基于DSP和CPLD的数粒机计数系统设计-论文.pdf

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1、山东科学第27卷第2期2014年4月出版SHANDONGSCIENCEVo1．27No．2Apr．2014DOI：10．3976／j．issn．1002—4026．2014．02．013基于DSP和CPLD的数粒机计数系统设计刘盖．赵义强(山东省科学院自动化研究所，山东济南250014)摘要：为提高数粒机的的计数速度和精度，设计了一种计数系统。该系统以光电传感器作为检测机构，使用CPLD、DSP双核控制系统，采用多通道相互独立、并行采集的工作方式。系统可实现颗粒药品包装前的计数，并在一定程度上进行残缺药品的检测与识别。理论上每通道计数速度可达30

2、00粒／min以上，实际计数速度为1000~／min左右。对药品直径在3～20mm的不规则物体均可实现准确计数。关键词：药品包装；并行采集；DSP；CPLD中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1002-4026(2014)02-0063-05DSPandCPLDbaseddesignofcountingsystemofacountingmachineLIUGai，ZHAOYi-qiang(InstituteofAutomation，ShangdongAcademyofSciences，Jinan250014，China)Abstract：

3、Wedeviseacountingsystemtoimprovethecountingspeedandaccuracy．Itemploysaphotoelectricsensortoserveasadetectionelement．thedouble．corecontrolsystemofDSPandCPLD。andworkmode0fmulti—channeIindependenceandparalleldataacquisition．Itcanrealizecountingpriortoparticledrugpackagingandiden

4、tifyincompletedrugtosomeextent．Thecountingspeedofeverychannelcantheoreticallyreach3000grain／minHowever，theactualspeedisabout1000grain／min．Itcanaccuratelycountthedrugswithdiameterof3～20mm．Keywords：pharmaceuticalpackage；paralleldataacquisition；DSP；CPLD自动数粒机是自动数粒包装线的主要设备，广泛用于制药、

5、化工和食品等行业⋯。现在实际生产中普遍使用的是第二代使用光电原理的药品全自动数粒机，高精度自动数粒机技术一直被欧美国家垄断，国产自动数粒机在计数速度和精度方面与国外进1：3设备相比还有较大差距。本文设计的数粒机计数系统采用DSP和CPLD作为核心控制系统，利用其高速、并行多任务处理数据的特点，显著提高了计数速度和精度-4]。电眼模块采用950nlTl红外LED光源，比传统使用红外激光的电眼使用寿命显著提高，同时提高了对生产环境中粉尘和可见光的抗干扰性_5J。1系统结构图1为数粒机工作流程示意图。工作时，药粒A装入料仓B，通过适当调整三级振动给料器

6、c的振动频率，使料仓内的药粒沿着三级振动供给系统振动槽板的8条轨道连续不断地下滑至落料口，分别落人8条光收稿日期：2013-07-30作者简介：刘盖(1987一)，男，硕士，研究方向为智能检测仪器。Email：455041692@qq．eom山东科学2014正学检测通道D内，通过光学检测电眼E及相关的控制系统计数，收集在预数粒挡板H上，当达到设定装瓶量时，关闭挡板F，同时打开H，使下料斗G内的药粒通过料嘴I落入停在其下的药瓶J内，然后，关闭H，打开F，驱动汽缸使药瓶下移一个瓶位，如此循环往复，完成药粒的计数装瓶过程。2系统硬件电路设计A2．1电眼

7、检测原理数字信号处理器(digitalsingnalprocessor，DSP)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器C件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。DSP不仅具有可编程性，而且实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过其他通用微处理器，强大的数据处理能力和高运行速度是其最值得称道的两大特国国目臼，色一。A待计数药品B给料器c三级振荡器D检测通道复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammableLog

8、icE检测电眼F挡板G下料斗H预数粒挡板I装瓶料嘴Device，CPLD)是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相J药瓶对而言规模大、结