第8章 计算机控制系统的设计与实现 《计算机控制技术 知识》 .ppt

8.4 产品自动装箱控制系统 8.4.1 产品自动装箱控制系统的原理及操作流程 1．产品自动装箱系统的原理 产品自动装箱系统的原理，如图8-12所示。 图8-12 产品自动装箱系统的原理图 8.4 产品自动装箱控制系统 该系统有两个传送带，即包装箱传送带1和产品传送带2。包装箱传送带1用来传送产品包装箱，其功能是把己经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使传来的产品刚好落入箱中，在包装箱传送带1的中间装一光电检测器1，当包装箱到位时，光电检测器1发出一个脉冲。产品传送带2将产品从生产车间传送到包装箱。当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入箱内，同时检测器2输出一个计数脉冲。 8.4 产品自动装箱控制系统 2．产品自动装箱控制系统的操作流程 系统操作流程如下： ① 用键盘设置每个包装箱的满箱零件数量以及每批产品的箱数，并分别存放在PRODUCTS和BOXES单元中。 ② 接通电源，使传送带1的驱动电机运转，带动包装箱前行。通过检测光电传感器1的状态，判断传送带l上的包装箱是否到位。若光电传感器1的状态为0，说明包装箱没到位，否则说明到位。 ③ 若包装箱运行到位，则关断电机电源，使传送带1停止运动，等待产品装箱。 ④ 启动传送带2的驱动电机，使产品沿传送带向前运动，并装入箱内。 8.4 产品自动装箱控制系统 ⑤ 当产品一个一个地落下时，检测器2将产生一系列脉冲信号，由计算机进行计数，并不断地与存放在PRODUCTS单元中的给定值进行比较。 ⑥ 当零件数值未达到给定值时，控制传送带2继续运动（装入产品），直到零件个数与给定值相等时，停止传送带2，不再装入零件。 ⑦ 再次启动传送带1，使装满产品的箱体继续向前运动，并把存放箱子数的内存单元加1，然后再与给定的产品箱数进行比较。如果箱数不够，则带动下一个空箱到达指定位置，继续上述过程。直到产品箱数与给定值相等，停止装箱过程，等待新的操作命令。 8.4 产品自动装箱控制系统 8.4.2 产品自动装箱控制系统的硬件设计 产品自动装箱控制系统的原理图如图8-13所示。 8.4 产品自动装箱控制系统 1．键盘及显示电路 为了使系统简单，设计了一个由二极管矩阵组成的编码键盘，用以输入包装箱满箱产品数量及每批产品的箱数，如图8-14所示。 显示电路部分采用PB口和PC口的高4位分别作为段选线和位选线，采用动态显示。 当任何一个键按下时，四输入与非门74LS20产生一个高电平选通信号KEYSTROBE，此信号经反相器后向80C51申请中断。 8.4 产品自动装箱控制系统 图8-14 编码键盘原理图 8.4 产品自动装箱控制系统 2．电机控制电路 包装系统控制电路主要有两部分：一是信号检测，光电检测器1判断包装箱是否到位，光电检测器2用于装箱产品计数；二是传送带电机控制。 本系统采用固态继电器驱动电机，其控制电路原理如图8-15所示。由于其内部采用了光电隔离技术，因此其具有很高的抗干扰能力。 8.4 产品自动装箱控制系统 图8-15 电机控制电路 8.4 产品自动装箱控制系统 在图8-15中，8255A的PC0控制传送带1的驱动电机，PC1控制传送带2的驱动电机。当按下启动键（START）后，使PC0输出高电平，经反相后变为低电平，固态继电器（SSRl）发光二极管亮，因而使得SSRl导通，交流电机通电，使传送带1带动包装箱一起运动。当包装箱行至光源与光电检测器1之间时，光被挡住，使光电传感器输出为高电平。 8.4 产品自动装箱控制系统 当单片机检测到此高电平后，PC0输出低电平，传送带1电机停止。并同时使传送带2电机通电（PC1输出高电平），带动产品运动，使产品落入包装箱内。当产品经过检测器2的光源与光电传感器之间时，光电传感器输出高电平。当单片机检测到此信号后在计数器中加1，并送显示。然后再与给定的产品的数量值进行比较。如果计数值小于给定值，则继续计数；一旦计数值等于给定值，则停止计数：此时关断传送带2的电源，并接通传送带1的电源，让装满产品的箱子移开，同时带动下一个空箱到位，并重复上述过程。 8.4 产品自动装箱控制系统 8.4.3 产品自动装箱控制系统 的软件设计 产品自动装箱控制系统 主程序流程图如图8-16所示。 8.4 产品自动装箱控制系统 在输入给定值中断服务