《传输带动态称重系统设计-毕业设计.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传输带动态称重系统设计-毕业设计.（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 摘要摘要随着传感器技术、电子技术和微机技术的崛起，动态称重技术得到了迅速发展。动态称重系统在数字化，智能化等方面有长足的进步，称重系统的研究与开发也进入了一个崭新的阶段。传输带动态称重系统是对传输带上的散状固体物料或粉料进行连续称量的系统，在电力、化工、煤炭、粮食等行业都有较广泛的应用，市场需求巨大。但是，我国自行研制的相关产品普遍功能单一，精度不高。所以改善现有称重装置、开发研究功能齐全的动态称重系统是势在必行的。设计了一套基于单片机的传输带动态称重系统，很好的解决了上述问题。首先对硬件电路所需的器件进行介绍。说明系统所应用的微处理器，模数转换器类型，具体提出了系统硬件和软件的设计方法，给
2、出了数据处理算法和其编程的设计。系统使用24位精度模/数转换芯片AD7730转换称重传感器信号，保证了数据转换的高精度。所以该系统能够有效提高动态称重系统的计量精度，并且系统功能较完善，系统扩展了现场总线接口，很好的满足了工业自动化和管理现代化的需求。关键词：动态称重 传输带 AD7730 现场总线 I AbstractAbstractWith the development of technology of sensor,electronic and computer,the dynamic weighing technology is developing rapidly.Weighing
3、 system made significant progress in the digital and intelligent,the research of Weighing system has entered a new phase.Belted dynamic weight equipment is designed for continuous weighing the bulk solids or powders on conveyor belt.And it is widely used in the fields of electricity,chemical,coal an
4、d food.However,our related products generally with single function and low precision.Therefore,the improvement of existing weighing devices,research and development functional dynamic weighing system is imperative.This paper presents a belted dyamic weighing system based on SCM,which is a good solut
5、ion to this problem.In this paper,the overall structure of the weighing system is present first,and detailed analysis of the system model and working principle.It analyzes the cause of dynamic measurement errors,and builds a mathmematical model for dynamic measurement errors of single-idler electron
6、ic belt conveyor scale.According to the model,the proposed approach use algorithm to correct errors.Solved the problem of low dynamic measurement accuracy.Then the design of system hardware and software is present.And data processing algorithms and their programming design.System uses 24-bit precisi
7、on A/D converter AD7730 convert the weighing signal to ensure high-precision measurement results. The system presented in this paper is characterized by high precision and good stability.And with the Profibus interface,this system was well positioned to meet the requirements of industrial automation
8、 and management modernization.Key words：Dynamic weighing Transmission belt AD7730 ProfibusII目录目录摘要IAbstractII1 绪论11.1背景及意义11.1.1背景11.1.2意义11.2国内外发展现状21.2.1国内外称重技术发展现状21.2.2国内外称重技术发展趋势31.3主要工作及论文结构52 系统整体设计62.1系统结构概述62.2动态称重计量原理62.3小结83 系统硬件电路设计93.1系统硬件概述93.2系统微处理器93.3系统模数转换器93.4 数据采集电路通信接口设计113.4.1
9、RS-232C标准113.4.2 MAX232芯片简介113.4.3串口通信接口电路设计113.5 程序下载线连接123.6 传感器接口设计133.7 Profibus-DP接口扩展143.8 小结154 单片机系统软件设计164.1软件系统概述164.2软件编程语言164.3主程序模块设计164.4 AD7730转换模块设计174.4.1 AD7730转换模块的流程框图174.4.2 AD7730初始化184.5串口通信模块设计214.6脉冲计数模块设计214.6.1测速信号的处理方法214.6.2 脉冲计数的程序实现224.7小结24结论25致谢26参考文献27附录28IV河北工程大学毕业
10、设计说明书1 绪论1.1背景及意义1.1.1背景对物料重量的动态称重在工业生产和流通贸易中占据重要地位，其中动态称重计量工具是不可缺少的计量工具。在各种大宗散装物料的传输带上，都广泛应用动态称重计量工具，起到了提高计量精度、缩短作业时间、提高管理效率、节约资源和改善经营等多方面作用。目前动态称重计量工具已经遍及各个领域，带来了显著的经济效益。随着国民经济迅速发展，贸易商品流通量不断扩大，传统的动态称重计量工具已经不能适应时代的发展，需要新产品在自动化生产和现代化管理两方面不断提高。随着近几十年计算机技术、微电子技术和传感器技术的崛起，动态称重技术在智能化、数字化和计量迅速化方面都有了长足进步。
11、新型的动态称重计量工具不仅仅是提供重量信息的独立仪表，而是现代工业一体化和管理自动化的重要组成部分。所以新型动态称重系统不但要能快速、准确提供计量数据，还需要消除人为和环境造成的误差，提高计量精度，并且应具备计量数据实时监控、数据保存和数据管理等功能。1.1.2意义传输带动态称重设备是对传输带传送的散状固体物料或粉料进行连续称量的设备，有着应用行业面广、使用目的广泛等特点，实现了物料储存、运输和称量的一体化。广泛应用于大宗散状固体物料或粉料的运输、加工、储存行业，如港口、仓库、冶金、煤炭、电力、建筑和烟草等行业。从使用目的方面而言，可以精确监管生产环节，提高结算精度，还可用于组成各种自动化配料
12、系统和工业控制系统。随着目前企业工业生产自动化和管理自动化程度的不断提高，迫切需要提高自身的生产效率，这就需要性能更好更完善的传输带动态称重设备。但是，目前国内的相关产品品种少，且功能单一，不能满足企业的迫切需要，所以改进传统设备，研究开发性能好功能完善的传输带动态称重系统是势在必行的。本设计正是针对这一问题，开发的动态称重系统具有计量精度高，稳定性好，并且系统还实现了上位机实时计量数据可视化和数保存打印功能，其界面直观，便于使用，从而杜绝不真实计量现象，维护了企业和客户的利益，方便了计量工作。另外系统扩展了现场总线接口很好的满足了工业自动化和管理现代化的要求。1.2国内外发展现状1.2.1国
13、内外称重技术发展现状动态称重技术的发展可分为以下四个阶段：(1)动态称重技术起源 世界上最早的动态称重装置出现在19世纪末期的西方国家，用于输送机对散状固体物料动态自动称重。1880年第一台动态称重装置获得计量许可。1908年第一个动态称重专利在英国公布。自此，形成了较完整的动态称重技术定义和动态称重装置，拉开了动态称重技术发展的序幕。(2)纯机械式动态称重装置 第一代成熟的动态称重装置以纯机械式皮带秤为主导，只有带配重物的秤架结构和增量式码盘结构的编码装置，实现了简单的速度和重量数据的采集，但由于受到机械装置制造水平的限制，精度很差，而且计量过程复杂繁琐。1970年英国制定了第一个系统的动态
14、称重检验模式，标志着动态称重行业走上规范化道路。(3)传感器和仪表结合式动态称重装置 二战后，随着传感器技术和电子技术的飞速发展，出现了传感器和电子仪表结合的第二代动态称重装置。使用光电脉冲式或磁电脉冲式传感器测量速度，电子仪表通过模拟积分放大电路或数字积分放大电路实现配重平衡、启动识别和流量累加功能。第二代动态称重装置在计量精度和计量过程简化上都有了很大程度的提高，但是仍然存在计量精度较低和缺乏误差纠正等缺陷。(4)传感器和微机结合式动态称重装置 随着近十年来传感器制造工艺和微机智能技术的崛起，为动态称重装置的性能大幅度提高创造了有力条件。第四代动态称重装置不但在计量精度上有了长足进步，而且
15、在机构集成化和功能完善化方面取得了进步，可以根据企业现场环境的需求研制不同类型的传感器微机智能化动态称重系统。目前正在使用的传输带动态称重装置种类繁多，结构形式不同，分类依据多种多样。从秤架结构类型分有：单托辊秤架、多托辊双杠杆秤架、悬臂式秤架、悬浮式秤架等结构，其中单托辊秤架由于结构简单、安装便捷等特点，市场占有率较高。从使用的称重传感器类型分有：电阻应变片式传感器、磁压式传感器、差动变压式传感器和核子式传感器等，其中电阻应变片式传感器应用最为广泛。目前使用的动态称重装置较为成熟的有：电子传输带称重装置、核子传输带称重装置和激光-核子传输带称重装置。(1)电子传输带称重装置 电子传输带称重装置依靠称重传感器测量传输带上的物料重量数据，一般使用接触式测速传感器测量传输带运行速度，这导致计量精度受制于机械结构，计量结果误差来自传输带张力、自重、抖动等多种因素。所以这种动态称重装置计量精度不稳定，维护工作繁琐，需要每隔一段时间对装置各项参数进行调节，以达到所需精度。而且这种动态称重装置适用于大量散状物料较长时间累积流量的连续计量，测量瞬时重量的精度不高，难以满足某些对物料瞬时重量要求较高的使用场合。(2)核子传输带称重装置 核子传输带称重装置是利用伽马射线对传输带上的物料进行计量。当伽马射线强度一定时，射线穿过物料的衰
