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配料系统是一种动态计量系统,集输送、计量等功能于一体,在建筑、化工、食品、冶金等行业中得到广泛应用。配料是其生产过程中的重要组成部分,它影响着产品的质量甚至决定着产品的性质,这一点已越来越引起人们的重视。自动配料系统对提高劳动生产率、改善劳动条件具有重要的现实意义。
本文在全面分析国内外配料行业的特点和发展趋势的基础上,以耐火材料生产工艺为对象,提出了一种基于嵌入式技术的自动配料系统。由于传统的单片机性能、资源有限,仅能完成一些基本功能。本系统在硬件设计上采用ARM7作为主控制器,提高了系统的实时性、稳定性和数据处理能力。在ARM7最小系统的基础上,开发了I/O接口、串行接口、以太网接口,使得本系统能应用于工业现场。随着以太网技术的发展,本系统在兼容485通讯接口的基础上,引入了接入便捷、数据处理能力强的以太网接口,作为控制系统与本系统的通信接口,从而提高了配料系统的在线处理能力。
文中对TCP/IP协议及其报文进行了分析,对以太网控制器的硬件电路、以太网帧格式、收发数据包原理做了详细阐述,并实现了相应的驱动程序。
针对配料过程中落差控制的滞后、时变、非线性等特点,且难以建立精确的数学模型。文中提出了一种模糊迭代控制方法,该方法将模糊控制宽范围快速调节和迭代控制精确调节的特点有机结合起来,针对耐火材料的配料系统控制要求,并对该控制方法进行了仿真实验。在配料控制系统的设计中,对实际系统中的各种干扰问题进行了分析,并考虑了系统中的抗干扰措施。