铸造配料车间嵌入式实时监测系统的设计与实现

论文摘要

针对某铸造行业配料车间落后的监测及管理方式带来的生产效率的低下这一问题,研发了一套铸造行业配料车间的嵌入式实时监测系统,取代工人对配料结果的人工手动记录,并且实现对现场生产情况的实时监测和管理,从而提高企业生产效率。在该监测系统设计上,根据其功能可以划分为以下四个部分。（1）料号及加料车号的自动识别：通过在现场建立一平面直角坐标系,通过比较在坐标系下料坑及加料车的固定坐标值和使用C8051F020单片机及海德汉绝对式编码器ROQ425获取的天车运动坐标值确定。（2）以C8051F020单片系统为核心的嵌入式模块对仪表Unipulse F741数据的采集：创新性的运用FPGA技术对待测仪表TXD引脚的低电平脉冲持续时间不断采集,找出最窄低电平脉宽T,通过PC机模拟现场仪表以反证的方法确定波特率,获取通信协议后,使用C8051F020单片机采集仪表称重数据。（3）数据的无线通信：运用C8051F020单片机和无线模块KYL-1020L实现上位机和下位机系统之间的主从通信,并从硬件和软件设计上增强通信中抗干扰能力。（4）分布式上位机系统：通过无线模块与管理计算机中的嵌入式模块实现对数据的接收及处理,运用Visual Basic6.0技术开发监测界面对现场实时监测,并建立数据库对现场数据进行保存及管理。本论文将上述的四个部分有机的组合构成了一套完整的监测系统,经过现场调试安装后,该系统能够高效、稳定、实时的反映配料现场工作状态,不仅降低工人工作量,提高了配料的效率,而且也方便了工程师对现场的实时监测管理,同时为铸造行业的配料车间现场监控技术的应用提供了一个成功的实例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 配料工艺简介
• 1.3 研究的主要内容及意义
• 1.4 天车配料车间监测技术的发展概述
• 1.5 论文内容安排
• 第2章 监测系统的总体设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统的目标
• 2.3 系统总体设计
• 第3章 料号及加料车号的自动识别
• 3.1 自动识别原理
• 3.2 自动识别的硬件设计
• 3.2.1 ROQ425编码器简介
• 3.2.2 硬件设计
• 3.3 自动识别的软件设计
• 3.3.1 编码器数据的读取
• 3.3.2 软件设计
• 第4章 现场仪表称重数据的采集
• 4.1 UNIPULSE F741通信波特率的检测
• 4.1.1 不同波特率下一个二进制位传输时间的检测
• 4.1.2 基于FPGA的波特率检测
• 4.1.3 现场波特率的检测
• 4.1.3.1 波特率范围的检测
• 4.1.3.2 现场仪表通信波特率的确认
• 4.2 现场仪表层的数据获取及分析
• 4.2.1 数据获取
• 4.2.2 数据分析
• 4.3 基于C8051F020的称重数据采集及显示
• 4.3.1 C8051F020的优点简介
• 4.3.2 称重数据的采集与显示
• 第5章 上位机和下位机之间的无线通信
• 5.1 KYL-1020L简介
• 5.2 无线通信的软件设计
• 5.3 抗干扰设计
• 第6章 分布式上位机系统
• 6.1 VB中串行通信控件MSCoMM说明
• 6.1.1 MSComm控件的属性
• 6.1.2 MSComm控件的事件
• 6.2 人机界面的设计与功能详解
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢