本文针对电子皮带秤配料控制系统使用脉冲计数方法进行速度测定精度不高，影响了电子皮带秤的称重精度，在原有的电子皮带秤装置的基础上，采用新型的ARM，提出了一种基于此的测速方法，进行了高精度测速技术的研究。实践表明，以ARM为的电子皮带秤测速精度高，响应快，误差小。
随着微计算机技术、传感器、电子技术和通讯技术的发展，称重技术迅速发展，其称重装置在数字化、智能化和网络化等方面有长足的进步。快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面己成为现代称重技术的主要特点。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业配料控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化。
电子皮带秤是一种重要的称重仪表，由于其具有动态测量和自动在线测量等优点，被广泛地应用。它可以起到减员增效、节支创收、减少误差的作用，还可以提高管理、提高劳动生产率、降低劳动强度，从而大大提高了生产的自动化程度。
原有的电子皮带秤大多采用8位单片机，在数据的采集和处理上，速度和精度都不是很高。虽然8位单片机的技术应用在国内已经很成熟，但随着微处理器技术的发展必将逐渐被性能更先进、功耗更低的16位或32位单片机所取代。本配料控制系统使用了32位ARM7核的嵌入式微，提高了测速精度，改进了电子皮带秤的性能。
2 配料控制系统组成以及误差分析
电子皮带秤配料控制系统结构上主要由三个主要部分组成：动态秤、静态秤和。动态秤主要完成了单位时间内给定流量的配料；静态秤缓冲由动态秤送到其斗中的配料，在规定时间内打开斗门将给定流量的配料送出，实现了二次校准，提高了电子皮带秤配料的精度；实现了荷重与速度采集、算法实现和对动态秤电机以及静态秤斗门的控制。
电子皮带秤误差产生的因素很多，综合分析主要有以下几个方面：称量力误差；皮带速度误差；信号处理误差；校准误差；环境影响误差。为了提高电子皮带秤的称重精度，减少误差，针对使用现场环境状况，选择相应的设备，提高安装技术水平，正确的维护以及有效的校准。环境、机械制造、安装等因素造成的误差是不可避免的，而且在这些方面称重精度的改进不大，但是采用微计算机控制电子皮带秤可以最大限度的减小皮带测速误差和信号处理误差，进而也减小了其他因素对电子皮带秤称重精度的影响。
3 电子皮带秤高精度测速技术研究
3.1 嵌入式微
配料控制系统核心选型是整个系统设计的重点，也是测速精度改进的关键。电子皮带秤需要实现复杂的功能，其外围设备比较多，内部需要执行大量的数据处理、控制和通讯等，而且计算精度要求高、计算量大，因此软件较庞大，要求执行速度比较快；另外，所选用微必须考虑到实用、可靠、性价比高等优点。
考虑到以上因素，我们选用Philips公司的嵌入式微LPC2132。LPC2132以32位的ARM7TDMI-S为内核，2个32位定时器、2个UART、1个10位8路的ADC、10位DAC、IIC、PWM通道、47个GPIO以及多达9个边沿或电平触发的外部中断使其非常适合本配料控制系统的开发；内置了宽范围的串行通信接口和16kB的片内SRAM，提供大规模的缓冲区和强大的处理功能，非常适合于通信；内部嵌入64k的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行；内部PLL时钟调整，可以达到最高60MHz的工作频率；支持实时仿真和嵌入式跟踪，使配料控制系统开发更加有效；较小的封装，功耗很低。
3.2 速度脉冲采集精度改进
电子皮带秤配料控制系统中，速度是一个及其重要的参数，速度的采集精度要依靠稳定且准确的传感器获得。所以，测速传感器的性能直接影响到整个系统的响应速度、精确度和稳定性等等。因此，测速传感器的选用极为重要。 
采用脉冲测速传感器，脉冲测速传感器输出方波信号，其输出脉冲个数、脉冲波形、脉冲占空比以及相邻两通道输出脉冲波形相位差等技术指标均达到要求，此种传感器可用。脉冲传感器测速时，齿轮每转动一周，脉冲个数与齿轮齿数相同。齿轮个数为M，齿轮转速为N（r/min），则每秒钟产生脉冲个数为MN/60，标定每个脉冲皮带走过的距离是s (mm)，则皮带速度为MNs/60 (mm/s)。
当电子皮带秤转速很高时，采用上面的测速方法还是能够得到一个较理想的皮带速度值；但是，当电子皮带秤转速很慢时，甚至每秒钟转动不超过一个齿时，显然上面的方法是不可行的。速度脉冲的采集需要进一步地改进，需要更多的标定量。
利用LPC2132的定时器功能可以得到更加精确的速度脉冲采集值。设置LPC2132定时器1相关寄存器，使能下降沿中断捕获功能。将高精度脉冲测速传感器信号输出引脚与LPC2132的捕获管脚相连，当有速度脉冲信号输入时，信号由高电平翻转为低电平时LPC2132将产生定时器捕获中断，进入中断后可以记录捕获到的速度脉冲个数，更重要的是还可以同时读取由定时器计数寄存器中保存的每个用于速度计算的脉冲占用的LPC2132处理器周期数。至此，得到了两个以上速度脉冲采集的标定量，速度脉冲采集得到改进。
3.3 速度脉冲计算精度改进
设置LPC2132定时器0相关寄存器，使能1秒定时中断，且优先级最高；设置定时器1相关寄存器，使能下降沿中断捕获功能。每次进入捕获中断，保存所需各标定量的值；每1秒到进入中断，读取各标定量的值，计算瞬时速度。
配料控制系统结构上保留原有的电子皮带秤装置，采用了新型的ARM电子皮带秤。选用32位嵌入式ARM7微，不但提供了丰富的外围部件，而且性能优越，数据采集准确，处理速度快，运行稳定。软件开发获得较以往更加准确的速度测定值，电子皮带秤测速精度得到改进。因此，电子皮带秤配料系统控制性能得到进一步的改善，而且响应快，误差小；同时采用32位ARM7数字和分布式配料控制系统，功能强大。系统集控制、测试、管理于一体，便于二次开发、系统升级和技术移植，性价比高。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除