峰凌自動化公司自動檢重秤控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)介紹

時間：2014-08-07作者：深圳市峰凌自動化設(shè)備有限公司瀏覽：51

自動檢重秤整個系統(tǒng)的軟件分為后臺程序和前臺程序。對于打印、數(shù)據(jù)處理、重量分選判別等實(shí)時性不是很高的內(nèi)容,安排在后臺工作而對于采集、定時等實(shí)時性要求較高的內(nèi)容,則安排在前臺。

    自動檢重秤軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu),按完成的任務(wù)分成多個功能模塊,便于調(diào)試、擴(kuò)充和移植。主程序簡化框圖如圖所示。為完成靜態(tài)稱量和動態(tài)分選稱量,本程序著重進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)和抗干擾設(shè)計(jì)。下面分別予以敘述。

    自動檢重秤功能設(shè)計(jì)

軟件的功能設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)各種不同的功能模塊,通過這些功能

這些功能模塊在系統(tǒng)監(jiān)控程序管理下,按預(yù)定的工作方案完成靜態(tài)稱量或動態(tài)分選稱量。

抗干擾設(shè)計(jì)

由 于分選秤工作在工業(yè)環(huán)境下,現(xiàn)場有著各種干擾,影響秤的正常工作。所以,除采取硬件抗干擾措施外,軟件抗干擾措施作為*二條防線也是非常重要的,并且是必 不可少的。一個完善的軟件系統(tǒng),不僅要進(jìn)行功能設(shè)計(jì),而且也要進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì),以提高系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)采用了如下兩種軟件抗干擾措施

數(shù)字信號輸入輸出通道抗干擾

干 擾信號多呈毛刺狀,且作用時間短。根據(jù)這一特點(diǎn),在采集重量信號時,可連續(xù)采集幾次,直到連續(xù)兩次采集的結(jié)果完全一樣,這個信號才有效。若經(jīng)幾次采集,信 號總是不一致,那么將放棄此次的信號采集。每次采集的較高次數(shù)限額和連續(xù)相同次數(shù),可按實(shí)際需要調(diào)整。本程序中采集的較高限額次,兩次連續(xù)相同即為有效采 集。

對于輸出通道,即使單片機(jī)給出正確的輸出數(shù)據(jù),但由于外部干擾,將使輸出裝置有可能得到錯誤的數(shù)據(jù)。在軟件上,較為有效的抗干擾措施就 是重復(fù)輸出同一個數(shù)據(jù)。重復(fù)周期盡可能短些,使外部設(shè)備在接收到一個被干擾的錯誤信息后,還來不及作出有效的反應(yīng),一個正確的輸出信息又來到了。這樣,就 可及時防止錯動作。在本程序中,將輸出放在定時中斷中,可有效地防止輸出誤動作。

數(shù)字濾波對于采集到的重量信號,其內(nèi)常含有隨機(jī)干擾量,因 此必須從數(shù)據(jù)系列中提取出逼近點(diǎn)實(shí)值的數(shù)據(jù),得到一個可信度較高的結(jié)果。在軟件中,常用的方法就是數(shù)字濾波。本程序分靜態(tài)稱量和動態(tài)分選稱量。因稱量方式 不同,所采用的數(shù)字濾波方式也不一樣。下面就兩種稱量方法所采取的不同的數(shù)字濾波方法分別予以說明。

①靜態(tài)稱量靜態(tài)稱量主要考慮的是系統(tǒng)的 穩(wěn)定性和精度。既要考慮穩(wěn)定狀態(tài)下的顯示相對穩(wěn)定,又要考慮加載時的快速響應(yīng)。因此,對采集到的數(shù)據(jù)先要進(jìn)行穩(wěn)定性判別,然后才進(jìn)行數(shù)字濾波處理。在數(shù)字 濾波程序中,采用了滑動平均濾波技術(shù),以提高濾波效果。其具體做法是每采樣一次,**掉一個較老的數(shù)據(jù),再將這次的采樣值和過去若干次的采樣值一起求平均, 所得的有效采樣值即可投入使用。因此,這就提高了系統(tǒng)的實(shí)時性。采樣次數(shù)的選取,對濾波效果影響很大。越大,效果越好,但卻影響系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。在本稱重 控制儀表中,為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力,穩(wěn)定時取,不穩(wěn)定時取。由于采用了有效的濾波方法,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度以及加載響應(yīng)速度都得到了大大提 高。

②動態(tài)分選稱量在

通過實(shí)際觀測,分選秤的稱重信號波形圖如圖所示。的動態(tài)數(shù)據(jù)是被稱物處于秤臺山位置時的數(shù)據(jù)。對于所采集到的個數(shù)據(jù),均含有不同的干擾成分,因此就必須采用有效的濾波方法,以得到胎面重量的真值。

本程序采用的是復(fù)合濾波技術(shù),即把兩種以上的數(shù)字濾波方法結(jié)合起來使用,互補(bǔ)不足,提高濾波效果,以達(dá)到僅用單一濾波方法所不能達(dá)到的效果。這里采用的是去 較值濾波法和算術(shù)平均值濾波法相結(jié)合的濾波方法。去較值濾波先將明顯的脈沖干擾值剔除,不參加平均值計(jì)算,從而使平均濾波的輸出值較接近于真實(shí)值。算法原理連續(xù)采樣次,將其累加求和,同時找出其中的較大值和較小值,再從累加和中減去較大值和較小值,按一個采樣值求平均,即得出有效的采樣值。


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