1.前言

本論文針對電子皮帶秤配料控製係統采用脈衝計數法測速精度不高，影響了電子皮帶秤的稱重精度。在原有電子皮帶秤裝置的基礎上，采用新型ARM，提出了一種基於該測速方法的高精度測速技術研究。實踐表明，以ARM為基礎的電子皮帶秤測速精度高，響應快，誤差小。
伴隨著微型計算機技術、傳感器、電子技術和通信技術的發展，稱重技術得到了迅速的發展，在數字化、智能化和網絡化方麵取得了長足的進步。快速、準確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方麵已成為現代稱重技術的主要特征。稱量裝置不僅是提供重量數據的單體儀器，也是工業配料控製係統和商業管理係統的組成部分，促進了工業生產的自動化和管理的現代化。
電子皮帶秤是一種重要的稱重儀器，因其動態測量和自動在線測量而得到廣泛應用。它可以減少人員、效率、收入和誤差，還可以提高管理、勞動生產率和勞動強度，從而大大提高生產的自動化程度。
原電子皮帶秤多采用8位單片機，在數據采集和處理方麵，速度和精度都不高。盡管8位單片機的技術應用在國內已十分成熟，但隨著微處理器技術的發展，必將逐步被16位或32位性能更先進、功耗更低的單片機所取代。該配料控製係統采用32位ARM7核嵌入式微，提高了測速精度，改善了其性能。
2.原料控製係統的組成及誤差分析
在電子皮帶秤配料控製係統的結構上，主要包括三個部分：動態秤，靜態秤和。在單位時間內，動態秤主要完成給定K8凯发登录入口的配料；靜態秤緩衝從動態秤送到鬥中的配料，在規定時間內打開鬥門將給定K8凯发登录入口的配料送出，實現二次校準，提高電子皮帶秤配料的精度；實現荷載和速度的收集，算法的實現，以及對動態秤馬達和靜態秤門的控製。
電子電子皮帶秤誤差的因素很多，綜合分析主要以下幾個方麵:稱重力誤差；皮帶速度誤差；信號處理誤差；校準誤差；環境影響誤差。為了提高電子皮帶秤的稱重精度，減少誤差，選擇相應的設備，提高安裝技術水平，正確維護，有效校準。環境、機械製造、安裝等因素造成的誤差是不可避免的，稱重精度在這些方麵沒有提高，但微機控製電子皮帶秤可以最大限度地減少皮帶測速誤差和信號處理誤差，進而減少其他因素對電子皮帶秤稱重精度的影響。
3.電子皮帶秤高精度測速技術研究
3.1嵌入式微。
成分控製係統的核心選擇是整個係統設計的重點，也是速度測量精度提高的關鍵。電子皮帶秤需要實現複雜的功能，外圍設備多，內部需要大量的數據處理、控製和通信，計算精度高，計算量大，所以軟件龐大，執行速度快；此外，選擇的微必須考慮實用性、可靠性和性價比高的優點。
考慮到以上因素，我們選擇了Philips公司的嵌入式微型LPC2132。LPC2132以32位ARM7TDMI-S為核心，2個32位定時器，2個UART，10位8路ADC，10位DAC，IIC，PWM通道，47個GPIO，多達9個邊緣或電平觸發的外部中斷，使其非常適合本配料控製係統的開發；內置廣泛的串行通信接口和16kB的內置SRAM，提供大規模的緩衝區和強大的處理功能，非常適合通信；內置64k高速Flash存儲器，128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構，使32位代碼能夠以最大的時鍾速度運行；內部PLL時鍾調整可以達到最高60MHz的工作頻率；支持實時模擬和嵌入式跟蹤，使配料控製係統的開發更有效；較小的封裝功耗較低。
3.2提高脈衝采集精度。
在電子皮帶秤配料控製係統中，速度是一個重要參數，其采集精度取決於傳感器的穩定性和準確性。因此，速度傳感器的性能直接影響整個係統的響應速度、準確性和穩定性。因此，速度傳感器的選擇極其重要。
采用脈衝速度傳感器，脈衝速度傳感器輸出方波信號，其輸出脈衝數量、脈衝波形、脈衝占空比、相鄰兩個通道輸出脈衝波形相位差等技術指標均符合要求這種傳感器是可用的。脈衝傳感器測速時，齒輪每轉動一周，脈衝數與齒輪齒數相同。如果齒輪數為M，齒輪轉速為N(r/min)，每秒產生的脈衝數為MN/60，如果標定每個脈衝皮帶的距離為s(mm)，則皮帶速度為MNs/60(m/s)。
在電子皮帶秤轉速較高的情況下，采用上述測速方法仍能獲得較理想的皮帶速度值；但在電子皮帶秤轉速較慢的情況下，即使每秒轉動不超過一個齒，上述方法顯然是不可行的。采集速度脈衝需要進一步改進，需要更多的標定量。
利用LPC2132的計時器功能，可以獲得更準確的速度脈衝采集值。設置LPC2132計時器1相關存儲器，使其能夠降低沿中斷捕捉功能。將高精度脈衝測速傳感器信號輸出引腳連接到LPC2132的捕捉管腳。當有速度脈衝信號輸入時，信號從高電平翻轉到低電平時，LPC2132會產生定時器捕捉中斷，進入中斷後可以記錄捕捉到的速度脈衝數量。更重要的是，它還可以同時讀取定時器計數存儲在速度計算中的每個脈衝所占用的LPC2132處理器周期數。到目前為止，已經獲得了兩個以上速度脈衝采集的標定量，速度脈衝采集得到進。
3.3提高速度脈衝計算精度。
設定LPC2132定時器0相關寄存器，使其能夠在1秒內定時中斷，並且優先級最高；設定定時器1相關寄存器，使其能夠降低沿中斷捕獲功能。每一次進入捕獲中斷，保存所需的每一次定量值；每一次進入中斷，讀取每一次定量值，計算瞬時速度。
原料控製係統結構上保留了原有的電子皮帶秤裝置，采用了新型ARM電子皮帶秤。選擇32位嵌入式ARM7微，不僅提供了豐富的外圍部件，而且性能優越，數據采集準確，處理速度快，運行穩定。與以往相比，軟件開發得到了更精確的速度測量值，提高了電子皮帶秤的速度測量精度。電子皮帶秤配料係統的控製性能進一步提高，響應快，誤差小；同時采用32位ARM7數字和分布式配料控製係統，功能強大。集控製、測試、管理於一體，便於二次開發、係統升級和技術移植，性價比高。

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