發(fā)布時(shí)間：2017-06-03 19:20

  本文關(guān)鍵詞：高精度恒速恒壓計(jì)量泵的研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：計(jì)量泵是一種定量輸送各種介質(zhì)的機(jī)械設(shè)備,它具有壓力、流量等定量調(diào)節(jié)功能。它被廣泛應(yīng)用在需要進(jìn)行液體介質(zhì)輸送過程的控制系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的計(jì)量泵調(diào)節(jié)壓力和流量的精度難以滿足現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)工藝流程控制的自動(dòng)化要求,特別是在有害液體、危險(xiǎn)環(huán)境下等方面的計(jì)量。因此,對(duì)計(jì)量泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測、精確調(diào)節(jié)已勢在必行。為解決上述問題,本課題就利用單片機(jī)技術(shù),以STC12C5A60S2芯片為核心,并考慮各種抗干擾措施,而且對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)量泵的傳動(dòng)部分作了部分的改變,研制開發(fā)了高精度恒速恒壓計(jì)量泵。本論文的研究主要分為硬件部分的設(shè)計(jì)和軟件部分的設(shè)計(jì)兩部分。軟件部分又包括上位機(jī)應(yīng)用軟件的開發(fā)和下位機(jī)程序的設(shè)計(jì)。 機(jī)械傳動(dòng)部分采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),蝸輪通過滑鍵帶動(dòng)絲杠移動(dòng),絲桿通過螺母來推動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng),最終達(dá)到對(duì)計(jì)量泵的調(diào)節(jié)。硬件電路部分采用STC12C5A60S2芯片為核心,它的機(jī)器周期1T,是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī),指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換,針對(duì)電機(jī)控制,強(qiáng)干擾場合。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用西門子的SINAMICS V80。SINAMICS V80采用了全新的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),無需設(shè)置任何參數(shù),無需增益調(diào)節(jié),便可以實(shí)現(xiàn)極高的定位精度。編碼器采用OMRON多相位輸出光電編碼盤,與電機(jī)同軸,電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周,碼盤產(chǎn)生2500脈沖。A/D轉(zhuǎn)換器采用美國Cirrus Logic公司推出的新型24位CS5532。它具有極低噪音、多通道Δ-∑型模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,由于其采用電荷平衡技術(shù)和極低噪音的可編程曾益斬波穩(wěn)定測量放大器,可得到高達(dá)24位分辨率的輸出結(jié)果,精度高。 上位機(jī)主要是應(yīng)用虛擬儀器軟件LabVIEW開發(fā)的應(yīng)用程序,它通過485總線與下位機(jī)建立通信,對(duì)下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。上位機(jī)可以有效的讀取計(jì)量泵的壓力、流速、流量等參數(shù),能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行保存和生成報(bào)表,可以設(shè)置計(jì)量泵的壓力、流量等參數(shù)。LabVIEW編寫的人機(jī)交互界面非常友好,有很好的應(yīng)用前景。下位機(jī)軟件基于Keil C51軟件平臺(tái),采用單片機(jī)C語言編寫程序。Keil C51軟件開發(fā)系統(tǒng)可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)流程,該集成系統(tǒng)可以編譯C源程序,也可以編譯匯編語言源程序。單片機(jī)C語言具有語言簡潔、可移植性好、表達(dá)能力強(qiáng)、可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、生成高質(zhì)量的目標(biāo)代碼等優(yōu)點(diǎn),能使編程及程序調(diào)試時(shí)間顯著縮短。
【關(guān)鍵詞】：高精度恒速恒壓計(jì)量泵 STC12C5A60S2 485總線 LABVIEW Keil C51
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH32
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景8
• 1.2 課題的來源及其意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢9
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容9-12
• 第二章 計(jì)量泵的技術(shù)指標(biāo)和功能12-14
• 2.1 高精度恒速恒壓計(jì)量泵主要技術(shù)指標(biāo)12
• 2.2 高精度恒速恒壓計(jì)量泵的功能12
• 2.3 高精度恒速恒壓計(jì)量泵的工作原理和方式12-14
• 第三章 硬件部分設(shè)計(jì)14-38
• 3.1 硬件部分的總體設(shè)計(jì)14-15
• 3.2 單片機(jī)模塊15-17
• 3.2.1 單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r15
• 3.2.2 STC12C5A60S2單片機(jī)15-17
• 3.3 電源模塊的設(shè)計(jì)17-20
• 3.3.1 線性穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)17-18
• 3.3.2 開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)18-20
• 3.4 液晶顯示模塊20-22
• 3.4.1 基本概述20
• 3.4.2 基本特性和接口說明20-22
• 3.4.3 液晶接線電路的設(shè)計(jì)22
• 3.5 鍵盤模塊22-25
• 3.5.1 按鍵的輸入原理與電路設(shè)計(jì)22-24
• 3.5.2 按鍵開關(guān)去抖動(dòng)24-25
• 3.6 A/D轉(zhuǎn)換模塊25-27
• 3.7 氣動(dòng)電磁閥控制模塊27-29
• 3.8 壓力傳感器模塊29-30
• 3.9 光電傳感器和行程開關(guān)模塊30-33
• 3.10 485總線通信模塊33-35
• 3.11 伺服電機(jī)控制模塊35-36
• 3.12 本章總結(jié)36-38
• 第四章 下位機(jī)軟件部分設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 單片機(jī)C語言的概述38-39
• 4.2 單片機(jī)C語言關(guān)于SFR及位的定義39-40
• 4.3 Keil軟件簡介40-41
• 4.4 液晶顯示模塊程序的設(shè)計(jì)41-43
• 4.5 鍵盤模塊程序的設(shè)計(jì)43-45
• 4.6 A/D模塊程序的設(shè)計(jì)45-50
• 4.7 串口通信模塊程序的設(shè)計(jì)50-51
• 4.8 高精度計(jì)量泵的PID的控制算法51-53
• 4.8.1 PID控制器的控制原理51-52
• 4.8.2 PID控制器參數(shù)的整定52
• 4.8.3 PID控制算法的實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.9 本章總結(jié)53-54
• 第五章 上位機(jī)軟件部分設(shè)計(jì)54-62
• 5.1 上位機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)54-55
• 5.2 電子測量儀器的發(fā)展和特點(diǎn)55-56
• 5.3 上位機(jī)串口通信程序的設(shè)計(jì)56-57
• 5.4 LabVIEW對(duì)計(jì)量泵數(shù)據(jù)的讀程序57-58
• 5.5 LabVIEW對(duì)計(jì)量泵數(shù)據(jù)寫程序58-59
• 5.6 LabVIEW主界面控件的灰化處理59-60
• 5.7 LabVIEW對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和實(shí)驗(yàn)報(bào)表的生成60-61
• 5.8 本章小結(jié)61-62
• 第六章 系統(tǒng)的調(diào)試及其結(jié)果分析62-66
• 6.1 單缸恒壓工作方式調(diào)試結(jié)果與分析63-64
• 6.2 單缸恒流工作方式調(diào)試結(jié)果與分析64-65
• 6.3 本章小結(jié)65-66
• 第七章 總結(jié)66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：419028