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国产32位MCU CKS32F051助力车间配料控制系统实现智能化

2020-07-10 10:41:55   责任编辑:     0

  目前工业上有需要对化工原料、食用油、添加剂等高粘稠液体进行动态定量和计量,尤其是在车间配料时需要动态跟踪原料配制状态以及被测介质温度。控制系统根据用料需求以及温度数据快速转换,计算出需要的补偿介质量。并且能够实时计算出出料量、日累计、总累计量等数据,方便了生产管理以及成本统计。能够使所计算的介质质量避免受到温度变化的影响,确保了配料的精度,杜绝人工配料产生的误差和滴漏等现象,操作简单快捷,比人工操作省时省力,提高工作效率,有效的降低了生产成本,整个操作更加清洁卫生,使生产环境更加规范。



  系统采用中科芯32位MCU


  CKS32F051作为核心处理器,通过测温铂电阻进行温度信息采集,设计流量监测电路对霍尔流量计进行信息采集,最后根据用料需求结合温度信息来控制电磁阀门的通断。霍尔流量计是一种基于霍尔传感器的金属管转子流量计,通过计算产生的脉冲频率来监控液体流量大小。铂电阻是工业中常用的温度检测传感器,但是其温度和阻值存在比较明显的非线性性,它的灵敏度会随着温度的升高而变小。设计中采用利用A/D转换器的转换特性来实现铂电阻的非线性校正。电磁阀门采用直动式电磁阀,阀门中心为关闭件,两端为电磁线圈。通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭,这种控制方式较为简单可靠,易于处理器控制多个阀门。


  被测温度为液体原料温度,通过霍尔流量计监测液体流量。采集后的流量信息和温度信息送入CKS32芯片内进行处理,实时计算出出料量、日累计、总累计量等数据,并且存储于sd卡中,按设定的温度要求来换算温度变化对介质量的影响,并且根据配料量的要求综合控制各个兑料口电磁阀门的通断。人机界面通过触摸屏TFT显示实时温度状态,并且用于设定相关控制参数。


  随着自动控制的发展,原料配制越来越朝着高精度与自动化方向发展。为了能够更加方便的进行控制,本设计采用了设计GUI控件用于TFT触摸屏用作人机操作界面,采用铂电阻作为温度传感器进行温度采集,霍尔流量传感器进行流量监测,采样后的信号经转CKS32处理器处理换成出料量后与预设值进行比较,进而按照设计要求控制电磁阀门的开与闭,精确控制每种不同配料的流入量,并且通过CKS32的spi接口外接sd存储器进行信息存储。本方案具有操作方便,用户界面友好,自动化程度高,精度高,并且成本低廉等特点,特别适合用于各种工业场合。


  CKS32F051K8U6采用高性能的ARM


  Cortex-M0内核,工作频率为48MHz,以及内置1个12位ADC的,可以有效满足产品对信号处理的速度与精度的要求。此外,该MCU供电电压为2.0~3.6V,可以很好地满足电池供电系统对宽工作电压的要求。


  除了以上功能外,CKS32F051K8U6还具有如下功能:


  大容量存储:

  −64KB程序Flash

  −8KB SRAM

  丰富的通信接口:

  −多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)

  −多至两个同步/异步串口支持主同步SPI和modem控制功能,其中一个支持ISO7816接口,LIN,IrDA,自动波特率检测功能

  −多达2个SPI接口(18M位/秒)


本方来源于世强电子元件网站


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