基于GSM-GPRS的雙通道配料秤儀表設計與研究.pdf

1、隨著科學技術的快速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，稱重技術得到了迅速發(fā)展，稱重儀表在數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和通訊方式等方面有了長足的進步，稱重儀表的研究與開發(fā)也進入了一個新的階段。 配料皮帶秤及其組成的自動化配料系統(tǒng)更是隨著煤焦、冶金、建材等行業(yè)的發(fā)展向著快、準、穩(wěn)、強的方向發(fā)展。進一步采用各種新技術，開發(fā)各種自動稱重系統(tǒng)，提高動態(tài)稱重的準確度，加強網(wǎng)絡功能是當今各國發(fā)展衡器的重點。我國的衡器產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，但高檔次衡器產(chǎn)品技術水平

2、落后，積極開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的高檔次衡器產(chǎn)品對發(fā)展我國的衡器產(chǎn)業(yè)具有重要意義。本課題是為山西焦化集團股份有限公司擴建項目中配煤皮帶秤控制系統(tǒng)提出的設計方案，本論文的工作得到了2004年國家發(fā)展與改革委員會高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃項目和2005年國家重點新產(chǎn)品儀器儀表項目(2005ED630022)的資助。 本文的重點分為兩部分：1.為了滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的安全性和可靠性，選用雙通道信號采集單元，并在系統(tǒng)中實現(xiàn)了雙路運算與處理。2.在通

3、訊模塊中，提出了GSM/GPRS無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的方法。近年來，移動通信技術迅猛發(fā)展，手機普及率逐年上升的同時，其數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務也不斷擴展，包括無線連接Internet業(yè)務。計算機不再是互聯(lián)網(wǎng)中唯一的終端，以手機為代表的便攜式移動設備己經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)中最重要、最普遍的終端。移動通信技術與Internet網(wǎng)絡的結合為配料秤系統(tǒng)提供了一種穩(wěn)定、方便的遠程控制方法。本文在分析SMS短消息和GPRS數(shù)據(jù)傳輸無線連接Internet業(yè)務特點后，選

4、擇短消息與GPRS業(yè)務相結合的方法構建系統(tǒng)，實現(xiàn)對配料皮帶秤的遠程監(jiān)控。這種方法具有技術領先、安裝簡單、性能可靠等優(yōu)點。本文分為五個部分介紹整個系統(tǒng)的設計。 第一部分介紹了配料秤系統(tǒng)的設計要求、整機結構和系統(tǒng)組成。根據(jù)需要配料秤儀表要與上位機PLC進行通訊和接口、應用Profibus總線將輸煤PLC系統(tǒng)的配煤比送入儀表中，同時儀表將瞬時流量4～20mA電流信號送回到輸煤PLC系統(tǒng)中。 第二部分，介紹了配料秤儀表硬件設計的

5、原理及其實現(xiàn)。詳細的介紹了各硬件的組成及相關功能。主要包括：ADuC845、INA118儀表放大器、脈沖信號采集單元、時鐘生成與數(shù)據(jù)存儲DS1307、液晶顯示與鍵盤接口、4～20mA電流輸出、開關量輸出、電源系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊MC55等。 第三部分，介紹了儀表的通訊方式，基于GSM/GPRS無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的工作原理、硬件方案、軟件程序等。短消息具有覆蓋范圍廣的優(yōu)點，GPRS具有傳輸速率高的優(yōu)點，因此將SMS和G

6、PRS二者結合組成配料秤數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)是目前條件下最佳的選擇，具有當前最大的覆蓋范圍和最高的用戶容量。在GPRS網(wǎng)絡覆蓋的地區(qū)，利用GPRS網(wǎng)絡傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)，在無GPRS網(wǎng)絡的地區(qū)，利用SMS來傳輸。 第四部分，介紹了配料秤儀表軟件程序設計和上位機界面程序設計。其中儀表的軟件程序中重點介紹了主函數(shù)、系統(tǒng)的初始化、數(shù)據(jù)處理、數(shù)字PID調(diào)節(jié)、通訊任務和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)幾個部分。上位機界面程序在VB6.0環(huán)境下進行開發(fā)，以實現(xiàn)數(shù)