学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

定量包装称重控制器的设计与实现

作　者: 杨光伟
导　师: 孟华
学　校: 大连理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 称重控制器在线测量数据采集
分类号: TM571
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 335次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

定量包装称重控制器是一种将物料进行在线等重量称量并包袋的智能控制仪器，广泛应用于化工、粮食加工、建筑等行业。定量包装称重控制器的开发，对于这些行业提高劳动生产率、降低消耗起着重要的作用。随着现代电子技术的发展和电路集成度的大幅度提高，工业仪表已经在功能和结构上发生了很大的变化，为进一步研究称重控制器提供了可能性。在对称重控制器的工作流程和称重过程进行深入分析的基础上，提出并解决了设计过程中的几个关键问题。在称重信号的处理方面，采用了参数估计的方法对随机噪声等进行补偿，使控制器在物料的动态下料过程中估计出物料重量的真实曲线。在控制算法方面，根据物料的下落过程，针对三料速定量包装秤，设计了的高效实用的定量控制算法。控制算法加入了落差自动修正功能，使控制器在工作的过程中不断的纠正和调整，始终保持最小的称重误差。在实现方面，根据系统需求进行了硬件与软件设计。硬件设计主要包括：以单片机W78E58为核心，设计了电源模块；采用24位高精度∑-△型AD转换器AD7730设计并实现了数据采集模块；采用新型键盘显示芯片CH451实现了对8位LED和12个按键的控制；选用DS12887实时时钟芯片为控制器提供时间和日期。软件设计利用C语言编制了校准模块、LED显示模块、通讯模块及自动控制模块等软件程序。定量包装称重控制器选择先进的处理算法和新型芯片，使得称重控制器在性能和成本上具有很大的优势。在使用C3级称重传感器的情况下，控制器的精度达到0.1，包装速度快，操作维护简单，能够满足现场的需要。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8
  1.2 定量包装称重控制器的发展历史与现状  8-10
  1.3 定量包装称重控制器设计过程中的关键问题  10-12
    1.3.1 信号采集模块的设计  10-11
    1.3.2 动态称重信号的处理  11
    1.3.3 定量控制算法  11-12
  1.4 课题主要研究内容  12-13
2 定量包装称重控制器的工作过程  13-19
  2.1 定量包装称重控制器的工作流程  13-15
    2.1.1 称重控制器的误差分析  14-15
    2.1.2 解决方案  15
  2.2 称重部分的问题分析与数学模型建立  15-19
    2.2.1 称重部分的问题分析  16-17
    2.2.2 系统称重部分数学模型的建立  17-19
3 称重信号处理和定量控制算法  19-28
  3.1 称重信号处理  19-24
    3.1.1 参数估计方法介绍  19-21
    3.1.2 参数估计在动态称重信号处理中的应用  21-24
  3.2 定量控制算法  24-28
    3.2.1 三料速定量控制算法  24-26
    3.2.2 落差自动修正  26-28
4 系统硬件设计  28-44
  4.1 单片机选择与电路设计  28-29
  4.2 电源设计  29-31
    4.2.1 电源部分实现  29-30
    4.2.2 接地设计  30-31
  4.3 数据采集模块设计  31-39
    4.3.1 Σ-Δ型ADC转换原理  32-35
    4.3.2 AD7730的内部结构和主要特点  35-37
    4.3.3 数据采集模块的电路设计与印制电路板布局  37-39
    4.3.4 数据采集模块设计的特点  39
  4.4 键盘显示模块设计  39-41
  4.5 其它外围模块设计  41-43
    4.5.1 实时时钟模块  41
    4.5.2 开关量输入输出模块  41-42
    4.5.3 串行接口通讯子模块  42-43
  4.6 硬件抗干扰措施  43-44
5 系统软件设计  44-50
  5.1 软件结构设计和语言选择  44-45
  5.2 标定模块  45-46
  5.3 通讯模块  46-48
    5.3.1 两个控制器之间的通讯  46-47
    5.3.2 单控制器与计算机之间的通讯  47-48
  5.4 自动控制模块  48-50
6 测试数据及进一步改进措施  50-52
  6.1 测试数据及分析  50-51
  6.2 需要进一步改进措施  51-52
结论  52-53
参考文献  53-55
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  55-56
致谢  56-58

相似论文

基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
光探针测量系统中瞄准信号的检测与处理的研究,TH74
基于LAH032.905标准的汽车点火线圈终检系统研究,U472.9
基于MODBUS的发电厂数据采集系统的研究,TM621
基于信号完整性分析的高速数采卡设计,TP274.2
基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
基于USB2.0的高速数据采集系统,TP274.2
基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
节能与新能源汽车数据采集与高原适配技术探索研究,U469.7
基于DSP的水声信号采集系统研究,TP274.2
声学计算机键盘原理研究与实现,TP334.23
井下数据采集与传输方法研究,TE938
基于DSP的单频激光实时信号解调方法研究,TN911.3
足球运动数据采集系统设计,TP212.9;TP274.2
F企业借助 RFID 改善i产品生产数据采集研究及应用,TP274.2
CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现,P409
水情自动监测系统的设计与实现,P335
在Cortex-M3上实现基于μC/OS-Ⅱ和CAN总线的实时数据采集系统,TP274.2
基于ARM的超声波检测系统研究,TP274.53
雷达高度表高速数据采集系统设计与实现,TP274.2