该系统作为一种多用途的智能电磁流量计量与控制仪器,不仅要适应生产厂家生产过程的计量与控制,而且还要满足销售部门的要求。销售部门对它的要求主要是计量准确,而且精度高,能计算顾客每次购油量所对应的钱数并显示给顾客看;累计一天或一个班中的总销售量,且能随时检查}售油过程可控与输油量的变化值可动态显示等。另外要求仪器的结构简单,体积小,操作简单方便。为此,该系统的功能要求有
(1)预置每次顾客所需重量值并显示之;
(2)计算每次顾客应付钱数,并显示提醒;
(3)动态显示出称重过程输油量的变化情况,以满足顾客的心理要求;
(4)累计当天或当班的包装或销售总重量,以便进行生产或销售统计,提高管理水平;
(5)称重完毕,自动停机,无需人工干预;
(6)接口电路功能齐全,以适应各种不同的应用场合。
该系统除了功能上应满足上述要求外,还考虑到使用时的各种不同环境。在设计时对系统的可靠性和系统的适应范围也作了周密考虑,以保证系统在各种不同条件下的性能良好。
2.2系统硬件组成
为完成上述各种功能,该计量仪器在硬件部分采用目前被广泛使用的智能化单片机8031芯片为中央处理器,利用其智能来完成此仪器中的数据处理、计算、显示控制与其他控制等I计量信号由流量脉冲发生器输出,经相应电路处理后送8031计数器计数}外部程序存储器采用2764}键盘与显示接口电路采用常用的8279。系统硬件结构组成框图如图1所示。
系统工作原理
由系统组成原理框图可知,系统中的键盘是作为人机对话的操作部分,是为操作人员操作此系统而设计的。操作人员可用该键盘来完成各种不同的操作;系统在该键盘的控制下完成各种不同的任务。键盘由O~9十个数字键、一十小效点键、一个回车键与c至F四个功能键组成,键值码按自然的十六进制效设定。0~9十个数字键完成各种数据的预置(如单价、重量的预置等).小数点键是根据销售部门的要求所设定的。c到F四个键被分别定义成各种不同的功能键,作为预置单价、预置重量以及累计等用.LED显示器用来显示各种数据;该显示器由八个LED共阴数码管组成,可同时显示两种不同类型的数据。系统工作时,操作员首先把当天食油的价格按设计要求由键盘送到系统指定的内存中去,在时刻显示器的相应位就给出具体键值的显示。操作员观其值正确无误后按回车键,预置工作即告结束。系统识别出回车键就自动退出顼置状态,回到等待状态。在等待状态下,系统不停地对键盘进行扫描直到捕捉住下一个键值为止。当键盘有键按下时,键盘接口电路就将相应的键值编译出来送到与CPU接口的外部数据总线上,CPU取出键值,并进行识别。当识别出是某个功能键后就令系统进入相应的工作状态,同时显示出相应的键号。如果是数字键,系统只显示其数值而不改变工作状态。例如某时刻操作员所按
的键是预置重量这个功能键,经CPU识别后,应立即在显示器的第一位上显示出 A” 这一字符。同时系统就进入到预置重量的工作状态,等待下~步的数据输入。所以操作员在按下 A 键后,就可接着输入数据。当需要输送的重量送完后,再按回车键。这样CPU就知顼置工作完毕,立即转入到计算总金额的工作过程中。在此过程中,CPU就把当前的重量值取出来与相应的单价值进行一次乘法运算,经过计算处理后,给出当前重量下的总钱数。此时,顾客即可付款,然后系统就进入输油状态。输油过程又称之为称重过程。为了使用方便,并能应付在输油过程中突然中断等情况,该系统专门设置了启动与停止键。只有在启动键按下后,系统才能输送出油。输油过程的动态显示是根据实际需要而设计的递减计数过程。计数量程可根据实际需要设定,具体由单片机内的计数器来实现。如果量程要求大,一个计数器的计数长度不够时,可利用软件与硬件的适当配合,即把8031的两.个计数器To和T 进行所需的组合来满足要求。本系统采用了两个计数器串联的方法来完成计数,其中之一作为基本单位计数器,实现单位刻度计数与计量精度的调整,因此,本系统称之为两脉冲计数器。该计数器计满一次时输出的油量刚好为5O克或i00克。两脉冲的进位信号作为高位计数器的输入计数脉冲。这样所构成的计数器使整个计量量程可达五位数以上。两级计数器的计数初值分别由流量脉冲发生器的输出频率与实际输油量的比例关系以及顾客每次购买的油量来确定的。单位计数器的计数初值可根据其情况进行调整或自动调整。当实际使用的电机与油泵定下后,电机每转一圈,油泵的出油量就可以调整。如当前输送的油质密度不变,在某一温度范围内,前级计数器的计数初值就是一确定的常数。由于前级计数器的初值可以自动调整,摆脱了人工干预,所以克服了人为调整计量精度的问题,使该计量仪的可信度大大提高。
当计数器的初值确定后,智能电磁流量计只要电机一工作,油泵出油,计数器就开始计数。计数器计满规定的值后,系统就自动发出一个控制脉冲。例如天然气流量计在输油中,当输出的油量等于预置 |