单片机在煤矿司控道岔控制器中的应用

单片机在煤矿司控道岔控制器中的应用 单片机在煤矿司控道岔控制器中的应用 单片机在煤矿司控道岔控制器中的应用 罗士彬何兆 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf (卧龙湖煤矿机运事业部) 摘要:该文就单片机在卧龙湖煤矿司控道岔控制器中的应用进行了探 讨,具有一定借鉴意义. 关键词:单片机司控道岔控制器 1问题现状 卧龙湖矿所使用的气动道岔全部采用日本三菱PLC进行控制, 它是通过PLC外接继电器对各种负荷及指示灯进行控制,这是一种 经典的控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,其优点显而易见,但缺点是体积大,资源浪费(PLC 许多功能得不到有效利用),价格昂贵,维护费用太高.以下是采用单 片机对道岔进行控制的电路制作过程和原理分析. 2电路原理分析 I/O端口随意设置,使用更加方便灵活,下面是以该单片机为核 心的控制模块原理图. 器嚣#g转 司控道岔控制模块内部电气原理图 注:1.图中R1为1W功率电阻.其余未标明功率的电阻均为普通的 1/4W碳膜电阻:2.二级管型号均为IN4007i3.光电耦合器TLP521—4为16 脚塑料DIP封装:4.单片机STC12C5204AD为2O脚塑料DIP封装:5. TIP122为NPN型达林顿管,采用TO一200封装形式,无需散热片.该管耐压 100V.电流5A,可满足电路需要;6.C1,C2为小型电解电容,C3为普通瓷片 电容;7.5v稳压块需加散热片.采用TO一200封装. 2.1元件作用及原理分析 (1)光电耦合器TLP521—4 该元件共有4路输入输出端子,输入端分别接两路到位传感器 和无线遥控触点,手动按钮,输出端接单片机输入端. (2)单片机STC12C5204AD 由图中可以看出,单片机STC12C5204AD是整个控制电路的 核心元件,由它来完成整个电路的控制功能,由于该单片机内置高稳 定复位及振荡电路,只需给它提供5V电源即可正常工作,所以硬件 电路特别简单. ?驱动元件TIP122 由于单片机最大输出电流仅为26mA,所以为了能使负载正常 工作,在此用于驱动各路负载. 2_2单片机程序编制及功能实现 ?可手动控制或远距离无线遥控气动电磁阀吸合,道岔再右运 行,3秒后电磁润自动断电: ?外设到位传感器和到位指示,当输入端有到位信号时,其到位 指示灯亮,当两端均无到位传感器信号时,红色警示灯O_5秒闪亮, 提示维护人员检修. ?…,一一司控道岔控制器单片机控制模块C语言程序 一一一一一一一一 || (上接第288页) 品 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中的应用较少,主要集中在汽车设计领域,完善的系统能够帮 助设计师在一个虚拟环境中进行实时,交互的评估和修改,提高设计 质量和效率.而其他类产品则较多使用非沉浸式虚拟现实系统,在产 品设计中应用虚拟现实技术的目的也主要是着重于设计展示和方案 交流,虽然缺乏实时,交互的设计评估和修改的功能,但非沉浸式虚 拟现实系统还是为设计师提供了一个更全面观察,检验设计的环境. 在实际的产品设计应用中,考虑软硬件环境,资金,时间等因素, 目前最具可实现性的是基于图像法的桌面式虚拟现实系统和基于模 型法的桌面式虚拟现实系统. 5.1基于图像法的桌面式虚拟现实系统 基于图像法的桌面式虚拟现实系统以实际场景照片或三维渲染 的图片为素材,采用图像拼合和插值技术建立的具有照片质量真实 感的虚拟场景,它有如下特点: ?开发成本低;?真实性非常强:?避免了较为复杂的计算机建 模;?交互性好,实时性强;?数据量较大,不适合基于互联网的文件 传输. 目前最成熟的基于图像法的桌面式虚拟现实系统的产品是 Apple公司的全景视频产品QuickTimeVR,它通过编辑素材生成 360度全景图像来创建虚拟场景.目前QuickTimeVR可以支持两 种类型的虚拟场景创建:虚拟环境和虚拟物体. 在产品设计应用中,由于绝大多数设计方案是通过CAID系统 展开的,通过三维渲染获得照片质量真实感方便而且成本低,所以总 是以三维渲染图片为素材进行虚拟场景创建. 当今的许多CAID的软件产品,如AliasImageStudio,Cinema 4D等,都提供了将三维渲染场景输出为QuickTimeVR格式的动画 文件功能,许多CG软件由于支持计算机图形学的许多最新成果,能 289 够够生成更为真实的照片质量感渲染图,所以在基于图像法的桌面 式虚拟现实环境创建中使用更多. 5.2基于模型法的桌面式虚拟现实系统 基于模型法的桌面式虚拟现实系统是通过几何建模软件,以 几何实体来建构虚拟环境,然后通过加入事件响应,来实现交互操 作.由于其数据量小,交互性非常强,适合基于互联网的文件传输, 在产品设计的众多领域中得到了广泛的应用.与基于图像法的桌 面式虚拟现实系统相比,其交互性更强,但是由于软件的局限和网 络数据流量的限制,它无法提供基于图像法的桌面式虚拟现实那 样的照片质量真实感效果,这也正是基于图像法的桌面式虚拟现 实存在的原因. 当前,设计师已经开发出了许多基于VRML的实验或实用系 统,VRML本质上是一种用于造型的脚本语言,与目前成熟的造型软 件3DSMAX,MAYA等相比,其最大的特色是实时渲染.使用已有 的造型软件可以得到非常逼真的渲染效果,但不能实时渲染和交互, 这给设计师带来不便,而VRML则可以使设计师和用户以参与者的 身份投入到虚拟环境中去体验设计带来的优越性和真实感. 伴随着互联网的发展,许多3D图形软件公司推出了各自的网 络虚拟现实工具,这些软件各有特色,在渲染速度,质量,造型技术, 交互性上都有胜过VRML之处.比较流行的软件有:Cult3D, Shout3D,Java3D,Viewpoint等.这些技术将在产品设计领域得到 广泛的应用和发展.' ,参考文献: …崔洪斌计算机辅助设计基础及应用.北京清华大学出版社2002. 【2】张立群.计算机辅助工业设计上海:上海人民美术出版社,2004. 【31施寅.计算机动画技术.北京.清华大学出版社.1995. 一?一 ,************************************************* ******"态 程序名司控道岔控制模块程序 硬件支持:STC12C5204AD内部RC时钟 功能说明:该司控道岔控制器可实现道岔的各种保护及手动,遥 控控制功能,具有左,右到位及不到位红灯闪烁指示 ,************************************************* ******j 舟incfude<STC12C52.h>ff包含单片机头文件STC12C52.h #defineuintunsignedint//数据类型宏定义 #defineucharunsignedchar uchara,b,C,d,e;ff定义无符号字符型变量 ?位变量定义 sbitred=P13://红色警示灯 sbitlied=P15;?左到位指示灯 sbitrled=P11;?右到位指示灯 sbitIfa=P17;?左气动电磁阀 sbitrfa=P37;?右气动电磁阀 sbitIcg=P30;//左到位传感器 sbitrcg=P32://右到位传感器 sbityk=P35:?遥控信号输入 sbitsd=P3^4;//手动信号输入 ,************************************************* " X-******** 函数名:毫秒级CPU延时函数 调用:delay(7): 参数:1,65535(参数不可为0) 返回值:无 结果:占用CPU方式延时与参数数值相同的毫秒时间 ,************************************************* I voiddelay(uintz)//延时子函数 { uint1,】; for(i=z;i>0;i一一) for(j=120;j>O;卜,); } ,************************************************* ************ 函数名:程序初始化设置 调用:init(); 参数:无 返回值:无 结果:I/O接口工作方式设置,中断方式及时问设置 ,************************************************* ************, VoidinitO//初始化子函数 { TMOD=EA=ET0=TR0=I://中断初始化 TH0=0x3c;//赋值50ms TLO=0xb0; //I/O接口工作方式设置 P1M0=0x00:#00000000 P1M1_0xff?11111111P1端口均设为推挽输出状 P1=0x00://开机IO接口状态设置 P3=0xff; ) ,************************************************ - X"********"X-** 函数名:定时器O中断程序 调用,无 参数:无 返回值.无 结果:条件判断红灯闪,气动电磁阀闭合或断开 //******?******** ***************, voidscankey0//传感器扫描子函数 { if(Icg==O)//如果左传感器到位 Iled=O//左到位指示灯亮 elselied=1i?否则左到位指示灯灭 if(rcg==O)//如果右传感器到位 rled=0;?右到位指示灯亮 elserled=l;?否则右到位指示灯灭 if(icg==l&&rcg==1)//如果左右传感器都不到位 c++;,/红灯闪 elsered=1.c=O//只要有一个到位则红灯灭 ) ,************************************************* *************** 函数名:遥控扫描函数 调用:ykscan(); 参数:无 返回值:无 结果:遥控开关气动电磁阀 ,************************************************* **************, voidmain()//主程序函数 ( ink()://程序初始化 while(1)//循环扫描 ( scankey0;//传感器到位扫描 ykscan();//遥控信号扫描 } ) 3安装调试 按接线图所示接上各控制连线,将程序下载至单片机中,可发现 控制功能和原有PLC控制功能相同,原来红色警示灯是道岔不到位 亮,这里程序设计为0.5秒闪亮,更能起到警示效果.经过长期使用, 证明该单片机控制模块无论在抗干扰能力还是在控制功能上,完全 可以和PLC相媲美,如果能在司控道岔控制器上广泛使用,每年节 约的材料费用相当可观. 290