Realização da identificação on-line de ganga de carvão e projeto de balança multicabeçal com base em tecnologia embarcada e fieldbus

Autor: Smartweigh–Peso multicabeça

Prefácio Com a tendência de desenvolvimento contínuo de sistemas embarcados, o microprocessador ARM do chip de processamento RISC de sistema de 32 bits com excelente desempenho, consumo de energia e baixo preço mostra uma forte tendência de desenvolvimento. As vantagens dos dois fornecem um novo plano de transformação para a tecnologia tradicional de preparação de carvão. Combinando sistema embarcado e tecnologia de interface de computador, uma nova identificação on-line de pedaços de carvão e ganga de carvão e balança multicabeça automática é projetada. O diagrama de estrutura do princípio básico da identificação on-line de pedaços de carvão e ganga de carvão e a balança multicabeçal totalmente automática é mostrado na Figura 1.

De acordo com os regulamentos do processo de preparação de carvão, o software deste sistema consiste principalmente nas três partes principais a seguir: (1) Parte de inspeção: consiste em compartimento de alimentação, correia transportadora, câmera de monitoramento CCD, circuito de fonte de alimentação de coleta de dados de imagem, etc. O carvão limpo escavado geralmente contém ganga de carvão, e a ganga de carvão deve ser selecionada da correia transportadora. A câmera de monitoramento CCD envia as imagens de carvão e ganga de carvão para o circuito de fonte de alimentação de coleta de dados de imagem para conversão, e o conteúdo da informação convertida é enviado para o microprocessador ARM, que é transmitido ao PC de acordo com o barramento CAN Internet para resolução.

(2) Parte de identificação e manipulação: É composto de computador eletrônico, microprocessador ARM e máquinas e equipamentos de tecnologia de medição e controle. É a chave para todo o software do sistema. O teor de cinzas do carvão e da ganga de carvão é calculado de acordo com o algoritmo de otimização de visão computacional. Depois que o microprocessador ARM identifica e distingue os tijolos de ganga de carvão, a postura da operação é realizada. Se for identificado como carvão e a operação estiver parcialmente inativa, é claro que o carvão limpo cairá no depósito de carvão e será transportado para fora do canal de segurança do bloco de carvão.

Se for identificado como ganga de carvão, o sinal de dados de controle será enviado e a válvula de gaveta será aberta, de modo que a ganga de carvão caia no canal de segurança da ganga de carvão. (3) Organização de classificação expressa: É composto de válvula de gaveta, balde de matéria-prima e equipamento de distribuição de energia de software de sistema, etc. Introdução detalhada do chip de processamento AT91M40800AT91M40800 é um chip de processamento com desempenho de alto custo nos produtos da série de microprocessadores de sistema de 16 bits/32 bits da ATMEL baseados no núcleo ARM7TDMI. A chave é o sistema de 32 bits com arquitetura de sistema RISC (computador de conjunto de introdução reduzida) de excelente desempenho e possui um sistema de instrução de 16 bits (thumb).

De acordo com o soquete de barramento de sistema externo (EBI) do controlador programável, ele é imediatamente conectado a uma variedade de memórias fora do chip, incluindo FLASH. Oito placas de controle de vetor de interrupção de prioridade e placas de controle de informações de dados de campo on-chip melhoram significativamente o desempenho em tempo real dos componentes. característica. O AT91M40800 integra o núcleo ARM7DMIARMThumbCPU, fornece SRAM on-chip de 9kB, oito linhas de seleção de chip, 32 portas de E/S de controlador programável e um barramento de sistema de 8 ou 16 bits do controlador programável de software para telefone móvel. Modo endereçável Espaço interno 64 MB, 2 USARTs, cada USART tem dois canais de segurança da placa de controle de dados de campo externos dedicados, watchdog de controlador programável integrado 1 temporizador, oito têm prioridade, podem ser independentes Placa de controle de terminação de vetor de espaço mascarado, 4 manipulações de interrupção externa memórias, 4 interrupções externas, incluindo alta prioridade, solicitação de interrupção de baixa latência, 3 entradas de relógio digital externo, 3 temporizadores/contadores eletrônicos de 16 bits de canal seguro. O SJA1000 deve ter gerenciamento padronizado e gerenciamento de recursos de informação porque há uma certa distância entre o pátio de carvão, a montanha de ganga de carvão e a oficina de produção de triagem.

A tecnologia de interface do computador pode transformar os sistemas de medição e controle precisos separados e descentralizados em nós e usar o barramento do sistema como uma ponte para combiná-los em um sistema de aplicativo e um sistema de controle automático que podem se comunicar entre si e trocar conteúdo de informações e cooperar uns com os outros nas tarefas diárias do sistema de controle automático. . A velocidade máxima de comunicação CAN é de 1 Mbps, a distância de transmissão imediata é de até 10 km (a velocidade é inferior a 8 kbps) e podem ser conectados até 110 máquinas e equipamentos, que podem realizar várias triagens adicionais e tarefas diárias. SJA1000 é uma placa de controle de barramento CAN independente fabricada pela Philips, que é usada para redes locais sem fio de placas de controle em carros e ambientes de produção industrial em geral. O modo de trabalho (modo PeliCAN) pode ser facilmente conectado com diferentes CPUs para formar uma Internet de operação CAN.

O esquema de design de interface de comunicação de configuração de hardware EPM7128 é usado para a conversão e configuração de sinais de dados entre soquetes. A entrada de EPM7128 vem do sinal de dados de seleção de chip NCS2 de AT91M40800, a linha de carregamento do telefone móvel D0~D7, o endereço detalhado A0~A1, o sinal de leitura NRD, o sinal de gravação de dados NWE e o sinal de dados de calibração do software do sistema RST passaram por uma solução lógica e abrangente interna, resultando no sinal de dados de ação exigido pelo SJA1000. De acordo com a regulação da linha de alimentação de cada chip de processamento e a atribuição do endereço da porta, pode ser escrito como a relação de sequência lógica de entrada/saída do transceptor de barramento CAN da seguinte forma: CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST O endereço detalhado do número da porta do SJA1000 selecionado é 400000H, o endereço detalhado do número da porta de informações de dados é 400001H e o endereço da porta de calibração é 400002H. Como as informações de dados de endereço detalhadas da placa de controle CAN SJA1000 são multiplexadas, o sinal de dados de endereço detalhado no barramento do sistema pode ser travado de acordo com a borda descendente do sinal de dados ALE.

Entretanto, o barramento de endereço e o barramento de sistema do AT91M40800 são apresentados independentemente e não podem ser conectados imediatamente ao barramento de sistema de endereço detalhado do SJA1000. Portanto, para lidar com o problema de soquete de SJA1000 e AT91M40800, a chave é como enviar o sinal de dados necessário para navegar SJA1000 nele. O método escolhido aqui é realizar a operação de E/S real em 2 vezes. Pela primeira vez, o valor do endereço detalhado é enviado para a porta do endereço detalhado 400000H como o endereço detalhado do módulo SJA1000.

Neste momento, a seleção de chip não é selecionada e as informações de dados são travadas no barramento do sistema AD0-AD7. Ao navegar pela porta de informações de dados número 400001H pela segunda vez, SJA1000 é selecionado e o primeiro valor de endereço detalhado é carregado no SJA1000 sob a função do sinal de dados ALE, e a CPU executa a operação real de leitura/gravação no SJA1000. A calibração pode ser dividida em calibração do software do sistema e calibração do fluxo do programa.

O sinal de dados de calibração do software do sistema RST e o sinal de dados de calibração de fluxo do programa realizam operação lógica ou prática no EPM7128, qualquer um dos quais pode tornar a calibração confiável do SJA1000. Para garantir melhor a confiabilidade da comunicação de dados, conecte um resistor de superfície reflexiva do dispositivo terminal de 120Ω a cada dispositivo terminal do barramento CAN para realizar a resistência de correspondência do barramento do sistema. O pino TX1 do SJA1000 é aterrado de acordo com o resistor de 10k8, e o sinal de pulso do pino RX1 deve ser mantido acima de 0,9Vcc.

Caso contrário, o sinal de pulso lógico exigido pelo barramento CAN não pode ser gerado. Se a distância de comunicação for curta e a influência do ambiente natural for pequena, o circuito de alimentação de proteção óptica 6N137 pode ser omitido. Neste momento, o VREF do 82C251 pode ser conectado ao pino RX1 imediatamente, simplificando assim o circuito de alimentação. A comunicação de dados entre o microprocessador ARM e o barramento CAN AT91M40800 navega pelos sinais de dados da memória fora do chip e dos componentes externos de acordo com o soquete de barramento do sistema externo (EBI). O EBI aplica diferentes protocolos de navegação, que podem completar o ciclo único de componentes externos. Navegação de tempo, a configuração do EBI no esquema de design é: (1) selecione o barramento do sistema de 8 bits; (2) selecione o protocolo de leitura de especificação; (3) selecione o tempo de espera de oito ciclos; (4) chip select line NCS2 O endereço detalhado básico é 400000H.

Todo o fluxo do programa é escrito na linguagem C da biblioteca AT91, que tem as vantagens de forte legibilidade, muito fácil de transplantar, desenvolvimento e design simples e ajuste conveniente. A redefinição adequada é a base para a operação normal do fluxo do programa. A reinicialização do software do sistema é principalmente a reinicialização do microcontrolador AT91M40800 e do SJA1000 (circuito oscilador de cristal de trabalho SJA1000 16M). As etapas de reinicialização são mostradas na Figura 3. Resultados A identificação on-line e o pesador multicabeçal automático de tijolos de ganga de carvão compostos de chip de processamento AT91M40800 do microprocessador ARM e placa de controle de barramento CAN SJA1000 foram selecionados. Comparado com o barramento CAN tradicional da Internet operado pela MCU, é um novo barramento CAN. sistema operacional.

O software do sistema de solução baseado no sistema operacional integrado do microprocessador ARM e do barramento CAN tem excelente praticidade, confiabilidade e capacidade de coordenação, o que fornece um novo caminho para a tecnologia ultrapassada de preparação de carvão.

Autor: Smartweigh–Fabricantes de ponderadores multicabeçais

Autor: Smartweigh–Peso Linear

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem de pesagem linear

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem com ponderador multicabeça

Autor: Smartweigh–Bandeja Desenester

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem com garra

Autor: Smartweigh–Peso Combinado

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem Doypack

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem de sacos pré-fabricados

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem rotativa

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem vertical

Autor: Smartweigh–Máquina de embalagem VFFS