基于单片机的物料破碎系统设计

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1、《装备制造技术））２００９年第９期基于单片机的物料破碎系统设计吴爱波，胡丹。车畅（西华大学机械工程与自动化学院，四川成都６１００３９）摘要：介绍了一种基于ＡＴ８９Ｓ５２单片机的物料破碎系统方案。配以称重、转速传感器、Ａ／Ｄ转换器、显示按键等相关电路，来使整个破碎系统得到更好的运行性能。关键词：ＡＴ８９Ｓ５２单片机；固体物料；称重系统；测速系统中图分类号：ＴＧ２３１．３；ＴＰ３６８．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２００９）０９－０００７．－０２颚式破碎机广泛应用于水泥、陶瓷、人工砂石、煤炭、非金属矿山和新型绿色建材等行业。目前，大多数物料

2、破碎系统都２系统硬件环境是简单的机械和电工设备的结合，效能和安全系数都比较低。２．１加装转速和称重传感器本文以煤矿用颚式破碎机为例，提出并设计了一种基于嵌入式系统的控制监测系统，应用到该破碎系统后，可以实时对测得的相关数据进行分析和比较。妥善处理各种异常状况。破碎机系统在正常运行过程中。电动机以及偏心轴的转速应在一恒定值附近变化，为此可以在破碎机电动机和偏心轴上各加装上海科迪公司的ＳＺＨＧ－０１霍尔效应式转速传感器，分别对各自的转速进行监测，通过微处理器比对分析测得１工作原理的数据。进而处理系统故障。比如可以监测传动皮带是否松动：破碎机的主电动

3、机通过三角皮带带动偏心轴旋转，由于带煤矿用颚式破碎机，可以把块煤破碎成大小不同的粒度，之后通过震动筛筛成块煤和面煤，整个破碎系统主要由以下配套设备组成：不同规格的块煤通过比破碎机入料口小的筛子初步筛分后，由（入料）皮带机将料送入到颚式破碎机。破碎后的煤炭通过（出料）皮带机再送往振动筛，进而把块煤和面煤区分开来。影响颚式破碎机产量和驱动功率的主要因素是转速，在这个系统中，我们就是主要通过监测破碎机电动机和偏心轴的转速，来判断系统是否正常运行：排料口堵塞造成满腔堵料，会导致破碎机转速降低，此时应停止供料；连接电动机和偏心轴的三角皮带打滑，使偏心轴转速急剧降低，

4、会造成破碎机破碎能力不足而导致物料堵塞，此时应停止供料更换皮带；工作场地电压过低，主机遇到大料后无力破碎，也可以导致破碎机转速降低，为此可通过调高工作场地电压，使之适应主机重载要求来解决。综上分析，通过实时分析监测系统得到的转速、电压以及称重数据，可以判断出系统的故障原因，并按照相应措施来解决。系统工作流程如图１所示。Ｌ。颦竺竺一蚓ｎ：竺竺墨。，就ｊ互传动的弹性滑动不可避免，也就导致了电动机的转速要比偏心轴的转速高一些，但是在正常运行状态下，二者之问的速度会保持一定的对应关系，所以当该对应关系瞬时改变许多并持续时，我们可以认为三角皮带出现松动打滑。在出料

5、皮带上安装称重传感器，实时监测破碎机出料情况，可以判断是否出现堵料现象。２．２信号采集模块信号采集模块主要包括传感器、滤波、放大和Ａ／Ｄ转换四部分ｎ。由于差分信号可以增加动态范围，减小交流声，并且可以消除对地噪声，提供显著的性能优势。因此系统对测得的称重信号进行滤波处理后。经差分放大器ＡＤＡ４９３２进行差分放大，ＡＤＡ４９３２作为ＡＤ８１３２的下一代产品，性能实现极大提高的同时，噪音和功耗实现显著降低，偏置低，动态性能极佳，非常适合用于各种数字采集和信号处理应用，是用来驱动高性能ＡＤＣ的理想选择。最后选用抗干扰性较优的１２位双积分Ａ／Ｄ转换器ＩＣＬ７１０９

6、接收差分输入信号，以保证对采集入的变量的准确量化，能够极大地满足系统的测量精度。２．３人机交互界面设计系统运行时，需要提前输人破碎机正常工作时的转速、电压值以及破碎机出料口处正常流出物料的称重平均值。以此１函挚ｉ挚荣基挚ＡＴ８９Ｓ５２处理系统作为参考值来判断系统运行状态。这就需要有显示模块，由于需要设置的参数较多，该系统选用可显示字母和数字的点阵式Ｉ．．ＣＤｌ６０２来提高可操作性，通过３个按键来对具体的参数值进行设置，设置完成后，系统将根据设置的参数进行比对分图１系统工作流程析，从而保证在不同的外设条件下稳定地运行。收稿日期：２００９—２２作者简介

7、：吴爱波（１９８２一），男，河南济源人．西华大学机械工程与自动化学院０ｒ７级测试计量技术与仪器专业顾士研究生。７万方数据ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．９，２００９ａｄｄｒｅａｓ＝Ｏｘ８０＋ｘ；３系统软件设计该系统采用上电自动复位，运行前要对系统进行初始化，主要是设定各参考值。开始运行后．监测系统便以设定的初始值为参考，对系统测得的各项数据进行比对分析，控制各电机相互配合工作，完成破碎机的进料和出料。选取部分显示程序如下：ｅｌｓｅａｄｄｒｅｓｓ－－０ｘｃＯ＋ｘ；ＬＣＤ＿ｅｎ＿ｃｏｍ（ａｄｄｒｅｓｓ）；ｌ主程序流程图

8、如图２所示。＃ｄｅｆｉｎｅＤＡＴＡ—ＭＯＤＥ０ｘ３８／／ｌＥＤ为