การระบุตัวตนของก้อนถ่านหินแบบออนไลน์และการออกแบบเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัวโดยใช้เทคโนโลยีเอ็มเบ็ดเด็ดและฟิลด์บัส

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องชั่งน้ำหนักหลายหัว

คำนำ ด้วยแนวโน้มการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของระบบฝังตัว ไมโครโปรเซสเซอร์ ARM ของชิปประมวลผล RISC ระบบ 32 บิตพร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม การใช้พลังงาน และราคาต่ำ แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการพัฒนาที่แข็งแกร่ง ข้อดีของทั้งสองอย่างนี้ทำให้เกิดแผนการเปลี่ยนแปลงใหม่สำหรับเทคโนโลยีการเตรียมถ่านหินแบบดั้งเดิม การรวมระบบฝังตัวเข้ากับเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถระบุก้อนถ่านหินและก้อนถ่านหินแบบออนไลน์ได้ และออกแบบเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัวแบบอัตโนมัติ แผนภาพกรอบหลักการพื้นฐานของการระบุก้อนถ่านหินและก้อนถ่านหินแบบออนไลน์ และเครื่องชั่งน้ำหนักหลายหัวแบบอัตโนมัติทั้งหมดแสดงอยู่ในรูปที่ 1

ตามข้อบังคับของกระบวนการเตรียมถ่านหิน ซอฟต์แวร์ของระบบนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนหลักสามส่วนต่อไปนี้: (1) ส่วนตรวจสอบ: ประกอบด้วยถังป้อน สายพานลำเลียง กล้องตรวจสอบ CCD วงจรแหล่งจ่ายไฟรวบรวมข้อมูลภาพ ฯลฯ . ถ่านหินสะอาดที่ขุดขึ้นมามักจะมีก้อนถ่าน (coal gangue) และต้องเลือกก้อนถ่านจากสายพานลำเลียง กล้องตรวจสอบ CCD จะส่งภาพถ่านหินและภาพก้อนถ่านไปยังวงจรแหล่งจ่ายไฟของชุดรวบรวมข้อมูลภาพสำหรับการแปลง และเนื้อหาข้อมูลที่แปลงแล้วจะถูกส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ ARM ซึ่งจะถูกส่งไปยังพีซีตาม CAN บัสอินเทอร์เน็ตเพื่อความละเอียด

(2) ส่วนระบุและจัดการ: ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ไมโครโปรเซสเซอร์ ARM และเครื่องจักรและอุปกรณ์เทคโนโลยีการวัดและควบคุม เป็นกุญแจสำคัญของซอฟต์แวร์ระบบทั้งหมด ปริมาณขี้เถ้าของถ่านหินและก้อนถ่านหินคำนวณตามอัลกอริทึมการปรับการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ หลังจากที่ไมโครโปรเซสเซอร์ ARM ระบุและแยกความแตกต่างของก้อนอิฐถ่านหินแล้ว ท่าทางการทำงานก็จะถูกดำเนินการ หากระบุว่าเป็นถ่านหินและการทำงานบางส่วนไม่ได้ใช้งาน ถ่านหินสะอาดจะตกลงไปในบังเกอร์ถ่านหินและถูกเคลื่อนย้ายออกจากช่องทางปลอดภัยของบล็อกถ่านหิน

หากมีการระบุว่าเป็น gangue ของถ่านหิน สัญญาณข้อมูลควบคุมจะถูกส่งออกไป และวาล์วประตูจะเปิดขึ้น เพื่อให้ gangue ของถ่านหินตกลงไปในช่องนิรภัยของ gangue ของถ่านหิน (3) องค์กรคัดแยกด่วน: ประกอบด้วยเกทวาล์ว ถังวัตถุดิบ และอุปกรณ์จ่ายไฟซอฟต์แวร์ระบบ ฯลฯ จากข้อมูลของ CAN บัสอินเทอร์เน็ต การคัดกรองอัตโนมัติและการขนส่งถ่านหินและก้อนถ่านหินในช่องที่ปลอดภัยหลายช่องทางได้ดำเนินการ การแนะนำโดยละเอียดของชิปประมวลผล AT91M40800AT91M40800 เป็นชิปประมวลผลที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูงในผลิตภัณฑ์ซีรี่ส์ไมโครโปรเซสเซอร์ระบบ 16 บิต/32 บิตของ ATMEL ซึ่งใช้แกน ARM7TDMI กุญแจสำคัญคือระบบ 32 บิตพร้อมสถาปัตยกรรมระบบ RISC (Reduced Intro-duction Set Computer) ที่ยอดเยี่ยม และมีระบบคำสั่ง 16 บิต (นิ้วหัวแม่มือ)

ตามซ็อกเก็ตบัสระบบภายนอก (EBI) ของตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ จะเชื่อมต่อกับหน่วยความจำนอกชิปที่หลากหลายรวมถึง FLASH ในทันที บอร์ดควบคุมเวกเตอร์อินเตอร์รัปต์ลำดับความสำคัญ 8 บอร์ดและบอร์ดควบคุมข้อมูลฟิลด์ข้อมูลบนชิปช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพตามเวลาจริงของส่วนประกอบได้อย่างมาก ลักษณะ AT91M40800 รวมคอร์ ARM7DMIARMThumbCPU, จัดเตรียม SRAM บนชิป 9kB, เลือกชิปแปดบรรทัด, พอร์ต I/O ของตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ 32 พอร์ต และบัสระบบ 8 บิตหรือ 16 บิตของตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ของซอฟต์แวร์โทรศัพท์มือถือ โหมดแอดเดรส พื้นที่ในอาคาร 64MB, 2 USART, USART แต่ละตัวมีช่องความปลอดภัยของบอร์ดควบคุมข้อมูลภาคสนามภายนอกโดยเฉพาะ 2 ช่อง, ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ในตัว 1 ตัวจับเวลา, 8 ตัวมีความสำคัญ, สามารถเป็นอิสระจาก Masked Space vector termination control board, 4 ตัวขัดจังหวะภายนอก หน่วยความจำ, 4 อินเตอร์รัปต์ภายนอกรวมถึงลำดับความสำคัญสูง, คำขอขัดจังหวะเวลาแฝงต่ำ, อินพุตนาฬิกาดิจิตอลภายนอก 3 อินพุต, 3 ช่องสัญญาณที่ปลอดภัย 16 บิตตัวจับเวลา/ตัวนับอิเล็กทรอนิกส์ SJA1000 ต้องมีการจัดการที่เป็นมาตรฐานและการจัดการทรัพยากรข้อมูล เนื่องจากมีระยะห่างที่แน่นอนระหว่างลานถ่านหิน ภูเขากองกุ้ยถ่านหิน และโรงกลั่นกรองการผลิต

เทคโนโลยีส่วนต่อประสานกับคอมพิวเตอร์สามารถเปลี่ยนระบบการวัดและการควบคุมที่แม่นยำแบบแยกส่วนและกระจายอำนาจออกเป็นโหนด และใช้บัสระบบเป็นสะพานเชื่อมเพื่อรวมเข้าด้วยกันเป็นระบบแอพพลิเคชั่นและระบบควบคุมอัตโนมัติที่สามารถสื่อสารระหว่างกันและแลกเปลี่ยนเนื้อหาข้อมูลและร่วมมือกัน กันในงานประจำวันของระบบควบคุมอัตโนมัติ . ความเร็วในการสื่อสาร CAN สูงสุดคือ 1Mbps ระยะการส่งสัญญาณทันทีไกลถึง 10 กม. (ความเร็วต่ำกว่า 8kbps) และสามารถเชื่อมต่อเครื่องจักรและอุปกรณ์ได้สูงสุด 110 เครื่อง ซึ่งสามารถดำเนินการคัดกรองเพิ่มเติมและงานประจำวันได้หลายอย่าง SJA1000 เป็นบอร์ดควบคุม CAN บัสอิสระที่ผลิตโดย Philips ซึ่งใช้สำหรับเครือข่ายท้องถิ่นแบบไร้สายของแผงควบคุมในรถยนต์และสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรมทั่วไป โหมดการทำงาน (โหมด PeliCAN) สามารถเชื่อมต่อกับ CPU ต่างๆ เพื่อสร้างอินเทอร์เน็ตที่ใช้งาน CAN ได้อย่างง่ายดาย

รูปแบบการออกแบบอินเตอร์เฟสการสื่อสารการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ EPM7128 ใช้สำหรับการแปลงและกำหนดค่าสัญญาณข้อมูลระหว่างซ็อกเก็ต อินพุตของ EPM7128 มาจากสัญญาณข้อมูลการเลือกชิป NCS2 ของ AT91M40800, สายชาร์จโทรศัพท์มือถือ D0~D7, ที่อยู่โดยละเอียด A0~A1, สัญญาณการอ่าน NRD, การเขียน สัญญาณข้อมูล NWE และสัญญาณข้อมูลการสอบเทียบซอฟต์แวร์ระบบ RST ได้รับการแก้ปัญหาเชิงตรรกะภายในและครอบคลุม ส่งผลให้สัญญาณข้อมูลการดำเนินการที่จำเป็นโดย SJA1000 ตามข้อบังคับของสายไฟของชิปประมวลผลแต่ละตัวและการกำหนดที่อยู่พอร์ต มันสามารถเขียนเป็นความสัมพันธ์ลำดับลอจิคัลอินพุต/เอาต์พุตของตัวรับส่งสัญญาณ CAN บัสได้ดังนี้: CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST หมายเลขพอร์ตที่อยู่โดยละเอียดของ SJA1000 ที่เลือกคือ 400000H ที่อยู่โดยละเอียดของหมายเลขพอร์ตข้อมูลข้อมูลคือ 400001H และที่อยู่พอร์ตการสอบเทียบคือ 400002H เนื่องจากข้อมูลที่อยู่โดยละเอียดของบอร์ดควบคุม CAN SJA1000 เป็นแบบมัลติเพล็กซ์ สัญญาณข้อมูลที่อยู่โดยละเอียดบนบัสระบบจึงสามารถล็อคตามขอบที่ลดลงของสัญญาณข้อมูล ALE

อย่างไรก็ตาม แอดเดรสบัสและซิสเต็มบัสของ AT91M40800 แสดงแยกกัน และไม่สามารถเชื่อมต่อกับบัสระบบแอดเดรสโดยละเอียดของ SJA1000 ได้ทันที ดังนั้น เพื่อจัดการกับปัญหาซ็อกเก็ตของ SJA1000 และ AT91M40800 สิ่งสำคัญคือวิธีการส่งสัญญาณข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการเรียกดู SJA1000 เข้าไป วิธีการที่เลือกในที่นี้คือการดำเนินการ I/O จริงใน 2 ครั้ง เป็นครั้งแรก ค่าที่อยู่โดยละเอียดจะถูกส่งไปยังพอร์ตที่อยู่โดยละเอียดหมายเลข 400000H เป็นที่อยู่โดยละเอียดของโมดูล SJA1000

ในขณะนี้ การเลือกชิปไม่ได้ถูกเลือก และข้อมูลข้อมูลจะถูกล็อคบนบัสระบบ AD0-AD7 เมื่อเรียกดูหมายเลขพอร์ตข้อมูลข้อมูล 400001H เป็นครั้งที่สอง SJA1000 จะถูกเลือก และค่าที่อยู่โดยละเอียดค่าแรกจะถูกโหลดลงใน SJA1000 ภายใต้ฟังก์ชันของสัญญาณข้อมูล ALE และ CPU จะดำเนินการอ่าน/เขียนจริงบน SJA1000 การสอบเทียบสามารถแบ่งออกเป็นการสอบเทียบซอฟต์แวร์ระบบและการสอบเทียบการไหลของโปรแกรม

สัญญาณข้อมูลการสอบเทียบซอฟต์แวร์ระบบ RST และสัญญาณข้อมูลการสอบเทียบโฟลว์ของโปรแกรมดำเนินการทางตรรกะหรือทางปฏิบัติใน EPM7128 ซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถทำให้การสอบเทียบ SJA1000 เชื่อถือได้ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการสื่อสารข้อมูลได้ดียิ่งขึ้น ให้เชื่อมต่อตัวต้านทานพื้นผิวสะท้อนแสงของอุปกรณ์ปลายทาง 120Ω เข้ากับอุปกรณ์ปลายทาง CAN บัสแต่ละตัวเพื่อดำเนินการจับคู่ความต้านทานของบัสระบบ พิน TX1 ของ SJA1000 ต่อสายดินตามตัวต้านทาน 10k8 และสัญญาณพัลส์ของพิน RX1 จะต้องสูงกว่า 0.9Vcc

มิฉะนั้น สัญญาณพัลส์เชิงตรรกะที่ CAN บัสต้องการจะไม่สามารถสร้างได้ หากระยะการสื่อสารสั้นและอิทธิพลของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติมีน้อย สามารถละเว้นวงจรพลังงานป้องกันแสง 6N137 ได้ ขณะนี้ VREF ของ 82C251 สามารถเชื่อมต่อกับพิน RX1 ได้ทันที ซึ่งจะทำให้วงจรไฟฟ้าง่ายขึ้น การสื่อสารข้อมูลระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์ ARM และ CAN บัส AT91M40800 เรียกดูสัญญาณข้อมูลของหน่วยความจำนอกชิปและส่วนประกอบภายนอกตามซ็อกเก็ตบัสระบบภายนอก (EBI) EBI ใช้โปรโตคอลการสืบค้นที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถดำเนินการรอบเดียวของส่วนประกอบภายนอกได้ การเรียกดูเวลา การตั้งค่าของ EBI ในรูปแบบการออกแบบคือ: (1) เลือกบัสระบบ 8 บิต; (2) เลือกโปรโตคอลการอ่านข้อกำหนด; (3) เลือกเวลารอแปดรอบ; (4) ชิปเลือกบรรทัด NCS2 ที่อยู่รายละเอียดพื้นฐานคือ 400000H

โฟลว์โปรแกรมทั้งหมดเขียนด้วยภาษา C ของไลบรารี AT91 ซึ่งมีข้อดีคืออ่านง่าย ย้ายปลูกง่าย พัฒนาและออกแบบง่าย และปรับเปลี่ยนได้สะดวก การรีเซ็ตที่เหมาะสมเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานปกติของโฟลว์โปรแกรม การรีเซ็ตซอฟต์แวร์ระบบส่วนใหญ่เป็นการรีเซ็ตไมโครคอนโทรลเลอร์ AT91M40800 และ SJA1000 (วงจรออสซิลเลเตอร์คริสตัลทำงาน SJA1000 16M) ขั้นตอนการรีเซ็ตแสดงในรูปที่ 3 ผลลัพธ์ เลือกการระบุแบบออนไลน์และเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัวอัตโนมัติของอิฐก้อนถ่านหินที่ประกอบด้วยชิปประมวลผล AT91M40800 ของไมโครโปรเซสเซอร์ ARM และบอร์ดควบคุม CAN บัส SJA1000 เมื่อเปรียบเทียบกับ CAN บัสอินเทอร์เน็ตแบบดั้งเดิมที่ดำเนินการโดย MCU มันคือ CAN บัสที่แปลกใหม่ ระบบปฏิบัติการ.

ซอฟต์แวร์ระบบโซลูชันที่ใช้ระบบปฏิบัติการแบบฝังตัวของไมโครโปรเซสเซอร์ ARM และ CAN บัสมีความสามารถในการปฏิบัติจริง ความน่าเชื่อถือ และการประสานงานที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นแนวทางใหม่สำหรับเทคโนโลยีการเตรียมถ่านหินที่ล้าสมัย

ผู้เขียน: Smartweigh–ผู้ผลิตเครื่องชั่งหลายหัว

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องชั่งเชิงเส้น

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุแบบ Linear Weigher

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุ Multihead Weighter

ผู้เขียน: Smartweigh–ถาดรอง

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุหอย

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องชั่งน้ำหนักแบบผสม

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุ Doypack

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุถุงพรีเมด

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุโรตารี่

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุแนวตั้ง

ผู้เขียน: Smartweigh–เครื่องบรรจุ VFFS