【正文】
料的衰減強(qiáng)度與物料的成分、密度、厚度等參數(shù)呈指數(shù)關(guān)系。而且這種動態(tài)稱重裝置適用于大量散狀物料較長時間累積流量的連續(xù)計(jì)量,測量瞬時重量的精度不高,難以滿足某些對物料瞬時重量要求較高的使用場合。 (1)電子傳輸帶稱重裝置 電子傳輸帶稱重裝置依靠稱重傳感器測量傳輸帶上的物料重量數(shù)據(jù),一般使用接觸式測速傳感器測量傳輸帶運(yùn)行速度,這導(dǎo)致計(jì)量精度受制河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 3 于機(jī)械結(jié)構(gòu),計(jì)量結(jié)果 誤差來自傳輸帶張力、自重、抖動等多種因素。從使用的稱重傳感器類型分有:電阻應(yīng)變片式傳感器、磁壓式傳感器、差動變壓式傳感器和核子式傳感器等,其中電阻應(yīng)變片式傳感器應(yīng)用最為廣泛。 目前正在使用的傳輸帶動態(tài)稱重裝置種類繁多,結(jié)構(gòu)形式不同,分類依據(jù)多種多樣。 (4)傳感器和微機(jī)結(jié)合式動態(tài)稱重裝置 隨著近十年來傳感器制造工藝和微機(jī)智能技術(shù)的崛起,為動態(tài)稱重裝置的性能大幅度提高創(chuàng)造了有力條件。使用光電脈沖式或磁電脈沖式傳感器測量速度,電子儀表通過模擬積分放大電路或數(shù)字積分放大電路實(shí)現(xiàn)配重平衡、啟動識別和流量累加功能。1970 年英國制定了第一個系統(tǒng)的動態(tài)稱重檢驗(yàn)?zāi)J剑瑯?biāo)志著動態(tài)稱重行業(yè)走上規(guī)范化道路。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,拉開了動態(tài)稱重技術(shù)發(fā)展的序幕。 1880 年第一臺動態(tài)稱重裝置獲得計(jì)量許可。另外系統(tǒng)擴(kuò)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。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。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)。 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(diǎn),實(shí)現(xiàn)了物料儲存、運(yùn)輸和稱量的一體化。新型的動態(tài)稱重計(jì)量工具不僅僅是提供重量信息的獨(dú)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。隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,貿(mào)易商品流通量不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的動態(tài)稱重計(jì)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。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(jì)量工具,起到了提高計(jì)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。并且系統(tǒng)功能完善,實(shí)現(xiàn)了計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控顯示和保存打印,系統(tǒng)擴(kuò)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。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。選擇系統(tǒng)所用微處理器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。首先 對硬件電路所需的器件進(jìn)行介紹。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。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?;趩纹瑱C(jī)的傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 I 基于單片機(jī)的傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和微機(jī)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。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。 設(shè)計(jì) 了一套基于單片機(jī)的傳輸帶動態(tài)稱重系統(tǒng),很好的解決了上 述問題。說明系統(tǒng)所應(yīng)用的稱架和傳感器的類型。 具體提出了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)方法,給出了數(shù)據(jù)處理算法和其編程的設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,該系統(tǒng)能夠有效提高動態(tài)稱重系統(tǒng)的計(jì)量精度,誤差在 %以內(nèi)。 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(jì) ?????????????????????????? ??? 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 ??????????????????????? ? ??? 6 動態(tài)稱重計(jì)量原理 ?????????????????????? ??? 7 ??????????????????????????????? 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(jì) ?????????????????????????? ??? 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 目錄 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 AD7730 與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) ?? ????????????? ? ??? 21 數(shù)據(jù)采集電路通信接口設(shè)計(jì) ?????????????? ??? ? ??? 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(jì) ?????? ??????????? ? ??? 23 程序下載線連接 ? ??? ?????????????????? ? ??? 24 傳感器接口設(shè)計(jì) ??????????????? ??? ???? ? ??? 25 PROFIBUSDP 接口擴(kuò)展 ??? ?? ??? ??????????? ??? 26 小結(jié) ?????????? ???????? ????????? ? ??? 27 5 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) ?? ? ???????? ?????? ???????? ??? 28 C51 介紹 ??? ? ?? ? ???????? ???? ???? ??? 28 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ??? ? ???????? ?? ?????? ??? 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(jì)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)