液化气灌装电子秤控制系统的开发

【摘要】：液化气自动灌装设备是融合传感器技术、电子称重技术、计算机控制技术的自动化装置。因为具有良好实用性和极高的性能价格比,采用单片机控制技术研制的液化气灌装电子秤控制系统具有广阔的市场前景。 本文的主要工作集中在: 1、分析和研究了现有液化气灌装设备的优缺点和相关技术的发展现状,根据液化气自动灌装控制系统的功能和原理完成了结构设计。 2、完成了控制系统硬件电路的设计。采用安全栅保护电路提高了系统的安全性。 3、完成了控制系统软件功能模块的设计和监控程序的设计。采用了数字滑动滤波和防爆双控阀控制技术解决了“水锤”问题,提高了系统的控制精度;在VC++6.0环境下,完成了上位机灌装记录管理数据库的设计。 4、研究了系统软硬件抗干扰方法,提出了抗干扰措施。通过控制系统的应用试验,对灌装精度进行了验证。 全文的安排如下:第一章介绍了课题研究背景和实际意义,以及电子称重技术的发展现状和趋势。第二章介绍了电子秤控制系统结构、功能及原理。第三章设计了系统的硬件电路。第四章介绍了系统监控程序设计方法,并实现了系统软件各功能模块。第五章分析了系统的干扰源,提出了抗干扰措施。第六章介绍了系统标定及软硬件调试方法和步骤,并验证了系统的灌装精度。第七章介绍了上位机数据通讯和数据管理软件。 【关键词】：液化气 灌装 单片机 控制系统 自动化装置
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH715.1
【目录】：

• 1 绪论9-19
• 1.1 课题背景及来源9-10
• 1.2 电子称重技术的发展现状和发展趋势10-12
• 1.2.1 电子称重技术的发展现状10-11
• 1.2.2 电子称重技术的发展趋势11-12
• 1.3 灌装电子秤发展概况12-13
• 1.4 传感器技术的国内外研究现状和发展趋势13-15
• 1.4.1 传感器技术的研究现状13-14
• 1.4.2 传感器技术的发展趋势14-15
• 1.5 单片机技术的发展现状15-16
• 1.6 数据库技术的研究现状16-18
• 1.7 本文研究的主要内容18-19
• 2 液化气灌装控制系统结构及工作原理19-27
• 2.1 称重传感器19-24
• 2.1.1 电阻应变式称重传感器19-23
• 2.1.2 称重传感器的选择23-24
• 2.2 控制执行器24
• 2.3 灌装过程及控制系统功能分解24-26
• 2.3.1 灌装形式24-25
• 2.3.2 灌装过程25
• 2.3.3 系统控制功能分解25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 控制系统硬件设计27-44
• 3.1 控制系统整体结构及模块功能27-28
• 3.2 基本控制电路设计28-35
• 3.2.1 单片机选择28-29
• 3.2.2 I/O扩展电路29-30
• 3.2.3 存储器扩展电路30
• 3.2.4 模拟信号输入及放大电路30-32
• 3.2.5 A/D转换电路32-33
• 3.2.6 人机交互接口电路33-35
• 3.3 特殊功能接口电路35-38
• 3.3.1 串口通讯接口电路35-37
• 3.3.2 实时时钟接口电路37
• 3.3.3 打印机接口电路37-38
• 3.4 功率接口电路38-39
• 3.5 电源电路设计39-41
• 3.6 本章小结41-44
• 4 控制系统软件设计44-59
• 4.1 软件系统总体结构设计44
• 4.2 监控程序设计44-49
• 4.2.1 监控程序设计方法45
• 4.2.2 监控程序的分析与设计45-49
• 4.3 系统资源分配49
• 4.3.1 RAM空间分配49
• 4.3.2 E~2PROM空间分配49
• 4.4 各功能模块设计49-58
• 4.4.1 初始化子程序49-50
• 4.4.2 A/D中断子程序50-51
• 4.4.3 A/D数据处理子程序51-53
• 4.4.4 显示中断子程序53-56
• 4.4.5 标定子程序56-57
• 4.4.6 自动修正提前量功能子程序57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 系统抗干扰设计59-67
• 5.1 硬件系统的抗干扰设计59-61
• 5.1.1 电源干扰及抗干扰措施59-60
• 5.1.2 I/O通道干扰及抗干扰措施60-61
• 5.1.3 空间干扰及抗干扰措施61
• 5.1.4 印制电路板的抗干扰措施61
• 5.2 软件的抗干扰措施61-64
• 5.2.1 数字滤波技术62-63
• 5.2.2 指令冗余措施63-64
• 5.2.3 软件陷阱64
• 5.2.4 看门狗技术64
• 5.3 特殊考虑的问题64-66
• 5.3.1 安全栅方案65
• 5.3.2 采用双控阀技术解决水锤问题65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 系统调试与试验67-72
• 6.1 调试工作所用到的仪器和工具67
• 6.2 硬件调试规范67-68
• 6.3 下位机软件调试规范68-69
• 6.3.1 调试手段68
• 6.3.2 经验参数的确定68-69
• 6.4 系统灌装试验69-71
• 6.4.1 标定过程69
• 6.4.2 灌装试验和精度分析69-71
• 6.5 试验结论71
• 6.6 本章小结71-72
• 7 上位机通讯及数据管理系统72-79
• 7.1 串口数据通讯设计72-76
• 7.1.1 通讯协议72-73
• 7.1.2 MSCOMM控件的使用73-74
• 7.1.3 通讯过程74-76
• 7.2 数据管理程序设计76-78
• 7.2.1 通讯过程说明76-77
• 7.2.2 数据库编程接口77-78
• 7.3 本章小结78-79
• 结论79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 附录85-95

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