c为100g．、C。为3300．u，a点电压约+12V。分压后b点电压45V，因此比较器正常工作时输出高电平，当电源掉电或欠压使a点电压低于8v时，比较器翻转，输出低电平，由于电容器c的作用．CPU有足够的时间执行中断服务程序，使80C31单片机进入掉电工作状态。备用电池供电电路由D、、D。、4．2V稳压管和焊接腿可充电3．6V电

6、池(型号3／GP60K60mAh)组成。正常工作时，一5V电压经D对80C31供电．同时对P充电，当P为3．6V时电源充电停止。掉电后，P通过D对v提供RAM电压，因为此时CPU只对RAM供电，其他电路不工作，耗电很小，数据可保持数周。D．～220Vj图2电源原理图1．2手动／自动转换电路维普资讯http://www.cqvip.com第1期张桂青等：混凝土搅拌机智能控制器的研制转换开关用于手动到自动的切换，手动时搅拌、给水、出料分别由三个自锁式的开关实现(图3)。这样和传统方法每路设启动按扭、停止按扭相比，面板上可少设三个停止按扭。但由于Js系列搅拌机是靠搅

7、拌电机反转出料的，如果简单地改成自锁式开关，当不慎将搅拌和出料按扭同时按下时，会发生严重的短路事故，解决的方法是在搅拌和出料之间加一互锁即可。即当搅拌时封锁出料，出料时封锁搅拌。显示程序Y一搅拌／暂停键／处理摇序出料，暂停键处理程序图3手动／自动转换一原理图图4主程序流程图2系统软件设计系统软件包括初始化程序、键盘扫描程序、各功能键处理程序和掉电中断服务程序等。主程序流程图如图4所示。在硬件中共设9个键，采用复合键减少了键的数目，分别定义为时间修改、显示计数、计数清零、出料／暂停、手动／自动、搅拌／暂停、自动冲洗、上箭头、右箭头。时间修改键是修改给水时间、搅拌

8、时间、出料时间、给水延时时间、搅拌延时