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基于ARM7的皮带秤控制器研究
资料介绍
随着传感器技术、电子技术、自动控制技术和现场总线技术的发展,我国皮带秤的称重精度和数字化水平得到很大的提高,但是基于51单片机皮带秤控制系统的硬件电路集成度低、可扩展性差,特别在网络通信和人机交互方面智能化水平不高,严重落后于西方发达国家高档次衡器技术水平。
本文针对传统皮带秤在这方面所存在的不足,对皮带秤的控制系统进行全面的研究。建立了多托辊单点悬浮式的秤架结构模型,分析了托辊的受力情况,并通过ANSYS软件验证了托辊设计的合理性。采用了ARM7微控制器进行皮带秤硬件电路的设计,优化设计了前向通道的信号采集电路,采用了触摸屏和TFT液晶来改善人机操作界面,引进了Profibus-DP总线技术来实现皮带秤在多粉尘、电磁干扰、噪声等恶劣的环境下仍能够准确、及时的与上位机监控系统进行可靠的通讯。主要研究内容包括：⑴分析了皮带秤称重和测速原理,讨论了皮带秤的秤架结构种类,建立了皮带秤的秤架结构模型,对称重托辊进行静力学分析,并采用ANSYS软件对其进行仿真验证。⑵选择了LPC2478微处理器进行皮带秤硬件电路的设计,设计的电路模块主要包括称重和速度信号采集通道、系统基准电压源、外部存储系统、触摸屏、TFT液晶等,采用硬件抗干扰技术来解决高速电路板的EMC问题。⑶在皮带秤系统中设计了Profibus-DP通信接口模块,构建了PC机+CP5611通信网卡的单土站系统,来实现主从站之间的分时轮询数据传输机制,分析了Profibus-DP通信协议,设计了从站软件并编写了GSD文件,并进行主从站之间周期性数据交互的通讯测试。最后,从实验数据可以看出,前向通道的称重信号采集模块精度和稳定性良好。
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