生活中有许多类似于自动配料的东西,比如自动的咖啡机,还有许多工厂里面都会用到的用PLC控制的配料系统等等,现在自己也打算做一个类似的简单一点的设备,初步的方案如下

配料部分
有三个配料缸放入的是原物料,从上到下依次是:高度传感器,螺旋传送器,电机,带重量传感器的阀门。
工作的过程:
- 人工对物料缸进行配料并关好。
- 对MCU键入各配料重量后,螺旋传送器由电机带动开始工作,重量传感器开始称重并且回传到MCU,到达预定重量后电机停止转动即停止送料。
- 送料完毕后阀门打开向搅拌缸送入原料并且关闭阀门。
- 送料停止后,高度传感器进行测量剩余物料的高度,以免发生配料不足。

采用螺旋式装置来破坏物料在下落的过程成产生的凹槽,确保物料的顺利传输且不对物料造成损伤,最重要的是减小冲力对压力传感器的干扰,使之称量更加准确。利用高度传感器可以在每一次送完原料之后实时监测剩余物料的量,以避免下次用料不足的问题,且不用不停地扫描。
控制部分
本设计采用STM32单片机,该单片机控制6个传感器6个步进电机想来应该不会有问题,毕竟最多的时候同时工作3个电机3个传感器,可以采用UCOSIII系统移植的方法来实现同时工作。传感器电路主要是两个,一个是压力传感器,还有一个是测量高度的传感器。这两个电路都可以采用成品模块电路和自己自行设计的A/D转换电路,暂时还没有想好思路就不贴图了。

显示部分和按键输入部分暂时也想了两个方案,一个是两个部分合在一起用触摸屏来实现,另一个是显示部分用普通液晶屏,按键部分用矩阵按键进行输入各物料的重量。使用触摸屏的界面如下,感觉实在是太简单的界面了。

如果通过传感器检测的高度得出物料低于某个值时,该物料框的界面变红且开始闪烁并且蜂鸣器报警已达到提醒的目的。
Final
为了增加更多的功能,还可以再加一个拨码开关用作设备的ID号,将每一台机器的每一次的配料数量进行上传至后台管理处进行统计,以便于监督和查看,但是对于将信息上传至后台除了通过串口有线通信外暂且还未想到好的可以不需要接线的方法实现。