高精度恒速恒壓計量泵的研制.pdf

1、計量泵是一種定量輸送各種介質(zhì)的機械設(shè)備，它具有壓力、流量等定量調(diào)節(jié)功能。它被廣泛應(yīng)用在需要進行液體介質(zhì)輸送過程的控制系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的計量泵調(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化要求，特別是在有害液體、危險環(huán)境下等方面的計量。因此，對計量泵實現(xiàn)自動控制、實時監(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技術(shù)，以STC12C5A60S2芯片為核心，并考慮各種抗干擾措施，而且對傳統(tǒng)的計量泵的傳動部分作了部

2、分的改變，研制開發(fā)了高精度恒速恒壓計量泵。本論文的研究主要分為硬件部分的設(shè)計和軟件部分的設(shè)計兩部分。軟件部分又包括上位機應(yīng)用軟件的開發(fā)和下位機程序的設(shè)計。
　　機械傳動部分采用伺服電機驅(qū)動蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸輪通過滑鍵帶動絲杠移動，絲桿通過螺母來推動活塞上下運動，最終達到對計量泵的調(diào)節(jié)。硬件電路部分采用STC12C5A60S2芯片為核心，它的機器周期1T，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，

3、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，針對電機控制，強干擾場合。伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用西門子的SINAMICS V80。SINAMICS V80采用了全新的伺服驅(qū)動技術(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，與電機同軸，電機每旋轉(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CS55

4、32。它具有極低噪音、多通道△-∑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24位分辨率的輸出結(jié)果，精度高。
　　上位機主要是應(yīng)用虛擬儀器軟件LabVIEW開發(fā)的應(yīng)用程序，它通過485總線與下位機建立通信，對下位機進行實時監(jiān)測和控制。上位機可以有效的讀取計量泵的壓力、流速、流量等參數(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)進行保存和生成報表，可以設(shè)置計量泵的壓力、流量等參數(shù)。LabVIEW編寫的人機交互界面