Realización de identificación en línea de ganga de carbón y diseño de pesadora multicabezal basada en tecnología integrada y de bus de campo

Autor: Smartweigh–Pesador multicabezal

Prólogo Con la tendencia de desarrollo continuo de los sistemas integrados, el microprocesador ARM del chip de procesamiento RISC del sistema de 32 bits con excelente rendimiento, consumo de energía y bajo precio muestra una fuerte tendencia de desarrollo. Las ventajas de los dos proporcionan un nuevo plan de transformación para la tecnología tradicional de preparación de carbón. Combinando el sistema integrado y la tecnología de interfaz de computadora, se diseñó una nueva identificación en línea de grumos de carbón y ganga de carbón y una pesadora automática de cabezales múltiples. El diagrama de marco del principio básico de la identificación en línea de terrones de carbón y ganga de carbón y la pesadora multicabezal completamente automática se muestra en la Figura 1.

De acuerdo con las regulaciones del proceso de preparación del carbón, el software de este sistema consta principalmente de las siguientes tres partes principales: (1) Parte de inspección: consiste en un recipiente de alimentación, una cinta transportadora, una cámara de monitoreo CCD, un circuito de suministro de energía de recolección de datos de imagen, etc. El carbón limpio excavado a menudo contiene ganga de carbón, y la ganga de carbón debe seleccionarse de la cinta transportadora. La cámara de monitoreo CCD envía las imágenes de carbón y ganga de carbón al circuito de fuente de alimentación de recopilación de datos de imagen para su conversión, y el contenido de la información convertida se envía al microprocesador ARM, que se transmite a la PC de acuerdo con el bus CAN de Internet para su resolución.

(2) Parte de identificación y manipulación: Está compuesta por computadora electrónica, microprocesador ARM y maquinaria y equipo de tecnología de medición y control. Es la clave para todo el software del sistema. El contenido de cenizas del carbón y la ganga de carbón se calcula de acuerdo con el algoritmo de optimización de visión por computadora. Después de que el microprocesador ARM identifica y distingue los ladrillos de ganga de carbón, se lleva a cabo la postura de operación. Si se identifica como carbón y la operación está parcialmente inactiva, el carbón limpio, por supuesto, caerá en el búnker de carbón y será transportado fuera del canal de seguridad del bloque de carbón.

Si se identifica como ganga de carbón, se enviará la señal de datos de control y se abrirá la válvula de compuerta para que la ganga de carbón caiga en el canal de seguridad de ganga de carbón. (3) Organización de clasificación rápida: se compone de una válvula de compuerta, un cubo de materia prima y un equipo de distribución de energía del software del sistema, etc. De acuerdo con CAN bus Internet, se lleva a cabo la detección automática y el transporte de carbón y ganga de carbón en varios canales seguros. Introducción detallada del chip de procesamiento AT91M40800AT91M40800 es un chip de procesamiento con un rendimiento de alto costo en los productos de la serie de microprocesadores del sistema de 16 bits/32 bits de ATMEL basados ​​en el núcleo ARM7TDMI. La clave es el sistema de 32 bits con una arquitectura de sistema RISC (Reduced Intro-duction Set Computer) de excelente rendimiento, y tiene un sistema de instrucciones de 16 bits (pulgar).

De acuerdo con el conector de bus del sistema externo (EBI) del controlador programable, se conecta inmediatamente a una variedad de memorias fuera del chip, incluida FLASH. Ocho tableros de control de vector de interrupción de prioridad y tableros de control de información de datos de campo en chip mejoran significativamente el rendimiento en tiempo real de los componentes. característica. El AT91M40800 integra el núcleo ARM7DMIARMThumbCPU, proporciona SRAM en chip de 9 kB, ocho líneas de selección de chip, 32 puertos de E/S de controlador programable y un bus de sistema de 8 o 16 bits del controlador programable del software del teléfono móvil. Modo direccionable Espacio interior 64 MB, 2 USART, cada USART tiene dos canales de seguridad de la placa de control de información de datos de campo externos dedicados, vigilancia del controlador programable incorporado 1 temporizador, ocho tienen prioridad, pueden ser independientes Placa de control de terminación de vector de espacio enmascarado, manipulación de 4 interrupciones externas memorias, 4 interrupciones externas que incluyen una solicitud de interrupción de baja latencia y alta prioridad, 3 entradas de reloj digital externas, 3 temporizadores/contadores electrónicos de 16 bits de canal seguro. SJA1000 debe tener una gestión estandarizada y una gestión de recursos de información porque hay una cierta distancia entre el patio de carbón, la montaña de ganga de carbón y el taller de producción de cribado.

La tecnología de interfaz de computadora puede convertir los sistemas de control y medición precisos separados y descentralizados en nodos, y usar el bus del sistema como un puente para combinarlos en un sistema de aplicación y un sistema de control automático que puede comunicarse entre sí e intercambiar contenido de información y cooperar. entre sí en las tareas diarias del sistema de control automático. . La velocidad máxima de comunicación CAN es de 1 Mbps, la distancia de transmisión inmediata es de hasta 10 km (la velocidad es inferior a 8 kbps) y se pueden conectar hasta 110 máquinas y equipos, que pueden realizar múltiples tareas diarias y de detección adicionales. SJA1000 es una placa de control de bus CAN independiente fabricada por Philips, que se utiliza para redes de área local inalámbricas de placas de control en automóviles y entornos de producción industrial en general. El modo de trabajo (modo PeliCAN) se puede conectar fácilmente con diferentes CPU para formar una operación CAN Internet.

El esquema de diseño de interfaz de comunicación de configuración de hardware EPM7128 se utiliza para la conversión y configuración de señales de datos entre sockets. La entrada de EPM7128 proviene de la señal de datos de selección de chip NCS2 de AT91M40800, la línea de carga del teléfono móvil D0~D7, la dirección detallada A0~A1, la señal de lectura NRD, la señal de datos de escritura NWE y la señal de datos de calibración del software del sistema RST se han sometido a una solución lógica e integral interna, lo que ha dado como resultado la señal de datos de acción requerida por el SJA1000. De acuerdo con la regulación de la línea de alimentación de cada chip de procesamiento y la asignación de la dirección del puerto, se puede escribir como la relación de secuencia lógica de entrada/salida del transceptor de bus CAN de la siguiente manera: CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST El número de puerto de dirección detallada del SJA1000 seleccionado es 400000H, la dirección detallada del número de puerto de información de datos es 400001H y la dirección del puerto de calibración es 400002H. Debido a que la información de datos de dirección detallada de la placa de control CAN SJA1000 está multiplexada, la señal de datos de dirección detallada en el bus del sistema se puede bloquear de acuerdo con el flanco descendente de la señal de datos ALE.

Sin embargo, el bus de direcciones y el bus del sistema de AT91M40800 se presentan de forma independiente y no se pueden conectar inmediatamente al bus del sistema de direcciones detallado de SJA1000. Por lo tanto, para lidiar con el problema del zócalo de SJA1000 y AT91M40800, la clave es cómo enviar la señal de datos requerida para navegar por SJA1000. El método elegido aquí es llevar a cabo la operación de E/S real en 2 tiempos. Por primera vez, el valor de la dirección detallada se envía al número de puerto de la dirección detallada 400000H como la dirección detallada del módulo SJA1000.

En este momento, la selección de chip no está seleccionada y la información de datos está bloqueada en el bus del sistema AD0-AD7. Al navegar por el número de puerto de información de datos 400001H por segunda vez, se selecciona SJA1000, y el primer valor de dirección detallado se carga en SJA1000 bajo la función de señal de datos ALE, y la CPU realiza la operación real de lectura/escritura en SJA1000. La calibración se puede dividir en calibración del software del sistema y calibración del flujo del programa.

La señal de datos de calibración del software del sistema RST y la señal de datos de calibración del flujo del programa realizan una operación lógica o práctica en EPM7128, cualquiera de los cuales puede hacer una calibración confiable de SJA1000. Para garantizar mejor la confiabilidad de la comunicación de datos, conecte una resistencia de superficie reflectante del dispositivo terminal de 120 Ω a cada dispositivo terminal del bus CAN para llevar a cabo la resistencia de adaptación del bus del sistema. El pin TX1 de SJA1000 está conectado a tierra de acuerdo con la resistencia de 10k8 y la señal de pulso del pin RX1 debe mantenerse por encima de 0,9 Vcc.

De lo contrario, no se puede generar la señal de pulso lógica requerida por el bus CAN. Si la distancia de comunicación es corta y la influencia del entorno natural es pequeña, se puede omitir el circuito de alimentación de protección óptica 6N137. En este momento, el VREF del 82C251 se puede conectar al pin RX1 de inmediato, lo que simplifica el circuito de alimentación. La comunicación de datos entre el microprocesador ARM y el bus CAN AT91M40800 explora las señales de datos de la memoria fuera del chip y los componentes externos de acuerdo con el zócalo del bus del sistema externo (EBI). EBI aplica diferentes protocolos de navegación, que pueden completar el ciclo único de los componentes externos. Navegación de tiempo, la configuración de EBI en el esquema de diseño es: (1) seleccionar bus de sistema de 8 bits; (2) seleccione el protocolo de lectura de especificaciones; (3) seleccione el tiempo de espera del tiempo de ocho ciclos; (4) línea de selección de chip NCS2 La dirección detallada base es 400000H.

Todo el flujo del programa está escrito en el lenguaje C de la biblioteca AT91, que tiene las ventajas de una gran legibilidad, muy fácil de trasplantar, desarrollo y diseño simples y ajuste conveniente. El restablecimiento adecuado es la base para el funcionamiento normal del flujo del programa. El reinicio del software del sistema es principalmente el reinicio del microcontrolador AT91M40800 y el SJA1000 (SJA1000 circuito oscilador de cristal de trabajo 16M). Los pasos de reinicio se muestran en la Figura 3. Resultados Se seleccionó la identificación en línea y la pesadora automática multicabezal de ladrillos de ganga de carbón compuesta por el chip de procesamiento AT91M40800 del microprocesador ARM y la placa de control de bus CAN SJA1000. En comparación con el bus CAN de Internet tradicional operado por MCU, es un bus CAN novedoso. Sistema operativo.

El software del sistema de solución basado en el sistema operativo integrado del microprocesador ARM y el bus CAN tiene una excelente practicidad, confiabilidad y capacidad de coordinación, lo que proporciona una nueva forma para la tecnología obsoleta de preparación de carbón.

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