【正文】 摘要 I 摘 要 隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和微機技術(shù)的崛起，動態(tài)稱重技術(shù)得到了迅速發(fā)展。動態(tài)稱重系統(tǒng)在數(shù)字化，智能化等方面有長足的進(jìn)步，稱重系統(tǒng)的研究與開發(fā)也進(jìn)入了一個嶄新的階段。傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng)是對傳輸帶上的散狀固體物料或粉料進(jìn)行連續(xù)稱量的系統(tǒng)，在電力、化工、煤炭、糧食等行業(yè)都有較廣泛的應(yīng)用，市場需求巨大。但是，我國自行研制的相關(guān)產(chǎn)品普遍功能單一，精度不高。所以改善現(xiàn)有稱重裝置、開發(fā)研究功能齊全的動態(tài)稱重系統(tǒng)是勢在必行的。 設(shè)計 了一套基于單片機的傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng)，很好的解決了上述問題。首先 對硬件電路所需的器件 進(jìn)行介紹。說明系統(tǒng)所應(yīng)用的稱架和傳感器的類型。選擇系統(tǒng)所用微處理器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。 具體提出了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計方法，給出了數(shù)據(jù)處理算法和其編程的設(shè)計。系統(tǒng)使用 24位精度模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 AD7730轉(zhuǎn)換稱重傳感器信號，保證了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的高精度。經(jīng)過實驗證明，該系統(tǒng)能夠有效提高動態(tài)稱重系統(tǒng)的計量精度，誤差在 %以內(nèi)。并且系統(tǒng)功能完善，實現(xiàn)了計量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控顯示和保存打印，系統(tǒng)擴展了現(xiàn)場總線接口，很好的滿足了工業(yè)自動化和管理現(xiàn)代化的需求。 關(guān)鍵詞 ： 動態(tài)稱重 傳輸帶 AD7730 現(xiàn)場總線；Abstract II Abstract With the development of technology of sensor ,electronic and puter ,the dynamic weighing technology is developing rapidly .Weighing 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 and 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 designs a belted dynamic weighing system based on SCM ,which is a good solution 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 mathematical model for dynamic measurement errors of singleidler electronic 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 24bit precision A/D converter AD7730 convert the weighing signal to ensure highprecision measurement results .The result has shown the measurement errors are effectively reduced ,and the measurement accuracy can up to %.The system presented in this paper is characterized by high precision ,good stability and achieved the functions of real time monitoring and data preservation .And with the Profibus interface ,this system was well positioned to meet the requirements of industrial automation and management modernization. Key words： Dynamic weighing Transmission belt AD7730 Profibus 目錄 目 錄 摘要 ………………………………………………………………………………… ……… Ⅰ Abstract…………………………………………………………………………… ……… Ⅱ 1 緒論 ………………………………………… …………………………………… ……… 1 背景及意義 ………………………………………………………………… ……… 1 背景 …………………………………………………………………… ……… 1 意義 …………………………………………………………………… ……… 1 國內(nèi)外 發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………………… … …… ……… 2 國內(nèi)外稱重技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………… ……… 2 國內(nèi)外稱重技術(shù)發(fā)展趨勢 …………………………………………… ……… 3 主要工作及論文結(jié)構(gòu) ………………………………………………… … ……… 5 2 系統(tǒng)整體設(shè)計 …………………………………………………………………… ……… 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 …………………………………………………………… … ……… 6 動態(tài)稱重計量原理 ………………………………………………………… ……… 7 小結(jié) ………………………………………………………………………………… 8 3 系統(tǒng)器件簡介 …………………………………………………………………… ……… 9 稱架和傳感器 ……………………………………… ……………………… ……… 9 稱架介紹 ……………………………………………………………… ……… 9 稱重傳感器介紹與選擇 ……………………………………………… ……… 10 稱重傳感器的分類 ……………………………………………… ……… 10 稱重傳感器的選擇 ……………………………………………… ……… 11 測速傳感器介紹與選擇 ……………………………………………… ……… 13 測速傳感器分類 ………………………………………………… ……… 13 測速傳感器選擇 ………………………………………………… ……… 15 小結(jié) ……………………………………………………………………… ……… 15 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 …………………………………………………………………… ……… 17 系統(tǒng)硬件概述 …………………………………………………………… … ……… 17 系統(tǒng)微處理器 …………………………………………………………… … ……… 17 功能特性描述 ……………………… ………… ……………………… ……… 17 引腳功能描述 …………… ………………… ………… ……………… ……… 18 系統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ………………………………… ……… ……………… ……… 19 AD7730 的工作原理 ………………………………………………… ……… 20 AD7730 內(nèi)部結(jié)構(gòu) .………………………………………………… … ……… 20 目錄 AD7730 與單片機的接口設(shè)計 …… ………………………………… … ……… 21 數(shù)據(jù)采集電路通信接口設(shè)計 …………………………………………… … ……… 22 串口通信 …………………… …… ………… ……………………… … ……… 22 RS232C 標(biāo)準(zhǔn) ………………………… ……… …………………… … ……… 23 MAX232 芯片簡介 ………………………………………………… … ……… 23 串口通信接口電路設(shè)計 ……………… …………………………… … ……… 23 程序下載線連接 … ……… ……………………………………………… … ……… 24 傳感器接口設(shè)計 ……………………………………… ……… ………… … ……… 25 PROFIBUSDP 接口擴展 ……… …… … …… …………………………… ……… 26 小結(jié) ………………………… …………………… ……………………… … ……… 27 5 單片機軟件設(shè)計 …… … …………………… ……………… …………………… ……… 28 C51 介紹 ……… … …… … …………………… ………… ………… ……… 28 單片機系統(tǒng)軟件設(shè)計 ……… … …………………… …… ……………… ……… 28 主程序 模塊 流程 框 圖 …………………………………………………………… 29 結(jié)論 ………………………………… … … ………………………… …………… … ……… 30 致謝 ………………………………… … …………… ………………………… … … ……… 31 參考文獻(xiàn) ………………………… … …………………………………………… … ……… 32 附錄 ………………………………… … ……………… ………………………… … ……… 34 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 1 1 1 緒 論 背景及意義 背景 對物料重量的動態(tài)稱重在工業(yè)生產(chǎn)和流通貿(mào)易中占據(jù)重要地位，其中動態(tài)稱重計量工具是不可缺少的計量工具。在各種大宗散裝物料的傳輸帶上，都廣泛應(yīng)用動態(tài)稱重計量工具，起到了提高計量精度、縮短作業(yè)時間、提高管理效率、 節(jié)約資源和改善經(jīng)營等多方面作用。目前動態(tài)稱重計量工具已經(jīng)遍及各個領(lǐng)域，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，貿(mào)易商品流通量不斷擴大，傳統(tǒng)的動態(tài)稱重計量工具已經(jīng)不能適應(yīng)時代的發(fā)展，需要新產(chǎn)品在自動化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理兩方面不斷提高。隨著近幾十年計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的崛起，動態(tài)稱重技術(shù)在智能化、數(shù)字化和計量迅速化方面都有了長足進(jìn)步。新型的動態(tài)稱重計量工具不僅僅是提供重量信息的獨立儀表，而是現(xiàn)代工業(yè)一體化和管理自動化的重要組成部分。所以新型動態(tài)稱重系統(tǒng)不但要能快速、準(zhǔn)確提供計量數(shù)據(jù)，還需要消除人 為和環(huán)境造成的誤差，提高計量精度，并且應(yīng)具備計量數(shù)據(jù)實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)管理等功能。 意義 傳輸帶動態(tài)稱重設(shè)備是對傳輸帶傳送的散狀固體物料或粉料進(jìn)行連續(xù)稱量的設(shè)備，有著應(yīng)用行業(yè)面廣、使用目的廣泛等特點，實現(xiàn)了物料儲存、運輸和稱量的一體化。廣泛應(yīng)用于大宗散狀固體物料或粉料的運輸、加工、儲存行業(yè)，如港口、倉庫、冶金、煤炭、電力、建筑和煙草等行業(yè)。從使用目的方面而言，可以精確監(jiān)管生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高結(jié)算精度，還可用于組成各種自動化配料系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)。隨著目前企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)自動化和管理自動化程度的不斷提高 ，迫切需要提高自身的生產(chǎn)效率，這就需要性能更好更完善的傳輸帶動態(tài)稱重設(shè)備。但是，目前國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)品品種少，且功能單一，不能滿足企業(yè)的迫切需要，所以改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)備，研究開發(fā)性能好功能完善的傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng)是勢在必行的。 本課題正是針對這一問題，開發(fā)的動態(tài)稱重系統(tǒng)具有計量精度高，穩(wěn)定性好，并且系統(tǒng)還實現(xiàn)了上位機實時計量數(shù)據(jù)可視化和數(shù)保存打印功能，其界面直觀，便于使用，從而杜絕不真實計量現(xiàn)象，維護(hù)了企業(yè)和客戶的利益，方便了計量工作。另外系統(tǒng)擴展了現(xiàn)場總線接口很好的滿足了工業(yè)自動化和管理現(xiàn)代化的要求。 國內(nèi)外 發(fā)展現(xiàn)狀 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 2 國內(nèi)外稱重技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 動態(tài)稱重技術(shù)的發(fā)展可分為以下四個階段： (1)動態(tài)稱重技術(shù)起源 世界上最早的動態(tài)稱重裝置出現(xiàn)在 19世紀(jì)末期的西方國家，用于輸送機對散狀固體物料動態(tài)自動稱重。 1880年第一臺動態(tài)稱重裝置獲得計量許可。 1908年第一個動態(tài)稱重專利在英國公布。自此，形成了較完整的動態(tài)稱重技術(shù)定義和動態(tài)稱重裝置，拉開了