精品视频一区二区观看,欧美一区二区视频三区,日韩一区二区三区不卡,欧美中文综合在线视频,欧美综合网亚洲综合网

電子皮帶秤儀表基于ＡＲＭ 的設(shè)計
利用ＡＲＭ，設(shè)計了多功能皮帶秤儀表，不僅能實現(xiàn)累積量和流量計量，還能實現(xiàn)流量的實時控制，具有報表打印、報警輸出和通信等功能，適合于各種散料計量和流量控制場合。仿真結(jié)果表明，將無模型自適應(yīng)控制系算法用于皮帶秤流量控制，有較好適應(yīng)性，能夠滿足不同場合的皮帶秤流量控制。
１　電子皮帶秤系統(tǒng)組成
１．１　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
皮帶秤稱重系統(tǒng)一般由秤架、稱重傳感器、速度傳感器、信號處理單元和稱重顯示控制器（皮帶秤儀表）５大部分構(gòu)成。設(shè)計的皮帶秤儀表的原理如圖１所示。下位機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用ＭＳＣ１２１０Ｙ０５單片機作為核心芯片，主要實現(xiàn)壓力信號處理和轉(zhuǎn)速信號處理，以及信號采集的功能。上位機系統(tǒng)則采用ＡＲＭ７芯片ＬＰＣ２２１４為主控單元，主要實現(xiàn)累積量計算、流量計算、通訊接口、顯示和控制輸出等功能，其中模擬量輸入０～２０ｍＡ 電流用于流量控制的給定信號，模擬量輸出用于變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，控制電機運轉(zhuǎn)速度。
１．２　系統(tǒng)工作原理
系統(tǒng)采用４路壓力傳感器安裝在托輥的下方，克服了通常１只傳感器情況下，因皮帶跑偏、物料在皮帶上堆積偏向一側(cè)，而引起偏心載荷影響稱重精度的缺點。當(dāng)物料投放到皮帶上時，壓力傳感器會把感應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，然后經(jīng)前置濾波增益放大電路完成信號調(diào)理功能；光電傳感器則通過光柵碼盤獲得光電脈沖，經(jīng)整形濾波電路計算出皮帶轉(zhuǎn)速；設(shè)計中還添加角度傳感器，是為了應(yīng)對堆取料與皮帶運行時存在傾角的變化而引起測量誤差的情況，擴大了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，克服了常規(guī)動態(tài)稱重系統(tǒng)在某些場合不能使用的缺點。下位機對接收的壓力信號、轉(zhuǎn)速信號和角度信號，進行Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn)換，通過ＲＳ４８５ 串口與上位機ＡＲＭ７系統(tǒng)通信，把測量的信息傳給上位機。上位機通過積分運算實現(xiàn)累積量計量，并采用閉環(huán)控制算法實現(xiàn)流量的實時控制，流量的給定值可以通過模擬輸入信號設(shè)定，也可由其他系統(tǒng)通過通信口設(shè)置，通過模擬量輸出來控制電機轉(zhuǎn)速，從而控制皮帶的運行速度，達到控制流量的目的。故將無模型自適應(yīng)控制算法用于流量閉環(huán)控制中，可以提高控制性能。
２　硬件設(shè)計
２．１　下位機數(shù)據(jù)采集
傳感器輸出的電信號一般較微弱，信噪比小，易淹沒在噪聲中，此外傳感器的輸入／輸出存在一定的非線性，因此在前端處理電路中應(yīng)濾除噪聲等干擾，進行信號調(diào)理。多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用獨立電源供電，互不干擾，保證傳感器有著良好的輸出特性。
壓力信號調(diào)理電路如圖２所示。選擇低功耗、高精度和寬電壓的儀用放大器ＡＤ６２０［５］，通過加在其引腳１與引腳８中間的增益電阻，實現(xiàn)固定增益放大（設(shè)計中增益約為１００）。壓力傳感器輸出微弱信號通過Ｒ０１，Ｒ０２進入系統(tǒng)。由電阻Ｒ０１，Ｒ０２和電容Ｃ０１，Ｃ０２組成對地低通濾波結(jié)構(gòu)，濾除噪聲等干擾，后經(jīng)ＡＤ６２０放大輸入單片機。這里采用對稱結(jié)構(gòu)的低通濾波器，便于差分信號在傳輸過程中受到同等程度的損失，保證線路平衡。
２．２　上位機ＡＲＭ 系統(tǒng)硬件
上位機硬件組成如圖４所示。主要由管理控制單元（ＭＣＵ）、存儲單元、外部總線和ＬＣＭ 顯示模塊等組成。其中ＭＣＵ 以ＡＲＭ７芯片ＬＰＣ２２１４為核心，負責(zé)整機系統(tǒng)的調(diào)度和管理；存儲單元采用Ｅ－ＩＳ６１ＬＶ２５６１６ＡＬ芯片，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速緩存；外部總線則通過Ｍ２９Ｗ３２０ＥＴ芯片與ＭＣＵ 連接，選用Ｅ－ＡＴ４５ＤＢ０１１Ｂ芯片，實現(xiàn)對Ｆｌａｓｈ的讀寫以及與外圍設(shè)備的串行通信；ＬＣＭ 顯示模塊完成實時信息的顯示，供工作人員了解機器運行狀況。外部接口電路還設(shè)有Ａ／Ｄ 輸入，Ｄ／Ａ 輸出，ＲＳ２３２＿Ｄｅｂｕｇ接口以及ＲＳ４８５通信端口，主要實現(xiàn)信號的輸入輸出，上位機的調(diào)試以及與下位機的通信功能。為了方便聯(lián)機操作，選用ＤＭ９０００芯片，設(shè)置了以太網(wǎng)接口。
３　軟件設(shè)計
下位機以ＫｅｉｌＣ作為開發(fā)環(huán)境，采用基于Ｃ語言代碼實現(xiàn)Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換和數(shù)字濾波功能。由于傳感器輸出特性存在非線性，加之信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)的一系列非線性，使前端信號處理的非線性誤差變得不可忽視，在軟件設(shè)計中通過設(shè)定最小采樣間隔，采用連續(xù)采樣信號若干次求平均值方法進行數(shù)字濾波，修正非線性誤差。上位機ＡＲＭ 系統(tǒng)基于實時多任務(wù)操作系統(tǒng)μＣ／ＯＳ－Ⅱ，軟件開發(fā)環(huán)境為ＩＡＲ?。牛恚猓澹洌澹洹。祝铮颍耄猓澹睿悖琛Ｍㄟ^內(nèi)嵌無模型自適應(yīng)控制算法，來完成皮帶速度閉環(huán)控制功能，輸入信號由Ａ／Ｄ進入，控制量由Ｄ／Ａ 輸出。報警模塊完成報警信號的輸出和傳感器故障的緊急處理功能；外圍存儲器用于累計量和報表的定時保存，打印模塊則實現(xiàn)存儲器中數(shù)據(jù)的打印輸出。

本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除