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已經(jīng)到來〈圖2a),說明凸輪處于I位置，商標(biāo)定位準(zhǔn)確，不必進(jìn)行增減速的補(bǔ)償修正。

• 當(dāng)光電開關(guān)輸岀信號(hào)產(chǎn)生中斷后，延時(shí)一小段時(shí)間，近接開關(guān)閉合的信號(hào)還沒有到 來，說明凸輪處于H位置，薄膜前進(jìn)速度較快。時(shí)鐘開始計(jì)數(shù)，同時(shí)啟動(dòng)伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)， 降低包裝材料的傳送速度，進(jìn)行減速補(bǔ)償。直到近接開關(guān)閉合信號(hào)到來，中止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù) 經(jīng)過一些數(shù)學(xué)處理，適時(shí)地停止伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。補(bǔ)償時(shí)間的長短實(shí)質(zhì)是由時(shí)鐘計(jì)數(shù)的多 少來決定。
• 當(dāng)近接開關(guān)閉信號(hào)合產(chǎn)生中斷后，而光電開關(guān)輸岀信號(hào)還沒有到來〈圖2b),說明凸 輪處于皿位置。時(shí)鐘開始計(jì)數(shù)，同時(shí)啟動(dòng)伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，加快薄膜前進(jìn)速度，這時(shí)有兩種 情況：一種是薄膜前進(jìn)速度較慢，當(dāng)光電開關(guān)輸岀信號(hào)到來時(shí)，中止計(jì)數(shù)，根據(jù)時(shí)鐘計(jì)數(shù) 及計(jì)數(shù)處理，適時(shí)地停止伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一種是時(shí)鐘計(jì)數(shù)已達(dá)到一定程度，該程度已 使伺服電機(jī)成為連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，但光電開關(guān)輸出信號(hào)遲遲沒到來,說明薄膜前進(jìn)通道嚴(yán) 重堵塞，或薄膜斷裂，或色標(biāo)消失等因素造成。這時(shí)控制系統(tǒng)立即停止伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)， 并向操作人員發(fā)出示警信號(hào),同時(shí)使主動(dòng)力電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免導(dǎo)致更多的廢品。

該控制系統(tǒng)增加的修正量的自動(dòng)調(diào)整功能，可以使修正量不再人為設(shè)定，而是根據(jù)每 次色標(biāo)與光電開關(guān)的距離自動(dòng)調(diào)整，且增減速補(bǔ)償修正一次到位，達(dá)到了智能的效果。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在MCS-51系列的單片機(jī)中，我們選用8751芯片，基本電路見圖3。為了突出重點(diǎn)，圖 中只畫出與控制軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的硬件核心部分，省略了一些輔助電路，保護(hù)電路及電源等。

 

考慮到系統(tǒng)外部需要屮斷服務(wù)的信號(hào)源較多，為了簡化控制電路，不再進(jìn)行硬件上的 外部中斷源的擴(kuò)丿二把定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0, 1溢出中斷作為外部中斷源使用，其中定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器。作為有關(guān)修正量的設(shè)置與檔次選擇中斷之用，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1作為強(qiáng)制增減速中斷 之用。光電開關(guān)輸岀信號(hào)作為外部中斷源0，近接開關(guān)閉合信號(hào)則作為外部中斷源

現(xiàn)將電路中與8751有關(guān)聯(lián)的主要元件說明如下：

K1：強(qiáng)制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕。

K2：強(qiáng)制伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕。

KI, K2這兩按鈕在試機(jī)時(shí)，在使用固定修正量運(yùn)行包裝時(shí)方便用戶校準(zhǔn)商標(biāo)位置。

K3：固定修正量選擇按鈕。固定修正量分為9檔（1?9）,由數(shù)碼顯示岀所選擇的 修正量的檔次，數(shù)碼管顯示的數(shù)字編碼可由8751的PO, P2口輸出。這是為了與目前流行的 控制系統(tǒng)相兼容。

K4：設(shè)定修正量為自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)按鈕。在包裝機(jī)運(yùn)行過程中，按一下此按鈕，就會(huì)進(jìn) 入修正量自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，此后不必再進(jìn)行人工干預(yù)。

J1：標(biāo)志檢出光電開關(guān)。

J2：凸輪上的近接開關(guān)。

J1,J2是12V電源，因此通過光電隔把中斷信號(hào)送給INTO, INTI。

A1.A2：固態(tài)繼電器。用它控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

8751的P1,2送出示警信號(hào)給示警電路,P1.7送出電機(jī)控制信號(hào)給上電機(jī)控制電路。 8751的晶振選用12M,以提高控制速度。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

整個(gè)程序由主程序和四個(gè)中斷服務(wù)程序組成。

主程序主要是系統(tǒng)的初始化。

四個(gè)中斷服務(wù)程序分別為1、強(qiáng)制增減速，2、修正量的自動(dòng)調(diào)整與固定修正量的檔 次選擇，3、響應(yīng)光電開關(guān)輸岀信號(hào).4、響應(yīng)近接開關(guān)閉合信號(hào)。后兩個(gè)中斷服務(wù)程序 是軟件的核心。下面就這兩個(gè)中斷程序說明如下：

在包裝機(jī)運(yùn)行過程中，近接開關(guān)閉合信號(hào)由于凸輪的旋轉(zhuǎn)會(huì)周期發(fā)生。光電開關(guān)輸出 信號(hào)產(chǎn)生的中斷與近接開關(guān)閉合信號(hào)產(chǎn)生的中斷的先后順序，是由薄膜前進(jìn)的速度快慢所 決定，是隨機(jī)的。至于•兩個(gè)中斷間隔時(shí)間的長短，則由薄膜上的定位色彩與光電開關(guān)的距 離誤差大小、商標(biāo)的尺寸、包裝速度等諸因素所決定。對(duì)于使用固定修正量運(yùn)行包裝機(jī)的 情況.為了與現(xiàn)行控制系統(tǒng)相兼容，在程序中設(shè)計(jì)成同時(shí)響應(yīng)這兩個(gè)屮斷后才進(jìn)行增減速 補(bǔ)償。對(duì)使用修正是的自動(dòng)調(diào)整來運(yùn)行包裝機(jī)的情況.則在響應(yīng)其中任何一個(gè)中斷后，立 即進(jìn)行補(bǔ)償。

程序屮設(shè)定幾個(gè)位作為狀態(tài)標(biāo)志。通過這幾個(gè)狀態(tài)標(biāo)志，在兩個(gè)屮斷服務(wù)程序屮，判 別修正景是自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)還是選用固定修正狀態(tài)，光電開關(guān)輸出信號(hào)中斷與近接開關(guān)閉臺(tái) 信號(hào)屮斷的先后順序，是否要進(jìn)行增減速償?shù)取?/span>

00H：當(dāng)0叫=0修正最為自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，當(dāng)00H= 1為固定修正量的狀態(tài)。

01H：當(dāng)01H=I光電開關(guān)已發(fā)生過中斷。

02H：當(dāng)。2H= 1近接開關(guān)已發(fā)生過中斷。

03H：當(dāng)03H=l無法修正。

04H：當(dāng)04H= 1不修正。

光電開關(guān)輸出信號(hào)中斷服務(wù)程序的流程框圖見圖4，近接開關(guān)閉合信號(hào)的中斷服務(wù)程 序的流程框圖見圖5。

(V-4) ² + (P-4) ²= 2²

d P                          V - 4

其斜率為——=-             —--

d V                          P - 4

令它與絕熱線的斜率相等，則有

V- 4          P—        ------ =         —y-----

 

P- 4  V 聯(lián)立⑩、05即可解得方程的解有兩個(gè)，得分界狀態(tài)的坐標(biāo)有兩個(gè)，其位置在圓上的A、B 兩處，即圓與過4的絕熱線外切于以，與過B的絕熱線內(nèi)切于B "按照與例一類似的分 析，可知BCA是吸熱過程，ADB是放熱過程。 *

假如給出的過程曲線不是光滑曲線，則必須從曲線的轉(zhuǎn)折處把所給的過程分成數(shù)個(gè)宏 觀過程進(jìn)行分析討論，方法仍然是類似的。

四、小結(jié)

不加分析就把一個(gè)宏觀過程看作單純的吸熱或放熱的單一過程往往是錯(cuò)誤的，這點(diǎn)在 教學(xué)中常常因教師的疏忽造成學(xué)生在概念上的模糊。判定一個(gè)系統(tǒng)的宏觀變化過程吸放熱 情況的有效方法是:在P~ V圖上去求過程曲線與絕熱線相切的切點(diǎn)的坐標(biāo),.找到系統(tǒng)吸 放熱的分界點(diǎn)，再根據(jù)本文第二部分第3點(diǎn)中的結(jié)論加以判定。

 

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