毕业设计（论文）-基于单片机的物料皮带配料秤控制系统设计

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1、无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）第一章前言1.1课题的研究意义及目的在七八十年代随着我国经济的发展与改革开放的需要从冶金、电力、建材等系统，在成套系统进口的同时配套进口了相当数量的各类皮带秤产品。此阶段比较突出的是上海宝钢集团在一期、二期项目引进的设备中配套进口了相当数量的日本大和衡器株式会社（Yamato）生产的非定量/定量皮带秤产品，由于该产品的质量稳定可靠赢得了我国市场的认可。到了上世纪末本世纪初一批原国有企业与大专院校、科研院所由于体制问题从而分离出众多的民营企业，自行开发了各种皮带秤产品。在此阶段的合资企业如北京大和引进了日本大和CFC-100皮带秤仪表技术；上海

2、大和在日方增资控股后全面引进了日本大和非定量/定量皮带秤包括耐压式计量给煤机用传感器、仪表与整机开发技术。总体上说我国目前的非定量皮带秤、定量皮带秤的承重装置的结构形式还没有完全突破上述的几种类型，目前针对不同现场恶劣环境的基础性测试与理论研究还缺乏实用性的突破。由于皮带秤的动态准确度受环境变化影响因素太多，应该客观地说，目前我国皮带秤产品的可靠性应用与研究与国外先进水平相比较还是相当落后的，所以市场发展潜力非常之大。随着半导体技术的发展，单片机的应用越来越广泛。目前利用单片机和微机组成的皮带配料秤单片机控制器已广泛地应用在冶金、化工、建材、饲料加工等诸多行业，皮带配料秤控制系统

3、不仅具有自动化程度高，配料连续性好，操作人员劳动强度低，而且配料精度高，产品质量容易控制，还能实现动态物料的配比，自动和手动相结合，实现自动跟踪误差调整、自动称重、自动混合、自动显示。因此使用皮带配料秤单片机控制器能明显地提高工作效率，增加经济效益，提高管理的现代化水平。1.2国内外研究现状连续累计自动衡器主要指皮带类的连续累计自动衡器，简称皮带秤。我国最早出现机械式非定量非定量皮带秤是在上世纪五十年代，而真正意义上的电子非定量皮带秤是在六十年代，当时由机械部北京起重运输机械研究所研制生产了第一代电子非定量皮带秤，随后机械部上海工业自动化仪表研究所、太原工学院等单位也相继开发出全

4、电子非定量皮带秤产品。26无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）在七八十年代开始，机械部先后组织了从日本大和（Yamato）引进非定量/定量皮带秤整机产品技术；从美国梅里克(Melick)引进非定量/定量皮带秤整机产品技术；从德国申克(Schenck)引进定量皮带秤整机产品技术；从美国拉姆齐(Ramsey)引进非定量/定量皮带秤整机产品技术；电力部组织了从日本大和（Yamato）引进给煤机（定量皮带秤）整机产品技术；从美国史道克(Stock)引进给煤机（定量皮带秤）整机产品技术。作为我国火力发电行业最关键的称重设备之一的耐压式计量给煤机的发展，代表了我国电子皮带秤产品技术已经发展

5、到了一个更高的台阶。为了促进国有企业技术的发展，引进国外先进的称重技术是无可非议的，但必须熟悉掌握专业技术的全面信息，且具有全新的概念和超前的意识，盲目性、重复性的引进是技术上的大忌。在称重测力技术中，我国以国外若干技术起步，甚至在某一阶段以局部市场换取一些技术，一度取得了一些成果，由于外国公司的主观愿望十分明确，为进入中国市场，他们并役有转让真正前沿的新技术，而是将他们即将换代的局部技术实施转让，为其原有产品延长其生命周期，取得意想不到的效益。1.3本论文的主要工作及安排本文在介绍一种物料皮带配料秤单片机控制器的结构及工作原理的基础上，着重对该仪器的控制系统的功能实现作了详尽描

6、述，及一种采用8051等芯片设计的智能变送器和系统误差自适应调节的方法。论文的第一部分主要就皮带配料秤的特点、工作原理及结构作了简要描述，突出地介绍了皮带配料秤的用途及功能。论文的第二部分说明了皮带配料秤的结构和原理。包括物料自动称量的原理和实现，芯片介绍。论文的第三部分重点描述了皮带配料秤单片机控制系统的结构工作原理和实现。突出地介绍了一种PC机与单片机的一种远距离串行通信方法。论文的第四部分介绍系统常见的皮带跑偏等问题的处理方法。如果能注意这些问题，那会使皮带配料秤运行更加安全方便。26无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）第二章总体设计方案皮带配料秤控制系统的总体设计思想为

7、：皮带输送机投入运行前，输送皮带上物料流量的设定值由操作人员在键盘上设定。系统投入正常运行后，单片机采样皮带荷重信号(通过ADC0809)和走速信号(T法测速)，将皮带走速信号V(t)与皮带单位长度上的瞬时重量P(t)相乘即可计算出皮带上物料的瞬间流量F(t)。瞬间流量可通过6个七段数码管显示出来，为操作人员提供工艺数据参考。8051系统再将流量实际值与其设定值进行比较，经增量PID调节运算后计算出控制量Vi，通过DAC0832转换为电流输出信号(4～20mA)，而后经放大去控制