1引言
　　目前國內(nèi)對實現(xiàn)帶式輸送機的智能管理有一定的研究，但功能相對單一，效果也并不十分理想。該文設(shè)計了一套帶式輸送機控制系統(tǒng)，根據(jù)遠(yuǎn)端各個點的傳感器發(fā)送過來的信號，實現(xiàn)對帶式輸送機的啟停和故障檢測。
　　2帶式輸送機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　本設(shè)計中帶式輸送機控制系統(tǒng)的動力由多臺電機提供。電機通過齒輪，帶動其上的皮帶轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)貨物的運輸。帶式輸送機是一個復(fù)雜的機電系統(tǒng)。輸送物料和傳送張力靠輸送帶來完成，輸送帶和驅(qū)動裝置、拉緊裝置構(gòu)成主體。當(dāng)輸送帶負(fù)載啟動時，產(chǎn)生極大的慣性力，存儲在輸送帶中，啟動加速度越大，存儲的能量也越大，在啟動時應(yīng)減少輸送帶能量的儲存，而在停車時將輸送帶能量緩慢釋放出來，避免應(yīng)力波造成對輸送機部件的沖擊和拉緊裝置位移過大，因而要選擇軟啟動和軟停車。如圖1所示的是帶式輸送機的部分結(jié)構(gòu)圖。
　　
　　圖1部分帶式輸送機機構(gòu)框圖
　　3系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
　　系統(tǒng)使用的主芯片是LuminaryMicro公司生產(chǎn)的Stellaris系列微控制器LM3S8962處理器，該芯片內(nèi)部具有256KBFLASH和64KBSRAM，存儲容量滿足設(shè)計要求，不需外部擴(kuò)展。系統(tǒng)主控模塊以LM3S8962為核心，它主要完成按鍵信號，皮帶跑偏、撕裂信號、溫度信號、煙霧信號和自動灑水信號的檢測，并控制電機轉(zhuǎn)動和CAN總線模塊與各個部分之間的通信。LM3S8962芯片能夠提供高效的性能、廣泛的集成功能以及按照要求定位的選擇，適用于各種關(guān)注成本并明確要求具有的過程控制以及連接能力的應(yīng)用方案。此微控制器是針對工業(yè)的應(yīng)用方案而設(shè)計的，這些方案包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、測試和測量設(shè)備、工廠自動化等等。芯片LM3S8962內(nèi)部包含兩個RS485模塊，故使用TI公司生產(chǎn)的一種RS485接口芯片75LBC184作為通訊模塊。選用PHILIPS公司的PCF8574芯片作為LM3S8962微控制器的外部擴(kuò)展，其電流消耗很低，并且輸出鎖存具有大電流驅(qū)動能力，可直接驅(qū)動LED。
　　系統(tǒng)主要模塊包括：按鍵模塊、電機驅(qū)動模塊、CAN總線模塊、檢測模塊、報警任務(wù)模塊以及緊急停車模塊等。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。系統(tǒng)主控模塊以LM3S8962為核心，它主要完成按鍵信號，皮帶跑偏、撕裂信號、溫度信號、煙霧信號和自動灑水信號的檢測，并控制電機轉(zhuǎn)動和CAN總線模塊與各個部分之間的通信。
　　
　　圖1系統(tǒng)總體框圖
　　4μC/OS-II的移植
　　μC/OS-II是一種通過認(rèn)證、源代碼公開的嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，它包含了實時內(nèi)核、任務(wù)管理、時間管理、任務(wù)間通信同步和內(nèi)存管理等功能。它可以使各個任務(wù)獨立工作，很容易實現(xiàn)準(zhǔn)時而且無誤執(zhí)行，使實時應(yīng)用程序的設(shè)計和擴(kuò)展變得容易，使應(yīng)用程序的設(shè)計過程大為減化。它的絕大部分的代碼采用C語言編寫的，包含一小部分匯編代碼。它已經(jīng)被成功的移植在DSP、16/32位MCU上。μC/OS-II在硬件平臺上的移植包括與處理器相關(guān)的程序修改和應(yīng)用程序的添加。
　　本系統(tǒng)選擇的LM3S8962ARM和LMlink編譯器符合該操作系統(tǒng)的移植條件。主機通過JTAG接口連接目標(biāo)板建立交叉開發(fā)調(diào)試環(huán)境。
　　整個控制系統(tǒng)的主要任務(wù)包括：讀寫UART0任務(wù)、報警任務(wù)、顯示任務(wù)、啟停任務(wù)等。
　　1）讀寫UART0任務(wù)：主要負(fù)責(zé)和上位機進(jìn)行交互，解析上位機發(fā)送過來的控制命令并執(zhí)行，最后將執(zhí)行的結(jié)果返回上位機。
　　2）報警任務(wù)：循環(huán)檢測遠(yuǎn)端傳感器，若系統(tǒng)出現(xiàn)異常，發(fā)送信號到控制系統(tǒng)。當(dāng)有故障則發(fā)送信號到顯示任務(wù)。故障檢測的流程如圖4運行后的故障檢測。
　　
　　圖4運行后的故障檢測
　　3）顯示任務(wù)：當(dāng)接收到報警任務(wù)發(fā)送過來的信號后，判斷故障類型，并將相應(yīng)的文字顯示在液晶顯示屏上。
　　4）啟停任務(wù)：主要負(fù)責(zé)控制帶式輸送機的啟動和停止。傳感器發(fā)送過來的信號滿足啟動條件則可以啟動系統(tǒng)，若出現(xiàn)故障，判斷故障信號，并決定是否需要停止系統(tǒng)。
　　在完成以上任務(wù)的代碼后，編寫相關(guān)中斷服務(wù)程序，并啟動操作系統(tǒng)，此時應(yīng)用程序開始運行。若需要增加其他功能，只需要增加相應(yīng)的任務(wù)和調(diào)用一定的系統(tǒng)服務(wù)即可。
　　5結(jié)論
　　采用LM3S8962微控制器設(shè)計的帶式輸送機控制系統(tǒng)，具有豐富的功能和強大的實時處理能力，功能容易擴(kuò)展。而操作系統(tǒng)使用μC/OS-II可簡化程序設(shè)計，增強了模塊化程度。這種使用高性能微控制器并結(jié)合實時操作系統(tǒng)的構(gòu)架模式已成為控制系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上，可以將使用RS-485的通信方式由CAN總線代替，來增加通信范圍。
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