Réalisation d'identification en ligne de gangue de charbon et conception de peseuse associative basée sur la technologie embarquée et bus de terrain

Auteur : Smartweigh–Peseuse multi-têtes

Avant-propos Avec la tendance de développement continu des systèmes embarqués, le microprocesseur ARM de la puce de traitement RISC du système 32 bits avec d'excellentes performances, une consommation d'énergie et un prix bas montre une forte tendance de développement. Les avantages des deux fournissent un nouveau plan de transformation pour la technologie traditionnelle de préparation du charbon. Combinant un système embarqué et une technologie d'interface informatique, une nouvelle identification en ligne des morceaux de charbon et de la gangue de charbon et une peseuse associative automatique sont conçues. Le schéma de principe de base de l'identification en ligne des morceaux de charbon et de la gangue de charbon et de la peseuse associative entièrement automatique est illustré à la figure 1.

Selon les réglementations du processus de préparation du charbon, le logiciel de ce système se compose principalement des trois parties principales suivantes : (1) Partie d'inspection : il se compose d'un bac d'alimentation, d'un tapis roulant, d'une caméra de surveillance CCD, d'un circuit d'alimentation de collecte de données d'image, etc. Le charbon propre excavé contient souvent une gangue de charbon, et la gangue de charbon doit être sélectionnée à partir de la bande transporteuse. La caméra de surveillance CCD envoie les images de charbon et de gangue de charbon au circuit d'alimentation de collecte de données d'image pour la conversion, et le contenu des informations converties est envoyé au microprocesseur ARM, qui est transmis au PC selon le bus CAN Internet pour la résolution.

(2) Partie identification et manipulation : Elle est composée d'un calculateur électronique, d'un microprocesseur ARM et de machines et équipements de technologie de mesure et de contrôle. C'est la clé de tous les logiciels système. La teneur en cendres du charbon et de la gangue de charbon est calculée selon l'algorithme d'optimisation de la vision par ordinateur. Une fois que le microprocesseur ARM a identifié et distingué les briques de gangue de charbon, la posture de fonctionnement est effectuée. S'il est identifié comme du charbon et que l'opération est partiellement inactive, le charbon propre tombera bien sûr dans la trémie à charbon et sera transporté hors du canal de sécurité du bloc de charbon.

S'il est identifié comme une gangue de charbon, le signal de données de contrôle sera envoyé et le robinet-vanne sera ouvert, de sorte que la gangue de charbon tombera dans le canal de sécurité de la gangue de charbon. (3) Organisation de tri express : elle est composée d'un robinet-vanne, d'un seau de matières premières et d'un équipement de distribution d'énergie du logiciel système, etc. Selon le bus Internet CAN, le criblage et le transport automatiques du charbon et de la gangue de charbon dans plusieurs canaux sécurisés sont effectués. Présentation détaillée de la puce de traitement AT91M40800AT91M40800 est une puce de traitement avec des performances de coût élevées dans les produits de la série de microprocesseurs système 16 bits/32 bits d'ATMEL basés sur le noyau ARM7TDMI. La clé est le système 32 bits avec une excellente architecture de système RISC (Reduced Intro-duction Set Computer) et un système d'instructions 16 bits (thumb).

Selon la prise de bus système externe (EBI) de l'automate programmable, il est immédiatement connecté à une variété de mémoires hors puce, y compris FLASH. Huit cartes de contrôle de vecteur d'interruption prioritaire et des cartes de contrôle d'informations de champ sur puce améliorent considérablement les performances en temps réel des composants. caractéristique. L'AT91M40800 intègre le cœur ARM7DMIARMThumbCPU, fournit 9 Ko de SRAM sur puce, huit lignes de sélection de puce, 32 ports d'E/S de contrôleur programmable et un bus système 8 bits ou 16 bits du contrôleur programmable logiciel du téléphone mobile. Mode adressable Espace intérieur 64 Mo, 2 USART, chaque USART dispose de deux canaux de sécurité de carte de contrôle d'informations de champ externe dédiés, chien de garde de contrôleur programmable intégré 1 minuterie, huit ont la priorité, peuvent être indépendants Carte de contrôle de terminaison de vecteur d'espace masqué, 4 manipulation d'interruption externe mémoires, 4 interruptions externes dont une demande d'interruption à haute priorité et à faible latence, 3 entrées d'horloge numérique externe, temporisateur/compteur électronique 16 bits à 3 canaux sécurisés. SJA1000 doit disposer d'une gestion et d'une gestion des ressources informationnelles standardisées car il y a une certaine distance entre le parc à charbon, la montagne de gangue de charbon et l'atelier de production de criblage.

La technologie d'interface informatique peut transformer les systèmes de mesure et de contrôle précis séparés et décentralisés en nœuds et utiliser le bus système comme un pont pour les combiner en un système d'application et un système de contrôle automatique qui peuvent communiquer entre eux et échanger du contenu d'informations et coopérer. les uns avec les autres dans les tâches quotidiennes du système de contrôle automatique. . La vitesse de communication CAN maximale est de 1 Mbps, la distance de transmission immédiate est de 10 km (la vitesse est inférieure à 8 kbps) et jusqu'à 110 machines et équipements peuvent être connectés, ce qui peut effectuer plusieurs dépistages supplémentaires et tâches quotidiennes. SJA1000 est une carte de commande de bus CAN indépendante fabriquée par Philips, qui est utilisée pour les réseaux locaux sans fil de cartes de commande dans les voitures et les environnements de production industrielle générale. Le mode de travail (mode PeliCAN) peut être facilement connecté à différents processeurs pour former une opération CAN Internet.

Le schéma de conception d'interface de communication de configuration matérielle EPM7128 est utilisé pour la conversion et la configuration des signaux de données entre les prises. L'entrée d'EPM7128 provient du signal de données de sélection de puce NCS2 d'AT91M40800, de la ligne de charge du téléphone portable D0 ~ D7, de l'adresse détaillée A0 ~ A1, du signal de lecture NRD, de l'écriture Le signal de données NWE et du signal de données d'étalonnage du logiciel système RST ont subi une solution interne logique et complète, résultant en le signal de données d'action requis par le SJA1000. Selon la régulation de la ligne d'alimentation de chaque puce de traitement et l'attribution de l'adresse du port, elle peut être écrite comme la relation de séquence logique entrée/sortie de l'émetteur-récepteur du bus CAN comme suit : CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST Le numéro de port d'adresse détaillée du SJA1000 sélectionné est 400000H, l'adresse détaillée du numéro de port d'information de données est 400001H et l'adresse de port d'étalonnage est 400002H. Étant donné que les informations de données d'adresse détaillées de la carte de commande CAN SJA1000 sont multiplexées, le signal de données d'adresse détaillées sur le bus système peut être verrouillé en fonction du front descendant du signal de données ALE.

Cependant, le bus d'adresse et le bus système de l'AT91M40800 sont présentés indépendamment et ne peuvent pas être connectés immédiatement au bus système d'adresse détaillée du SJA1000. Par conséquent, pour traiter le problème de socket de SJA1000 et AT91M40800, la clé est de savoir comment envoyer le signal de données requis pour parcourir SJA1000. La méthode choisie ici consiste à effectuer l'opération d'E/S proprement dite en 2 temps. Pour la première fois, la valeur d'adresse détaillée est envoyée au numéro de port d'adresse détaillée 400000H en tant qu'adresse détaillée du module SJA1000.

À ce moment, la sélection de puce n'est pas sélectionnée et les informations de données sont verrouillées sur le bus système AD0-AD7. Lorsque vous parcourez le numéro de port d'informations de données 400001H pour la deuxième fois, SJA1000 est sélectionné, et la première valeur d'adresse détaillée est chargée dans SJA1000 sous la fonction de signal de données ALE, et la CPU effectue une opération réelle de lecture/écriture sur SJA1000. L'étalonnage peut être divisé en étalonnage du logiciel système et en étalonnage du déroulement du programme.

Le signal de données d'étalonnage du logiciel système RST et le signal de données d'étalonnage du déroulement du programme effectuent une opération logique ou pratique dans l'EPM7128, l'un ou l'autre pouvant rendre l'étalonnage fiable du SJA1000. Afin de mieux assurer la fiabilité de la communication de données, connectez une résistance de surface réfléchissante de dispositif terminal de 120 Ω à chaque dispositif terminal de bus CAN pour effectuer la résistance d'adaptation du bus système. La broche TX1 du SJA1000 est mise à la terre selon la résistance 10k8, et le signal d'impulsion de la broche RX1 doit être maintenu au-dessus de 0,9 Vcc.

Sinon, le signal d'impulsion logique requis par le bus CAN ne peut pas être généré. Si la distance de communication est courte et que l'influence de l'environnement naturel est faible, le circuit d'alimentation de protection optique 6N137 peut être omis. À ce moment, le VREF du 82C251 peut être connecté immédiatement à la broche RX1, simplifiant ainsi le circuit d'alimentation. La communication de données entre le microprocesseur ARM et le bus CAN AT91M40800 parcourt les signaux de données de la mémoire hors puce et des composants externes en fonction de la prise de bus système externe (EBI). EBI applique différents protocoles de navigation, qui peuvent compléter le cycle unique des composants externes. Temps de navigation, le réglage de l'EBI dans le schéma de conception est : (1) sélectionnez le bus système 8 bits ; (2) sélectionner le protocole de lecture des spécifications ; (3) sélectionner le temps d'attente de huit temps de cycle ; (4) ligne de sélection de puce NCS2 L'adresse détaillée de base est 400000H.

L'ensemble du flux de programme est écrit dans le langage C de la bibliothèque AT91, qui présente les avantages d'une forte lisibilité, d'une transplantation très facile, d'un développement et d'une conception simples et d'un réglage pratique. Une réinitialisation correcte est la base du fonctionnement normal du déroulement du programme. La réinitialisation du logiciel système est principalement la réinitialisation du microcontrôleur AT91M40800 et du SJA1000 (circuit oscillateur à cristal de travail SJA1000 16M). Les étapes de réinitialisation sont illustrées à la figure 3. Résultats L'identification en ligne et la peseuse associative automatique de briques de gangue de charbon composées de la puce de traitement AT91M40800 du microprocesseur ARM et de la carte de commande de bus CAN SJA1000 ont été sélectionnées. Comparé au bus CAN traditionnel Internet exploité par MCU, il s'agit d'un nouveau bus CAN. système opérateur.

Le logiciel du système de solution basé sur le système d'exploitation intégré du microprocesseur ARM et du bus CAN a une excellente praticabilité, fiabilité et capacité de coordination, ce qui offre une nouvelle voie pour la technologie obsolète de préparation du charbon.

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