● 摘要
本课题目标是设计并研制一种高精度固体质量流量计量与控制系统,并对其进行相关的误差分析、高精度数据采集、信号处理、标定方法、组网通信等关键技术研究。满足工业现场高精度配料计量控制需求。
首先,在了解课题背景及意义的基础上,建立了冲量式流量控制系统的测量模型,并根据冲量式流量计的设计需求,阐述了系统的总体设计方案,对冲量式流量计工作原理和系统的各个组成部分进行了介绍。
其次,研制了一套冲量式流量控制系统的硬件平台。详细的介绍了平台主要功能模块的硬件实现,包括流量采集、存储加密、通信、驱动及显示电路的设计,并根据测试对设计进行了优化,保证了系统硬件平台的稳定可靠。
第三,详细介绍了控制系统软件功能的实现,主要包括μCOS-II嵌入式操作系统在C8051F02X系列单片机上的移植,数字滤波、标定及PID算法的设计,Modbus和Profibus协议的分析以及系统多级菜单功能的具体软件实现,完成了系统软件平台的搭建。
最后,根据系统的设计需求及指标,进行了相关的测试。测试结果表明,本课题研制的冲量式流量控制系统能够满足工业现场对于功能、精度及可靠性的要求。