单片机技术在自动给料系统中的应用

刘丽丽

（齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

单片机技术在自动给料系统中的应用

刘丽丽

（齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

文章设计了基于单片机控制的送料机自动送料机控制系统，论述了单片机AT89C51在实现其生产过程控制的自动给料系统的设计方法。

自动送料机控制系统 ；单片机；AT89C51

1 研究意义

在制造业，传统工艺一般送料绝大多数是采用人工手动送料，且缺乏保护装置，这造成“效率低，劳动强度大，事故发生率大”等特点。近年来，由于单片机控制技术、检测技术及电力电子技术的发展，作为辅助装置的送料机构自动化水平要求也越来越高。提高自动化的水平不仅可以提高效率、产品的质量同时也能保证工人的人身安全。而单片机就是实现自动控制重要的一环，其具有集成度高、体积小、成本低、控制能力强等诸多优点。

2 基于单片机技术的自动送料机控制系统的工作原理

由单片机控制的自动加料系统是与料斗式干燥机配套的加料系统。根据加料工艺要求，其工作原理是：单片机控制的自动加料系统是与料斗式干燥机配套的加料系统。根据加料工艺要求，其工作原理是：先将真空管关闭，启动电机，用低真空气流将塑料树脂粒子送入真空管，电机停转，再将粒子排入料斗，如此循环。本控制系统根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值，通过单片机控制继电器，继电器控制交流接触器，又由接触器控制电机等执行机构的运动。控制系统的控制器由单片机89C51和扩展电路组成，单片机控制继电器，继电器控制交流接触器，又由接触器控制电机等执行机构的运动。本控制系统可以根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值，也可装载系统前次工艺参数值。

3 基于单片机技术的自动送料机控制系统的总体要求

系统以AT89C51控制核心，用2864A做外扩存储器来存储系统的初始数据，其主要作用的是：为了给系统设置一个合适的初态，当出现系统程序错乱，能回到初态；利用扩展并行接口来外接控制按键，以此来接收操作命令。同时为了让工作者能了解到各按键的状态，再给系统接入发光二极管来显示相应按键的状态；采用LED静态显示来显示工作时间量变化情况；为了使LED位信息与单片机输出的信息相对应，在两者之间接了译码器MC14511B；为了能及时确定生产线的满料状态，给系统设计了一个满料中断电路，同时为抗干扰，将满料信号进行光耦隔离；为了让系统能稳定工作，防止程序乱飞，给系统设计了一个看门狗电路；为解决各外设与单片机AT89C51速度不等的情况，在两者之间接了锁存器；最后给系统接了一个内部时钟振荡器。

本设计的最终目标是做到用一台电机控制两条生产线，由方向阀来控制系统是处于送料还是排料状态，具有抗干扰性，实现供料自动化，提高生产效率。同时本控制系统可以根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值。

4 系统设计方案的分析

（1）方案一分析。采用一台电动机控制一条生产线，以方向阀的换向来调换生产线的工状态。具体做法是：是以单片机AT89C51为基础，利用外扩存储器来存储系统的初始数据，这主要是为了给系统设置一个合适的初态，当出现系统程序错乱，能回到初态；利用扩展并行接口来外接控制按键，以此来接收操作命令，同时为了让工作者能了解到各按键的状态，再给系统接入发光二极管来显示相应按键的状态；采用LED静态显示来显示工作时间量变化情况，为了使LED位信息与AT89C51输出的信息相对应，在两者之间接了译码器；为了能及时确定生产线的满料状态，给系统设计了一个满料中断电路，同时为抗干扰，将满料信号进行光耦隔离；为了让系统能稳定工作，防止程序乱飞，给系统设计了一个看门狗电路；为解决各外设与单片机AT89C51速度不等的情况，给两者之间接了锁存器；最后给系统接了一个内部时钟振荡器。

这种设计方案的优点在于：两条生产线既可单独运行，也可同时运行。当生产线满料时，电机不停转而方向阀换向还切换生产状态，充分发挥控制系统和电机的效率，但这种方案需要的单片机输出控制端口较多，且不满足设计要求——一台电机控制两条生产线。所以此次设计不予采用。

（2）方案二分析。将料装在小车里，利用行程开关与继电器状态的变化来实现对送料的状态的控制。具体做法是：开机之后，先给系统输入参数。根据启动哪条生产线点击相应自动键，系统自动运行。系统首先检查回零行程开关状态，若送的物料不在零位，则启动电机带动送料器回零位。接着检测装在送料器里的压力继电器状态，若是在空载状态，就启动送料器，使之运行到位，当到相应位置时，撞到相应行程开关时，送料器停止运行。当要使系统进行排料时，就按下状态切换按钮进行排料。接着检测装在送料器里的压力继电器状态,若是在空载状态下，则停止卸料，送料机向反向移动，直至回到零位，如此循环。系统采用单片机8051来控制，外接8279键盘来进行控制命令输入，系统工作状态检测输入开关I/O，外控输出电机驱动，显示时间电路等。

这种设计方案的优点在于：系统是顺序控制系统，属于分时控制，集成度高、加工精度高、自动化水平高、操作方便。但此系统所需输入接口多，电机也多，所以在经济上占下风。还有就是实时性不高。所以此次设计不予采用。

（3）方案三分析。采用一台电动机控制两条生产线，采用两个方向阀，一个是用来切换生产线的生产状态，一个是用来实现生产线的切换。实现具体的做法是以AT89C51为基础，用2864A做外扩存储器来存储系统的初始数据，这主要是为了给系统设置一个合适的初态，当出现系统程序错乱，能回到的初态；利用扩展并行接口来外接控制按键，以此来接收操作命令，同时为了让工作者能了解到各按键的状态，再给系统接入发光二极管来显示相应按键的状态；采用LED静态显示来显示工作时间量变化情况，为了使LED位信息与AT89C51输出的信息相对应，在两者之间接了译码器MC14511B；为了能及时确定生产线的满料状态，给系统设计了一个满料中断电路，同时为抗干扰，将满料信号进行光耦隔离；为了让系统能稳定工作，防止程序乱飞，给系统设计了一个看门狗电路；为解决各外设与单片机AT89C51速度不等的情况，给两者之间接了锁存器；最后给系统接了一个内部时钟振荡器。

这种设计方案的优点在于：满足设计要求，自动化水平高，经济性良好。故此次设计选则方案三为最终方案。

On Application of SCM technology in Automatic Feeding System

LIU Li-li
(Institute of Electrical and Mechanical Engineering,Qiqihar University,Qiqihar,Heilongjiang 161000,China).

In this paper,a SCM controlled automatic feeding system was designed for feeder,it expound the design methods of SCM AT89C51 which can control the automatic feeding system during manufacturing.

automatic feeder control system;single chip microcomputer;AT89C51

TH237.1

A

2095-980X（2015）04-0046-02

2015-02-15

刘丽丽（1982-），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，助教，主要研究方向：机械电子与学生管理。