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1概述
DXK-2006系列動態(tài)稱重顯示控制器是南京理工天品自控設(shè)備有限公司在多年實(shí)踐的基礎(chǔ)上專門為電子皮帶秤設(shè)計(jì)的一種新一代的高性能稱重控制儀表。它具有動態(tài)稱重計(jì)量(動態(tài)精度達(dá)到0.1%,分辨率達(dá)到0.02%,穩(wěn)定可靠)、校秤標(biāo)定(實(shí)物標(biāo)定、鏈碼標(biāo)定)、掛碼自動修正、自動校零、參數(shù)備份和恢復(fù)、累計(jì)定值控制、流量定值控制、控制輸出限幅、手動輸出控制、在線修改參數(shù)、數(shù)字濾波、報(bào)警、外給定、流量和累計(jì)量遠(yuǎn)傳、斷電數(shù)據(jù)保護(hù)、產(chǎn)量記錄査詢、通訊功能(與計(jì)算機(jī)通訊),構(gòu)成分散控制、集中管理的集散控制系統(tǒng)等功能。按照工作模式分為具有調(diào)速和恒速兩種工作模式,可適合各種形式和各種量程的皮帶秤的計(jì)量和控制。按照結(jié)構(gòu)形式可分為壁掛式和屏裝式(如圖1所示)。
2DXK-2006稱重顯示控制器的組成原理
DXK-2006稱重顯示控制器由輸入/輸出模塊、微處理器模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊和電源模塊等六部分組成。其組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.1輸入/輸出模塊
輸入模塊由集成電路TLC801,光電隔離器
圖2DXK-2006稱重顯示控制器的組成結(jié)構(gòu)示意圖
TLP521.晶體三極管8050、計(jì)數(shù)器40106及電阻、電容和二級管組成。它接收外部輸入的測速信號(speed)、程控/手控+、運(yùn)行+、外給定in,另一方面向微處理器CPU傳遞輸出速度(speed)、開始(start)、狀態(tài)(status)和外給定等信號;輸出模塊由光電隔離6N137、晶體管8550TPL521,放大器TLC2272,集成電路MAX515.TLC561等組成,實(shí)現(xiàn)流量和累計(jì)量遠(yuǎn)傳、信息反饋等功能。輸入/輸出模塊多處使用光電隔離器TLP521和6N137,保證了儀表的抗干擾能力,提高了系統(tǒng)的可靠性。
2.2微處理器CPU
DXK-2006稱重顯示控制器采用第三代96系列真16位80C196KCCPU,能部分支持32位指令。自帶專門處理中斷事務(wù)的PTS服務(wù)器,節(jié)約Tcpu資源開銷,提高了數(shù)據(jù)處理速度,采用高達(dá)800次/秒,為國內(nèi)產(chǎn)品之最,釆用浮點(diǎn)運(yùn)算,提高了數(shù)據(jù)精度,從而大大擴(kuò)展了計(jì)量范圍,釆用非易失性存儲器,保障了數(shù)據(jù)長期可靠性。
2.2.180C196KCCPU單片機(jī)組成結(jié)構(gòu)
80C196KCCPU單片機(jī)組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。
8OC196KCCPU單片機(jī)有7個I/O,P6O每個端口都是復(fù)用的,既可作為標(biāo)準(zhǔn)的I/O,也可以作為特殊功能信號端口配置和定義。P3和P4例外,它要么配置為標(biāo)準(zhǔn)的I/O,要么配置為地址/數(shù)據(jù)總線。P0僅有輸入口功能和A/D變換輸入。Pl、P2和P6口是標(biāo)準(zhǔn)的雙向I/O。P1提供事件處理器陣列(EPA)和定時器口,P2提供串口(SIO)、中斷、總線控制信號和時鐘發(fā)生器,P6口提供EPA和同步串行口(SSIO)oP3、P4、P5是雙向I/O;P3、P4用于外部地址/數(shù)據(jù)總線;P5是總線控制信號,也提供從口功能(僅8XC196Kx有)。80C196KC單片機(jī)還提供了A/D變換、看門狗定時器、CAN總線通訊控制器等。
2.2.280C196KC的封裝
目前80C196KC采用兩種封裝形式:68腳的PLCC和80腳的QFP。正常工作狀態(tài)下的引腳排列和功能完全與80C196KB的外形封裝相同,如圖4所示。編程狀態(tài)下,引腳的功能只有一點(diǎn)不同,80C196KC的P2.6腳在編程狀態(tài)下切換為CPVER功能,這是KC型芯片新增功能。
2.3A/D轉(zhuǎn)換模塊 '
DXK-2006稱重顯示控制器采用高精度儀表專用放大器,16位A/D轉(zhuǎn)換器ADS1212,精度高、抗干擾能力強(qiáng)。
2.4通訊模塊
DXK-2006稱重顯示控制器通訊模塊主要由集成電路SN75LBC184和光電隔離器6N137、TLP521組成,較好地實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的RS-485通信,能與局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相連。
2.5電源模塊
DXK-2006稱重顯示控制器的電源采用高精度開關(guān)電源,使用AC13O-25OV,48-52HZ,能耗通常約20W(使用全部輸岀信號時不大于50W)o
3DXK-2006稱重顯示控制器的操作
3.1前面板顯示操作
DXK-2006稱重顯示控制器前面板由顯示窗口、LED指示燈、組合功能鍵三部分組成。
3.1.1顯示窗口用來顯示運(yùn)行信息、參數(shù)主菜單、基本操作、參數(shù)查詢/編輯、輸入調(diào)試主菜單、輸岀調(diào)試主菜單、具體調(diào)試等。
3.1.2LED指示燈分單色(綠色)和雙色(紅色、綠色)LED兩種。其中,單色LED中的“電源”燈亮表示儀表電源正常,“測速”燈閃爍表示有速度信號;而雙色LED的“通訊”綠色燈亮,表示通訊準(zhǔn)備好。紅色、綠色交替閃爍表示通訊正常。
3.1.3組合功能鍵
3.1.3.1“OK”鍵的作用是:a.選擇光標(biāo)所在菜單行,進(jìn)入下一步操作。b.參數(shù)編輯與查詢狀態(tài)之間切換。c.參數(shù)編輯確認(rèn)。d.顯示狀態(tài)從當(dāng)前的“運(yùn)行信息顯示”切換到“參數(shù)主菜單”。e.調(diào)試流量輸出和控制輸出的D/A最大值完成,確
認(rèn)保存相關(guān)參數(shù)。f.在具體調(diào)試“給定調(diào)零”、“給定最大”狀態(tài)下,當(dāng)外給定AD值穩(wěn)定后按該? 鍵保存外給定零點(diǎn)值和外給定最大值。
3.1.3.2方向鍵分為上鍵、下鍵、左鍵和右鍵。其圖形和操作如下。
f上鍵:a.菜單選擇(行光標(biāo)上移)。b,參數(shù)數(shù)據(jù)編輯,每按一次增加“1”。c.顯示狀態(tài)從當(dāng)前的“運(yùn)行信息顯示“快速切換到“輸入調(diào)試主菜單”(高級用戶使用)。d.在調(diào)試流量輸出和控制輸出的D/A最大值(一般輸出電流為20mA)時,若輸岀電流偏低,按該鍵增加,直至輸出電流符合要求。
1下鍵:a.菜單選擇(行光標(biāo)下移)。b.參數(shù)數(shù)據(jù)編輯,每按一次減小“1”。c.顯示狀態(tài)從當(dāng)前的“運(yùn)行信息顯示“快速切換到“輸出調(diào)試主菜單“1 (高級用戶使用)。d.調(diào)試流量輸出和控制輸出的
1D/A最大值(一般輸出電流為20mA)時,若輸出電流偏高,按該鍵減小,直至輸出電流符合要求。
—左鍵:a..在參數(shù)查詢/編輯顯示狀態(tài),按照參數(shù)順序(參考參數(shù)說明)選擇前一個參數(shù)。b.參數(shù)數(shù)據(jù)位編輯選擇(位光標(biāo)左移)。c.在運(yùn)行信息\ 顯示狀態(tài),同時控制方式字設(shè)置為手動PID輸出,減小PID控制輸出(此功能通過方式控制字選擇)。右鍵:a.在參數(shù)查詢/編輯顯示狀態(tài),按照參數(shù)順序(參考參數(shù)說明)選擇后一個參數(shù)。b.參數(shù)數(shù)據(jù)位編輯選擇(位光標(biāo)右移)。c.在運(yùn)行信息顯示狀態(tài),同時控制方式字設(shè)置為手動PID輸出,增加PID控制輸出(此功能通過方式控制字選擇)。d.當(dāng)處于具體調(diào)試過程中,強(qiáng)行退出,使得調(diào)試無效,相關(guān)參數(shù)不更新。
3.2參數(shù)操作
在運(yùn)行信息顯示狀況下,按“OK”鍵可進(jìn)入主菜單,菜單條目如下:
基本操作
調(diào)試參數(shù)
高級參數(shù)
退出
在該菜單下可完成基本操作、調(diào)試參數(shù)、高級參數(shù)(査詢/編輯)和退出操作。
3.2.1基本操作:通過組合功能鍵可進(jìn)入操作:編輯流量設(shè)定值、輸入口令、查詢/編輯顯示控制字,并可查詢小時記錄和對小時記錄、累計(jì)值清零。
3.2.2調(diào)試參數(shù):通過組合功能鍵可進(jìn)入?yún)?shù)查詢/編輯:日期時間、重量零點(diǎn)、重量增益、重量標(biāo)定、零延時間、校量時間、最大流量、給定零點(diǎn)、給定最大、流量零點(diǎn)、流量最大、控制最小、控制最大、累計(jì)與脈沖比率、速度系數(shù)、AD增益。
3.2.3高級參數(shù):可進(jìn)入?yún)?shù)查詢/編輯:方式控制、重量AD零點(diǎn)門限、流量閥值、缺料門限、超載門限、偏差報(bào)警、PID控制輸出、比例系數(shù)、積分時間、微分時間、本機(jī)地址、通訊速率、第一班時間、報(bào)警延時、控制計(jì)算延時、速度計(jì)算時間、控制計(jì)算時間、密碼。
3.2.4退出:該功能使儀表退出操作。
在對參數(shù)進(jìn)行操作時,當(dāng)某行閃爍表明儀表處于參數(shù)查詢狀態(tài),當(dāng)某列閃爍時表示儀表處于參數(shù)編輯狀態(tài),通過按“OK”鍵可在兩種狀態(tài)之間切換。
在參數(shù)查詢狀態(tài)時按“左”鍵可顯示前面一個參數(shù),按“右”鍵可顯示后面一個參數(shù),按“上”鍵可使光標(biāo)上移一行,按“下”鍵可使光標(biāo)下移一行,在第一、第二行按“OK”鍵可切換到參數(shù)編輯狀態(tài),在光標(biāo)停在“保存”或“執(zhí)行”時按“OK”鍵可保存輸入的數(shù)據(jù)或執(zhí)行相應(yīng)操作,在光標(biāo)停在“退岀”時按“OK”鍵返回前一菜單。
在參數(shù)編輯狀態(tài)時按“左鍵”左移光標(biāo),按“右鍵”右移一位光標(biāo),按“上”鍵可使光標(biāo)所在位數(shù)據(jù)加1,按“下”鍵可使光標(biāo)所在位數(shù)據(jù)減1,按“OK”鍵可切換到參數(shù)查詢狀態(tài)。
4結(jié)語
DXK-2006稱重顯示控制器使第三代16位微處理器,較好地解決了傳統(tǒng)電子皮帶秤稱重儀表的更新?lián)Q代問題,與8位CPU稱重儀表相比,性能大大提高??蓮V泛應(yīng)用于動態(tài)電子皮帶秤或有1、2、4只傳感器的稱重設(shè)備中。近幾年來,它在我集團(tuán)公司煤炭計(jì)量過程中,發(fā)揮了較好的作用。
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