筑路工程滚筒式沥青混合料拌合机微机控制系统设计

赵娜

【摘 要】微机控制搅拌机滚筒式沥青混合料是筑路机械在我国的发展方向。与强制混合装置相比，混合微机控制设备具有结构简单、使用效果好、维护成本低，移动方便、空气污染少等特点，特别是在经济效益上的优越性。论文介绍了筑路工程滚筒式沥青混凝土搅拌机，根据生产过程，将控制系统分为相对独立的沥青比例控制系统和温度控制系统控制程序。

【Abstract】The drum type asphalt mixture controlled by microcomputer is the development direction of road machinery in china.Compared with forced mixing device， mixing microcomputer control equipment has the advantages of simple structure， good use effect， low maintenance cost， convenient to move， less air pollution， especially the superiority on economic benefit. This paper introduces a roller type asphalt concrete mixer for road engineering. According to the production process， the control system is divided into relatively independent asphalt proportion control system and temperature control system control program.

【关键词】沥青混合料；滚筒式搅拌机；控制系统

【Keywords】asphalt mixture；drum mixer；control system

【中图分类号】TU85 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0167-02

1 引言

滾筒式沥青混凝土搅拌机可以在低温或室温产生大量的高质量的混合搅拌料，该设备轻便、高效、经济，已被广泛使用。沥青混凝土道路施工需要大量的沥青和石料，在此过程中，可以进行旧有混凝土回收再利用。但在沥青混凝土道路修复或重建中，通常很清楚的是，旧的沥青混凝土已经被拆除，而没有使用。因此，旧的沥青混凝土要经济的合理的再利用，也是辅助道路建筑材料的来源。本文对沥青混凝土搅拌微机测控系统的硬件、软件系统进行设计研究。

2 控制硬件系统

滚筒式沥青混合料搅拌机的计算机智能控制系统、物料温度、房间温度的需要，沥青烟气温度的温度模拟量，皮带速度、瞬时流量和累积流量和速度再生沥青，响应频率不同的开关过程和控制输入。根据混频器的实时控制要求，控制系统由多个微机控制系统组成。主机和从机数据通过串口传输。

2.1 用于多单片机的温度测量系统

根据该行业的特点，采用热电偶技术对烟气温度和沥青温度进行了测量。该系统实用新型结构简单、可靠性高、精度高、电路结构简单，可方便地连接到计算机测量接口板[1]。在控制系统中，采用A/D板A/D板输出热电偶测量，每个功能都有单片机设计、数据采集和串行通信电路、A/D可以很容易地使用光电隔离，从而提高抗干扰能力和可靠性。考虑两行模拟输入的A/D板，A/D板采用差分放大器，放大器输入差分放大器电路实现了平衡，对称，减少了干扰，特别是常见的模态干扰。

2.2 通讯协议

根据控制系统的特点，使用不同的通信协议，特别是开发的一种简便、有效、安全的通信协议，提高了效率和串行通信的可靠性，使系统正常运行。串口通信方式发送和接收两个电线，使用主从模式，以计算机为主机，将收集的单片机控制面板，收集到的数据被组织成一个多机系统。使用单一字节地址作为一个命令来收集数据，使用编码模式，输入板能传输数据，使它可以得到所需的数据[2]。

2.3 通讯协议的分析

该系统可以满足应用系统的要求，通信协议能够提高数据传输的效率。主机发送的输出或采集指令，包括地址信息，以单片集成电路只要考虑接收地址和单片集成电路的命令是一样的，并做出相应的处理，不可以处理不同的地址。单个芯片机通信协议的处理过程简单且响应迅速。该标准适用于通信协议帧格式，但标准通信协议帧格式是复杂的，处理器响应速度慢，传输效率低。

3 控制系统软件

3.1 数据采集模块

①使用通信控件进行数据采集：根据沟通事件的事件标志判断，就可知触发事件的原因和相应的处理。根据通信协议和外部收集板，串行通信程序来收集数据，并相应处理它们。在一个程序中控制数据收集和时间控制的时间间隔太长，导致采样周期太长，不能满足控制需求。时间间隔太小，其他控件被激活的影响，也会影响实时的过程。所以，激活定时控制的时间间隔应该根据系统选择。在数据收集程序中，正确的数据收集和通信超时的处理是必需的，避免出现整个程序中出现沟通问题。

②多线程数据采集：Windows操作系统是一个多任务操作系统，实现高速数据采集是利用多任务操作系统的优势和多线程串行通信。利用VC动态链接库（DLL），实现串口初始化线程按照通信协议中的时序进行数据采集和数据预处理。读写串口操作采用非重叠方式，动态链接库使用Win32 API负责超时和其他错误的有效处理[3]。整个采集过程与VB程序无关线程。收集的数据存储在动态链接库的内存数据部分。VB程序提供的动态链接库配置参数的通信接口功能，读取数据，获得每个通信板的状态，并可直接用于数据交换接口函数和外部数据板。