钢球智能计数系统设计
18页1、计算机控制技术课程设计课题题目:钢球智能计数系统设计学生姓名: 学号:学院:目录第一章 绪论21.1 设计背景21.2 设计目的和意义21.3 国内外研究现状21.3.1 国内研究情况21.3.2 国外研究情况31.4 设计内容3第二章 系统总体设计52.1 系统测控对象简介52.2 系统整体结构和工作原理52.2.1 结构框图52.2.2 计数原理52.3 设计方案与选择62.3.1 系统工作组成流程图62.3.2 系统设计方案6第三章 系统硬件设计73.1 上位计算机选型73.2 控制器选型73.2.1 远程 I/O 选型73.2.2 A/D 扩展模块选型9第四章 系统软件设计114.1 总体设计114.1.1 软件功能需求114.1.2 结构框图114.1.3 开发工具介绍114.2 设计各模块实现114.2.1 新建工程项目114.2.2 制作图形画面124.2.3 定义串口设备124.2.4 定义变量134.2.5 建立画面连接154.2.6 编写命令语言15第五章 分析总结164.1 系统设计总结164.2 设计过程总结16参考文献169第一章 绪论1.1 设计背景工件钢球
2、加工完成之后,在装箱之前需要对产品的数量进行计数是每个工厂必须进行的一个项目,在旧时代则是依靠的传统的计数方法。传统的计数方法不仅仅费时费力而且准确性也会有偏差。但时代随着科技进行了革新,经过科学家不屑的努力,各种新式科技产品慢慢取代了传统古老的生产力,人们创造出了计数器,这样工厂的流水线计数便十分轻松。电子计数器便是其中具有代表性的一员,他的延伸便是单片机微型计算机技术。科学技术是第一生产力一点都不夸张,某些行业单片机微型计算机技术的确促进了其发展的速度。大大提高了生产力,在机械化日益发展的今天,有十分重要的意义。除了现场采用专门的计数器外, 有时还需要传送到计算机中进行存储记录,报表统计等工作。1.2 设计目的和意义当今生活是信息时代,是获取信息和处理信息以及信息应用的时代。传感信息与检测技 术的重要性在于它是获得信息并对信息进行一定处理的基础技术,是获取信息和信息加工处 理的重要手段之一。传感与检测技术是一门知识面广、综合程度高、实用性很强的专业课程。它从传感器的基本理论入手,着重讲叙传感器的结构与感测原理,传感器是一个二端口的装置,不同的传感器输入-输出特性不同,同一传感器适应
3、不同的被测信号呈现的特性也有所不同。尤其当被测信号为静态信号时两种状态下,传感器的输入-输出特性完全不同。感测技术在许多新知识里都有应用,以信息的传感、转换、处理为核心,从基本物理概念入手,阐述热工量、 机械量、几何量等参数的测量原理及方法。产品计数器是完成对在一定时间内通过某一区间的物体计数,在实际生产生活中具有广泛的应用,对通过的物体进行计数,实现统计数据的搜集,可用于自动化生产线的产品计数, 如机械零件、瓶装产品等。能节省劳动力有能高效地完成任务。随着工业自动化和管理现代化的进展,自动在线计数、快速在线计数有了很大发展。进一步采用新技术,开发各种自动计数系统,提高动态计数的准确度,加强网络功能是当今各 国发展的重点。1.3 国内外研究现状1.3.1 国内研究情况国内相关领域的研究已经有不少可见的成果,目前使用最为广泛的方法是使用霍尔传感器计数法。霍尔传感器是一种基于霍尔效应的通用传感器。在 1879 年由美国物理学元件专家霍尔首先在金属材料中首次发现了霍尔效应。霍尔传感器被广泛的使用在压力、加速度、振动等方面的测量中。利用钢球的霍尔效应,霍尔传感器也可以用于钢球计数,目前是钢球计
4、数领域内应用最为广泛的测量方法。该方法主要是利用导体以及霍尔传感器的电磁感应特性,在钢球经过霍尔传感器的感应范围时,产生电压差,并以此为 控制量,来测量钢球量。但由于霍尔传感器本身固有的原因,在应用于大量计数的时候,往往误差率较高,不适合应 用于大量精确计数。除了传感器计量法,我国的一些科研院所,也研发出来了一些全新的钢球计数方式。 如昆明理工大学的钢球自动计数及排列装置如图 1.1 方法是:在钢球料仓的上方设置料斗, 料仓中开有与两侧开口相通的滑槽,滑槽中插入与其间隙配合的计数板,计数板上开有一系 列按预定图形排列的通孔,通孔与钢球为间隙配合,计数板厚度为钢球直径的 1.02 一 1.1倍,且通孔直径为钢球直径的 1.05 一 1.3 倍,工件装于工作台上, 工件上表面与计数板的下表面平齐,并由气缸驱动。该方法计数较为准确,但是效率较低,且对应不同尺寸钢球 的工装的更换较为复杂,无法应用于大量计数中。另外国内还有一种拨叉式钢球计数上料装置,这种拨叉式计数上料装置,主要由圆锥储 料罐,振动给料盘,拨叉装置,振动发生器,料斗杠杆和称重料斗组成;在振动给料盘上设 置有一个导槽,导槽的终端设
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