摘要：帶式輸送機測試係統以89551單dan片pian機ji為wei控kong製zhi核he心xin，通tong過guo計ji算suan機ji測ce試shi帶dai式shi輸shu送song機ji張zhang力li的de主zhu要yao參can數shu來lai分fen析xi整zheng個ge帶dai式shi輸shu送song機ji係xi統tong的de工gong作zuo性xing能neng，實shi現xian對dui帶dai式shi輸shu送song機ji工gong作zuo狀zhuang態tai的de在zai線xian檢jian測ce和he實shi時shi監jian控kong。
關鍵詞：帶式輸送機：張力測試儀；89S51單片杌；在線檢測
    帶式輸送機是煤炭、化工、冶金
、礦山
、建材
、電力、輕工、糧食及交通運輸等部門廣泛使用的運輸設備，可輸送各種粒度、粉狀或成件等物品。隨著科學技術的發展，帶式輸送機正朝著大運量、高速度
、長距離、大功率等方向發展，對其可靠性、平(ping)穩(wen)性(xing)等(deng)工(gong)作(zuo)性(xing)能(neng)也(ye)就(jiu)有(you)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)，防(fang)止(zhi)甚(shen)至(zhi)杜(du)絕(jue)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)

，必(bi)須(xu)有(you)一(yi)套(tao)完(wan)善(shan)的(de)係(xi)統(tong)
，能(neng)夠(gou)對(dui)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)張(zhang)力(li)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)和(he)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)。過(guo)去(qu)，帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)測(ce)試(shi)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)靜(jing)態(tai)設(she)計(ji)法(fa)
，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)工(gong)況(kuang)點(dian)，記(ji)錄(lu)其(qi)參(can)數(shu)
，再(zai)通(tong)過(guo)人(ren)T計ji算suan，得de出chu實shi驗yan結jie果guo。為wei了le測ce試shi得de精jing確que，必bi須xu取qu多duo個ge工gong況kuang點dian校xiao合he
，測ce試shi工gong作zuo比bi較jiao費fei時shi費fei力li。現xian在zai帶dai式shi輸shu送song機ji的de測ce試shi方fang法fa主zhu要yao有you動dong態tai測ce試shi法fa，記ji錄lu儀yi將jiang各ge下xia況kuang點dian的de參can數shu用yong信xin號hao連lian續xu記ji錄lu。盡jin管guan它ta能neng得de到dao比bi較jiao連lian續xu的de記ji錄lu曲qu線xian，但dan此ci測ce試shi法fa也ye有you很hen多duo人ren為wei誤wu差cha
，如ru在zai測ce試shi前qian需xu人ren為wei調tiao節jie函han數shu記ji錄lu儀yi，其qi凋diao定ding精jing度du將jiang直zhi接jie影ying響xiang測ce試shi結jie果guo的de準zhun確que度du。因yin此ci，如ru果guo在zai測ce試shi過guo程cheng中zhong沒mei有you一yi些xie人ren為wei的de因yin素su

，全quan部buT作部是由計算機自動處理，這就大大減少了人為因素給測試T作帶來的誤差。為此，我們設計了一套基於計算機技術的帶式輸送機測試係統——張力測試儀。    本課題研究的帶式輸送機測試係統主要用來測試係統的張力。在測試方法上采HI以89551單片機為控製核心，並配有輔助設施電源電路、I/0接口電路
、外部存儲器的擴展電路、鍵盤
、LCD液品電路
、A/D轉換電路
、串行通信接口電路
、報警電路等。再利用計算機數據處理的高速、準確性
，對帶式輸送機的張力進行測試，並做同步記錄。此設計能夠提高測試的精度與效牢，並且操作簡便、安裝調試方便、成本低、可靠性高，能夠降低人力、物力成本和節約時間。這就是本文的出發點——通tong過guo計ji算suan機ji測ce試shi帶dai式shi輸shu送song機ji的de張zhang力li這zhe個ge係xi統tong的de主zhu要yao參can數shu來lai分fen析xi整zheng個ge帶dai式shi輸shu送song機ji係xi統tong的de工gong作zuo性xing能neng
，實shi現xian對dui帶dai式shi輸shu送song機ji工gong作zuo狀zhuang態tai的de在zai線xian檢jian測ce和he實shi時shi監jian控kong。本ben設she計ji的de主zhu要yao內nei容rong是shi綜zong合he測ce試shi係xi統tong的de研yan製zhi，使shi其qi能neng夠gou實shi現xian對dui帶dai式shi輸shu送song機ji張zhang力li信xin號hao的de采cai集ji以yi及ji張zhang力li信xin號hao的de處chu理li、顯示等功能，它包括軟件和硬件兩方麵的設計。硬件是基本框架

，軟件是神經中樞，二者缺一不可。
1、張力測試儀軟件設計流程
    軟件的設計采用模塊化結構，便於編程
、調試．修改和擴展。整個軟件係統采用彙編語言來完成軟件程序的編製
，從功能上可分為主程序模塊
、係統初始化模塊、輸入和鍵處理模塊、LCD顯示模塊、A/D轉換模塊、公共服務模塊、建立自定義字符模塊等。主程序主要是使儀器開機後c動進人運行狀態
，它是通過對各個子程序的'蒯用來完成對儀器的管理與控製。主要由係統初始化程序、LCD顯示程序
、A/D轉換程序、延時程序、鍵輸入處理子程序等組成。各部分程序的功能如下：
    (1)係統初始化。開機時讓每個元件複位。
    (2)上電延時。讓每個部件都準備好，以使程序順利地進入正常控製狀態。
    (3)調用第一屏顯示子程序。使第一屏第一行顯示出“請輸入張力”
，提示片}戶進行張力額定值的設定。
    (4)設定額定值。通過鍵盤操作設定額定值的
，一般輸入在30 kN-200 kN之問
，如果輸入後想改額定值
，程序返同執行設定額定值程序，在第一屏第二行設置值，與采集到的值進行比較，確定其否正常。
    (5)判斷是否修改額定值，為下一步的比較做準備。
    (6)凋用A/D轉換。將采集到的模擬信號的張力值轉化成計算機能接受並進行處理的數字信號。
    (7)判斷采集值是否與額定值相等。A/D轉換器采集到的值是否與額定值進行比較
，判斷是否相等或者在額定值誤差範圍內，為調用第二屏顯示程序做準備。
    (8)調(tiao)用(yong)第(di)二(er)屏(ping)顯(xian)示(shi)子(zi)程(cheng)序(xu)。通(tong)過(guo)與(yu)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)比(bi)較(jiao)
，在(zai)第(di)二(er)屏(ping)第(di)一(yi)行(xing)上(shang)疆(jiang)示(shi)張(zhang)力(li)值(zhi)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)，並(bing)在(zai)第(di)二(er)屏(ping)第(di)二(er)行(xing)顯(xian)示(shi)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)張(zhang)力(li)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)。
2、張力測試儀硬件設計工作原理
    以AT89551danpianjiweikongzhihexin，wanchengzhangliceshiyiyingjiandianludeyanzhi

，shibenyiqinenggouduidaishishusongjidezhanglijinxinglishijiankonghezaixianjiance
，bingbaciliangzhihebiaozhunzhijinxingduibi
，fachutishixinxi，yibaozhengdaishishusongjidezhengchangyunzhuan。
    係統硬件各組成部分的功能如下：
    (1)89551。此芯片上集成了一個微型計箅機的各個組成部分

，是電路的核心部分，主要完成以下的控製功能：控製張力信號的采集；控製LCD顯示電路完成狀態、張力等數據的顯示；控製鍵盤電路完成數據的輸入和操作指令的輸入；數據的處理

；控製完成與微型計算機之問的數據通信等。另一重要功能為其內部具有4kB的RAM，可把調試程序存入內部便於運行。
    (2)電源。本設計所用到的各芯片都需+5 V穩定的直流電源供電，為了能直接利用220V交流電源，需要設計+5V直流穩壓電源。故采用半導體直流電源。
    (3)鍵盤。鍵盤是一組按鍵的組合，它是最常用的單片機輸入設備。操作人員可以通過鍵盤進行參數的輸入和對儀器的控製操作。
    (4)A/D轉換器是一種能把輸入模擬電壓或電流變成與它成正比的數字世，即能把被控對象的各種模擬信息變成計算機可以識別的數字信息。
    (5)LCD液晶顯示器是人與機器溝通的重要界麵，在AT89S51的控製下完成對經過計算的張力數據和張力狀態的顯示等功能。
    (6)放大
、濾波
、整形電路，主要是由運算=放大器構成
，對接收傳感器接收到的信號進行放大、濾波，把接收到的電壓信號轉換成單片機可以識別和采集的ITL電平信號。
    (7)傳感器。針對本課題
，需選擇能測試張力的傳感器。本設計選用電阻應變式傳感器
，以完成對張力信號的轉換和采集任務。
    由於傳感器、放大電路、濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)小(xiao)型(xing)的(de)實(shi)驗(yan)巾(jin)不(bu)易(yi)實(shi)現(xian)，且(qie)考(kao)慮(lv)到(dao)設(she)計(ji)成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)，在(zai)此(ci)線(xian)路(lu)板(ban)的(de)設(she)計(ji)巾(jin)沒(mei)有(you)上(shang)述(shu)元(yuan)件(jian)的(de)應(ying)用(yong)

，而(er)采(cai)用(yong)滑(hua)動(dong)變(bian)阻(zu)器(qi)代(dai)替(ti)了(le)它(ta)們(men)
，利(li)用(yong)分(fen)壓(ya)原(yuan)理(li)模(mo)擬(ni)皮(pi)帶(dai)張(zhang)力(li)的(de)變(bian)化(hua)，完(wan)成(cheng)張(zhang)力(li)信(xin)號(hao)的(de)采(cai)集(ji)。
    係統流程為：在開機之後
，液晶顯示器顯示“請輸入張力”
，提示輸入一個額定的張力，這時便可以根據被檢測對象從鍵盤上鍵入一個額定張力值，通過LCD顯示出來。待顯示額定值後，按“確認”鍵來確認並存儲這個額定值，以便與從A/D轉摸器讀來的那個實際值進行比較．進而判斷皮帶張力是否正常（實際值是通過調節4個可變電阻得到的）。當采集同實際張力值時，便與存儲在89S51裏的額定張力相比較且通過大小判斷，進而在LCD上顯示出采集同來的實際值及同時顯示“正常”或“不正常”。
    控製電路是帶式輸送機張力測試儀的核心，主要用來實現對外圍器件的控製功能。其包括：單片機89S51
、板內驅動器74L5245

、地址鎖存器74LS373和三—八譯碼器74LS138。其中89S51單片機是本設計的核心控件，負責協調控製LCD
、鍵盤和A/D之間的正常T作和完成數據處理任務。傳感器用於感應皮帶張力的變化情況，以便於89551對(dui)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)張(zhang)力(li)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)和(he)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)
，確(que)保(bao)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)。針(zhen)對(dui)本(ben)設(she)計(ji)，需(xu)選(xuan)擇(ze)能(neng)測(ce)試(shi)張(zhang)力(li)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。本(ben)項(xiang)日(ri)選(xuan)用(yong)電(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)，但(dan)由(you)於(yu)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)
，此(ci)設(she)計(ji)中(zhong)用(yong)可(ke)變(bian)電(dian)阻(zu)代(dai)替(ti)，利(li)用(yong)其(qi)分(fen)壓(ya)原(yuan)理(li)
，用(yong)電(dian)壓(ya)值(zhi)的(de)變(bian)化(hua)模(mo)擬(ni)張(zhang)力(li)信(xin)號(hao)的(de)變(bian)化(hua)。本(ben)設(she)計(ji)所(suo)用(yong)的(de)各(ge)芯(xin)片(pian)都(dou)需(xu)+5V穩定的直流電源供電，為了能直接利HJ220V交流電源，需要設計+5V直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan。本ben設she計ji采cai用yong目mu前qian廣guang泛fan應ying用yong的de半ban導dao體ti直zhi流liu電dian源yuan。鍵jian盤pan是shi一yi組zu按an鍵jian的de組zu合he，它ta是shi最zui常chang用yong的de單dan片pian機ji輸shu入ru設she備bei。本ben設she計ji采cai用yong矩ju陣zhen式shi非fei編bian碼ma鍵jian盤pan

，為wei2x8型。該設計的16個按鍵中，設定了數字鍵0-9，功能鍵“確定‘修改”，其他按鍵為本產品的功能擴展留下了餘地，其主要用於輸入張力額定值。A，I）zhuanhuanqishiyizhongnengbashurumonidianyahuodianliubianchengyutachengzhengbideshuziliang，jinengbabeikongduixiangdegezhongmonixinxibianchengjisuanjikeyishibiedeshuzixinxi。cishejixuanyongTLC2543型A/D轉換器，屬逐次逼近式。顯示器是人與機器溝通的重要界麵
，用於顯示係統的運行狀況和張力的實時數據
，本設計選用20x2點陣式字符型LCD．型號為KXM1602C。可顯示當前張力值及運行狀況。
3
、結語
    benketiriqianyiwanchengleduizhanglidejiance，bingnengbaceliangzhihebiaozhunzhijinxingduibi，fachutishixinxi，weixinchanpindeyanzhikaifadiandinglejichu。cishejimuqianmeiyoukaolvduiweiruoxinhaodekangshiraoxingdengwenti
，youdaigaishan。xiangxinzaiyihouduoshijian、多研究的努力下，此產品會盡早地應用於實際生產當中。
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