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在混凝土攪拌站的混凝土生產(chǎn)中需要水泥、大石、中石、小石、沙、水和添加劑等多種配料,物料稱重、配料控制是影響商品混凝土質(zhì)量的重要因素?；炷翑嚢枵镜呐淞峡刂埔话闶褂梅植际娇刂葡到y(tǒng)，一套傳統(tǒng)的典型的攪拌站分布式控制系統(tǒng)如圖1所示，它包括多個稱重顯示控制終端。稱重顯示控制終端的功能主要是釆集相應(yīng)料斗傳感器信號，換算成重量，同時根據(jù)混凝土的配方進行配料的過程控制叫這種顯示控制和傳感器信息采集一體化的稱重顯示控制終端在遠距離模擬信號的傳輸中,外部干擾的串入以及傳輸過程中信號的衰減都會直接影響到檢測和控制的精度，同時由于采用串口和上位的工控機進行通信，對工控機串口的數(shù)量要求苛刻,系統(tǒng)布線復(fù)雜,不便于安裝和維護，當物料種類增加時往往難以靈活配置。
圖2為釆用了CAN總線的新型稱重顯示控制終端的攪拌站控制系統(tǒng)。CAN總線技術(shù)是國際上前沿的現(xiàn)場總線技術(shù)，它布線簡單，只需兩根雙絞線就可連接多個傳輸節(jié)點，節(jié)點增刪靈活,傳輸距離長,抗干擾能力強，在工業(yè)現(xiàn)場運用極其廣泛％由圖2可以看到，其布線大為簡化，只需要一根4芯CAN總線電纜就可實現(xiàn)顯示控制模塊，傳感器數(shù)據(jù)采集

               圖1傳統(tǒng)分布式攪拌站控制系統(tǒng)                     圖2釆用CAN總線的新型攪拌站控制系統(tǒng)

模塊以及工控機之間的相互通信。同時由于CAN總線釆用了數(shù)字傳輸方式，解決了攪拌站控制系統(tǒng)中模擬信號遠距離傳輸干擾串入和信號衰減問題。
1新型稱重儀表的硬件構(gòu)成及工作原理
釆用CAN總線的新型稱重顯示控制器（圖3）由顯示控制模塊和傳感器數(shù)據(jù)釆集模塊組成，模塊之間由CAN總線連接,工作原理如圖4所示。傳感器數(shù)據(jù)采集模塊不斷地采集傳感器模擬電壓信號,通過內(nèi)部放大、A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，并將數(shù)字信號經(jīng)過通信子模塊傳到CAN總線上去，供CAN總線上的對應(yīng)的顯示控制模塊接收處理，完成稱重顯示控制器主要功能，滿足攪拌站稱量系統(tǒng)的需要?，F(xiàn)單片式低噪聲高精度數(shù)據(jù)的采集。同時還具有溫度傳感器、32kBFLASH存儲器、1.2kB的SRAM和32位累加器，可串行或并行編程,達10萬次擦除/寫操作，工作電壓2.7~5.25V,工作溫度范圍-40-+85。

通信子模塊由PHILIPS公司的獨立CAN總線控制器SJA1000、高速光隔離收發(fā)器6N137和CAN收發(fā)器A82C250組成oMSC1210負責(zé)SJA1000的初始化，通過SJA1000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。為增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力,SJA1000并不是直接和A82C250相連，而是通過高速光耦6N137后與之相連，這樣就很好的實現(xiàn)了總線上各CAN節(jié)點間的電氣隔離;同時，在電源部分釆用了DC-DC模塊B0505LS給光耦6N137右邊模擬電路供電,采用不同的電源供電，光耦6N137兩邊電路完全隔離，提高了模塊的穩(wěn)定性。
電源部分主要由TVS、LM2956和DC-DC模塊設(shè)計而成。LM2956是一款性能優(yōu)越的低壓差穩(wěn)壓器，可以使系統(tǒng)以較低的功耗工作，具有輸入電壓反接保護，使系統(tǒng)在不同的工作環(huán)境下更安全可靠，輸出電壓作為供電電源同時也作為AD轉(zhuǎn)換的基準電壓，無需精確穩(wěn)定的基準電壓源即可實現(xiàn)精確的測量，降低了對供電電源和基準電壓源的要求，簡化了電路洞時也有效的降低了成本。電路中各器件的電源輸入端接有去耦電容,增強系統(tǒng)的抗干擾能力01.2顯示控制模塊原理
顯示控制模塊由信息處理子模塊、通信子模塊、顯示子模塊、鍵盤電路和電源電路組成，如圖6所

顯示控制模塊通過CAN總線接收傳感器數(shù)據(jù)
1.1基于CAN接口的傳感器數(shù)據(jù)采集模塊原理
傳感器數(shù)據(jù)釆集模塊由信號采集處理子模塊、通信子模塊和電源電路組成，如圖5所示。
信號采集處理采用TI公司的MSC1210單片機,MSC1210集成一個增強型的8051內(nèi)核、具有可編程增益（1-128倍）放大器和8路24位高精度AA模數(shù)轉(zhuǎn)換器

可以容易地實采集模塊發(fā)送的信息，轉(zhuǎn)換成重量值,經(jīng)過主程序的處理,顯示重量并發(fā)送相應(yīng)的控制信息。

信號處理部分采用Cygnal公司的C8051F040單片機，它是集成在一塊芯片上的混合信號系統(tǒng)級單片機,25MIPS高速流水線式CIP-51控制器內(nèi)核,JTAG調(diào)試接口,64kB的可編程FLASH存儲器，RAM可存儲4352(4096+256)kB,64個I/O端口管腳，同時有一個CAN2.0B集成控制器，可在工業(yè)溫度范圍＞45~+85V內(nèi)釆用2.7V到3.6V的工作電壓。
通信電路采用C8051F040上集成的CAN控制器，高速光耦隔離6N137和CAN收發(fā)器A82C250組成,為了提高抗干擾能力，達到完全隔離的目的，在電源電路部分也采用了DC-DC模塊來對光耦右邊的通信電路進行供電。
顯示電路釆用HD7279驅(qū)動LED0該芯片具有串行接口，可以同時驅(qū)動8位共陰極數(shù)碼管和連接64鍵的鍵盤矩陣，單片即可以完成數(shù)碼顯示和鍵盤接口的全部功能，而且該芯片自帶RC振蕩電路，無需外接時鐘，與單片機的接口電路簡單，只需4條1/。線。
2新型稱重儀表的軟件組成
新型稱重儀表的軟件包括數(shù)據(jù)采集程序和顯示控制程序兩部分，分別安裝在傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和顯示控制模塊內(nèi)。
2.1數(shù)據(jù)釆集程序
數(shù)據(jù)釆集程序包括A/D轉(zhuǎn)換中斷子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、發(fā)送數(shù)據(jù)子程序和接收處理子程序。數(shù)據(jù)采集程序流程如圖7。
2.2顯示控制程序
顯示控制程序包括初始化子程序、開機自動置零子程序、菜單子程序、零點跟蹤子程序、自動配料子程序、手動配料子程序和通信子程序，各程序互相配合實現(xiàn)攪拌站控制的主要功能。主程序流程如圖8所示。

3CAN總線智能節(jié)點設(shè)計
新型稱重儀表的CANBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖9所示,其中,PC為上位監(jiān)控機、C1-C32為顯示控制模塊、S1—S32為傳感器數(shù)據(jù)釆集模塊、MC為手持監(jiān)控器（可選）。

下面以顯示控制器節(jié)點CYY（YY：控制器節(jié)點編號1WYYW32）為例說明CANBUS的ID分配,PC（MC）和傳感器數(shù)據(jù)采集模塊節(jié)點SYY的ID分配原理和CYY是一樣的，通過ID的互相匹配,就可以實現(xiàn)各個節(jié)點之間的相互通迅，傳輸不同的數(shù)據(jù)和命令。
0x00（廣播ID）：用于接收系統(tǒng)同步控制和緊急控制命令；
OxYY：接收數(shù)據(jù)幀，用于PC參數(shù)設(shè)置、配方設(shè)置和參數(shù)査詢；
0xYY+0x20：接收數(shù)據(jù)幀，接收SYY反饋的傳感器信息；    ,
0xYY+0x40：發(fā)送數(shù)據(jù)幀，向PC發(fā)送參數(shù)、配方數(shù)據(jù)；
0xYY+0x60：發(fā)送數(shù)據(jù)幀，向PC發(fā)送系統(tǒng)狀態(tài)、任務(wù)進程數(shù)據(jù)；
0x100+OxYY«4（即OxYY左移4位再加0x100）：發(fā)送數(shù)據(jù)慎,用于向SYY傳送傳感器參數(shù)。
4結(jié)束語
將CAN現(xiàn)場總線引入攪拌站稱重儀表,在滿足攪拌站稱重系統(tǒng)要求的同時，與傳統(tǒng)攪拌站稱重儀表相比具有布線簡單，現(xiàn)場組網(wǎng)方便靈活，信號傳輸可靠等優(yōu)點。該新型稱重儀表已取得國家專利，并批量應(yīng)用于三一的混凝土攪拌站，具有廣闊的市場前景。所達到的具體技術(shù)指標為：
準確度    DI級=3000
輸入信號范圍    0.1-25mV
非線性W0.01%F.S傳感器供橋電源DC5V,350mA顯7K雙排6位LED顯示分度值
0.005/0.01/0.02/0.05/0.1/0.2/0.5/1/2/5/可選鍵盤    輕觸式PVC開關(guān)，共4個功能鍵通訊接口CAN接口,波特率250kB/s控制點輸出容量場效應(yīng)管輸出最大60V.3A使用電源    DC9~36V
工作溫度    0~40幻

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