Thực hiện nhận dạng trực tuyến than đá và thiết kế cân định lượng nhiều đầu dựa trên công nghệ nhúng và bus trường

Tác giả: Smartweigh–Cân nhiều đầu

Lời nói đầu Với xu hướng phát triển không ngừng của các hệ thống nhúng, bộ vi xử lý ARM của chip xử lý RISC hệ thống 32 bit với hiệu suất tuyệt vời, mức tiêu thụ điện năng và giá thấp cho thấy xu hướng phát triển mạnh mẽ. Những lợi thế của cả hai cung cấp một kế hoạch chuyển đổi mới cho công nghệ chuẩn bị than truyền thống. Kết hợp hệ thống nhúng và công nghệ giao diện máy tính, một thiết bị nhận dạng trực tuyến mới các cục than và lõi than và máy cân nhiều đầu tự động được thiết kế. Sơ đồ khung nguyên lý cơ bản của việc xác định than cục và than cục trực tuyến và cân định lượng nhiều đầu hoàn toàn tự động được thể hiện trong Hình 1.

Theo quy định của quy trình chuẩn bị than, phần mềm của hệ thống này chủ yếu bao gồm ba phần chính sau: (1) Phần kiểm tra: Bao gồm thùng cấp liệu, băng tải, camera giám sát CCD, mạch cung cấp điện thu thập dữ liệu hình ảnh, v.v. . Than sạch đào lên thường có chứa than đá, than đá phải được tuyển chọn từ băng tải. Camera giám sát CCD gửi hình ảnh than và gangue than đến mạch cung cấp năng lượng thu thập dữ liệu hình ảnh để chuyển đổi và nội dung thông tin được chuyển đổi được gửi đến bộ vi xử lý ARM, được truyền đến PC theo Internet bus CAN để phân giải.

(2) Phần nhận dạng và thao tác: Gồm máy tính điện tử, bộ vi xử lý ARM và máy móc, thiết bị công nghệ đo lường, điều khiển. Nó là chìa khóa cho tất cả các phần mềm hệ thống. Hàm lượng tro của than và gangue than được tính toán theo thuật toán tối ưu hóa thị giác máy tính. Sau khi bộ vi xử lý ARM xác định và phân biệt các viên gạch gangue than, tư thế hoạt động được thực hiện. Nếu xác định là than, và ngừng hoạt động cục bộ, than sạch đương nhiên sẽ rơi xuống hầm chứa than và được vận chuyển ra khỏi luồng an toàn khối than.

Nếu nó được xác định là gangue than, tín hiệu dữ liệu điều khiển sẽ được gửi đi và van cổng sẽ được mở để than gangue rơi vào kênh an toàn gangue than. (3) Tổ chức phân loại nhanh: Nó bao gồm van cổng, gầu nguyên liệu thô và thiết bị phân phối điện phần mềm hệ thống, v.v. Theo Internet bus CAN, việc sàng lọc tự động và vận chuyển than và gangue than trong một số kênh an toàn được thực hiện. Giới thiệu chi tiết chip xử lý AT91M40800AT91M40800 là chip xử lý có hiệu suất chi phí cao trong dòng sản phẩm bộ vi xử lý hệ thống 16-bit/32-bit của ATMEL dựa trên lõi ARM7TDMI. Điều quan trọng là hệ thống 32-bit với kiến ​​trúc hệ thống RISC (Reduced Intro-duction Set Computer) hiệu suất tuyệt vời và có hệ thống hướng dẫn 16-bit (thumb).

Theo ổ cắm bus hệ thống bên ngoài (EBI) của bộ điều khiển khả trình, nó ngay lập tức được kết nối với nhiều loại bộ nhớ ngoài chip bao gồm cả FLASH. Tám bảng điều khiển vectơ ngắt ưu tiên và bảng điều khiển thông tin trường dữ liệu trên chip cải thiện đáng kể hiệu suất thời gian thực của các thành phần. đặc trưng. AT91M40800 tích hợp lõi ARM7DMIARMThumbCPU, cung cấp SRAM trên chip 9kB, tám dòng chọn chip, 32 cổng I/O của bộ điều khiển khả trình và bus hệ thống 8 bit hoặc 16 bit của bộ điều khiển khả trình phần mềm điện thoại di động. Chế độ có thể định địa chỉ Không gian trong nhà 64MB, 2 USART, mỗi USART có hai kênh an toàn bảng điều khiển thông tin dữ liệu trường bên ngoài chuyên dụng, cơ quan giám sát bộ điều khiển khả trình tích hợp 1 bộ hẹn giờ, tám có quyền ưu tiên, có thể độc lập Bảng điều khiển kết thúc véc tơ không gian có mặt nạ, 4 thao tác ngắt bên ngoài bộ nhớ, 4 ngắt bên ngoài bao gồm ưu tiên cao, yêu cầu ngắt có độ trễ thấp, 3 đầu vào đồng hồ kỹ thuật số bên ngoài, 3 bộ đếm thời gian/bộ đếm điện tử 16 bit kênh an toàn. SJA1000 phải có quản lý chuẩn hóa và quản lý tài nguyên thông tin vì có một khoảng cách nhất định giữa bãi than, núi gangue than và xưởng sản xuất sàng lọc.

Công nghệ giao diện máy tính có thể biến các hệ thống đo lường và điều khiển chính xác riêng biệt và phi tập trung thành các nút và sử dụng bus hệ thống làm cầu nối để kết hợp chúng thành một hệ thống ứng dụng và hệ thống điều khiển tự động có thể giao tiếp với nhau và trao đổi nội dung thông tin và hợp tác với nhau trong các công việc hàng ngày của hệ thống điều khiển tự động. . Tốc độ giao tiếp CAN tối đa là 1Mbps, khoảng cách truyền tức thời lên tới 10km (tốc độ dưới 8kbps) và có thể kết nối tối đa 110 máy và thiết bị, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ sàng lọc bổ sung và hàng ngày. SJA1000 là bảng điều khiển bus CAN độc lập do Philips sản xuất, được sử dụng cho mạng cục bộ không dây của bảng điều khiển trong ô tô và môi trường sản xuất công nghiệp nói chung. Chế độ làm việc (chế độ PeliCAN) có thể dễ dàng kết nối với các CPU khác nhau để tạo thành Internet hoạt động CAN.

Sơ đồ thiết kế giao diện truyền thông cấu hình phần cứng EPM7128 được sử dụng để chuyển đổi và cấu hình tín hiệu dữ liệu giữa các ổ cắm. Đầu vào của EPM7128 đến từ tín hiệu dữ liệu lựa chọn chip NCS2 của AT91M40800, dòng sạc điện thoại di động D0~D7, địa chỉ chi tiết A0~A1, tín hiệu đọc NRD, tín hiệu ghi dữ liệu NWE và tín hiệu dữ liệu hiệu chỉnh phần mềm hệ thống RST đã trải qua một giải pháp hợp lý và toàn diện nội bộ, dẫn đến tín hiệu dữ liệu hành động theo yêu cầu của SJA1000. Theo quy định về dòng điện của từng chip xử lý và việc gán địa chỉ cổng, nó có thể được viết dưới dạng mối quan hệ trình tự logic đầu vào/đầu ra của bộ thu phát CAN bus như sau: CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST Số cổng địa chỉ chi tiết của SJA1000 đã chọn là 400000H, địa chỉ chi tiết của số cổng thông tin dữ liệu là 400001H và địa chỉ cổng hiệu chuẩn là 400002H. Do thông tin dữ liệu địa chỉ chi tiết của bảng điều khiển CAN SJA1000 được ghép kênh nên tín hiệu dữ liệu địa chỉ chi tiết trên bus hệ thống có thể được chốt theo cạnh xuống của tín hiệu dữ liệu ALE.

Tuy nhiên, bus địa chỉ và bus hệ thống của AT91M40800 được trình bày độc lập và không thể kết nối ngay với bus hệ thống địa chỉ chi tiết của SJA1000. Do đó, để giải quyết vấn đề ổ cắm của SJA1000 và AT91M40800, điều quan trọng là làm thế nào để gửi tín hiệu dữ liệu cần thiết để duyệt SJA1000 vào đó. Phương pháp được chọn ở đây là thực hiện thao tác I/O thực tế trong 2 lần. Lần đầu tiên, giá trị địa chỉ chi tiết được gửi đến số cổng địa chỉ chi tiết 400000H dưới dạng địa chỉ chi tiết của mô-đun SJA1000.

Tại thời điểm này, lựa chọn chip không được chọn và thông tin dữ liệu được chốt trên bus hệ thống AD0-AD7. Khi duyệt cổng thông tin dữ liệu số 400001H lần thứ hai, SJA1000 được chọn và giá trị địa chỉ chi tiết đầu tiên được tải vào SJA1000 dưới chức năng của tín hiệu dữ liệu ALE và CPU thực hiện thao tác đọc/ghi thực tế trên SJA1000. Hiệu chuẩn có thể được chia thành hiệu chuẩn phần mềm hệ thống và hiệu chuẩn luồng chương trình.

Tín hiệu dữ liệu hiệu chuẩn phần mềm hệ thống RST và tín hiệu dữ liệu hiệu chuẩn luồng chương trình thực hiện hoạt động logic hoặc thực tế trong EPM7128, một trong hai điều này có thể giúp hiệu chuẩn SJA1000 đáng tin cậy. Để đảm bảo tốt hơn độ tin cậy của giao tiếp dữ liệu, hãy kết nối điện trở bề mặt phản xạ 120Ω của thiết bị đầu cuối với từng thiết bị đầu cuối bus CAN để thực hiện điện trở phù hợp với bus hệ thống. Chân TX1 của SJA1000 được nối đất theo điện trở 10k8 và tín hiệu xung của chân RX1 phải được giữ trên 0,9Vcc.

Mặt khác, không thể tạo tín hiệu xung logic theo yêu cầu của bus CAN. Nếu khoảng cách liên lạc ngắn và ảnh hưởng của môi trường tự nhiên nhỏ, có thể bỏ qua mạch nguồn bảo vệ quang 6N137. Tại thời điểm này, VREF của 82C251 có thể được kết nối ngay lập tức với chân RX1, do đó đơn giản hóa mạch nguồn. Giao tiếp dữ liệu giữa bộ vi xử lý ARM và CAN bus AT91M40800 duyệt tín hiệu dữ liệu của bộ nhớ ngoài chip và các thành phần bên ngoài theo ổ cắm bus hệ thống bên ngoài (EBI). EBI áp dụng các giao thức duyệt khác nhau, có thể hoàn thành một chu kỳ duy nhất của các thành phần bên ngoài. Duyệt thời gian, cài đặt của EBI trong sơ đồ thiết kế là: (1) chọn bus hệ thống 8 bit; (2) chọn giao thức đọc thông số kỹ thuật; (3) chọn thời gian chờ tám chu kỳ; (4) dòng chọn chip NCS2 Địa chỉ chi tiết cơ sở là 400000H.

Toàn bộ luồng chương trình được viết bằng ngôn ngữ C của thư viện AT91, có ưu điểm là dễ đọc, rất dễ ghép, phát triển và thiết kế đơn giản, điều chỉnh thuận tiện. Đặt lại đúng cách là cơ sở cho hoạt động bình thường của luồng chương trình. Reset phần mềm hệ thống chủ yếu là reset vi điều khiển AT91M40800 và SJA1000 (mạch dao động tinh thể làm việc SJA1000 16M). Các bước thiết lập lại được thể hiện trong Hình 3. Kết quả Máy xác định trực tuyến và cân nhiều đầu tự động của gạch gangue than bao gồm chip xử lý AT91M40800 của bộ vi xử lý ARM và bảng điều khiển bus CAN SJA1000 đã được chọn. So với Internet bus CAN truyền thống do MCU vận hành, đây là một bus CAN mới. hệ điều hành.

Phần mềm hệ thống giải pháp dựa trên hệ điều hành nhúng của bộ vi xử lý ARM và bus CAN có tính khả thi, độ tin cậy và khả năng phối hợp tuyệt vời, mang đến một hướng đi mới cho công nghệ luyện than đã lỗi thời.

Tác giả: Smartweigh–Các nhà sản xuất cân nhiều đầu

Tác giả: Smartweigh–Trọng lượng tuyến tính

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói trọng lượng tuyến tính

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói trọng lượng nhiều đầu

Tác giả: Smartweigh–Khay Denester

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói vỏ sò

Tác giả: Smartweigh–cân kết hợp

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói Doypack

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói túi làm sẵn

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói quay

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói dọc

Tác giả: Smartweigh–Máy đóng gói VFFS