基于现场总线加药机控制系统设计与实现

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1、万方数据AThesisControlTheoryandControlEngineeringDesignandImplementationofDosingMachineControlSystemBasedonFieldbusByJiangWanqiangSupervisor：ProfessorWangMingshunNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人

2、为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：姿万易饬／日期：矽／力、多．7≯学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年囿／学位论文作者签名：墨百事钙导师签名：签字目期：矽f≯．∥、7

3、2签字目期：、_、妻力董。沙f≯．6、≯>，国^¨／万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于现场总线的加药机控制系统设计与实现摘要浮选技术的进步对我国选矿工艺的发展特别是提质降杂起到很重要的作用。在浮选生产过程对有效计量和浮选剂的添加量进行控制是十分必要的，如何精确测量和控制药剂量是整个浮选自动控制系统的关键。本加药机的出现可很好地达到精确测量和控制药剂量的要求。本文中，加药机的工作特点是采用步进电机带动加药泵做为加药设备，定时定量加入特定的某种药剂。研究采用了模块化的设计思想，设计开发了以C8051F920高性能微控制器为核心控制器、基于

4、现场总线的加药机控制系统，使其对测量和控制药剂量的精度得到大大提高。首先，在分析了国内外加药机现状的基础上，又针对应用的现场背景，提出了基于现场总线的加药机控制系统的设计方案，并对系统设计方法和功能进行了全面的规划和描述。其次，设计加药机控制系统，主要包括对参数控制模块、CANBUS通信子系统、上位机显示模块、步进电机驱动控制器模块部分进行设计。本文对各个模块的设计思想和工作原理均作了详细的说明，同时根据硬件原理图和系统的实际需要进行了软件设计，并做了大量的软硬件调试和大量现场要求数据测试的工作，已经解决了设计中存在的问题。最后，在加药

5、机控制系统的核心一药量调节方面进行研究和改进，在控制药剂剂量时，单纯采用传统的PID控制器难以取得更好的控制效果。为进一步提高系统的控制效果和控制精度，本系统采用模糊PID控制器，并根据模糊控制原理和微控制器的特点，设计了FUZZY-PID控制器，并详细描述其工作原理和设计过程，提出了模糊控制在C8051F系列微控制器中的实现方法。以CAN总线通信技术、数据采集技术为依托，设计了符合背景标准的信息交流格式，完成了控制模块和上位机显示模块之间的通信以及控制模块的参数采集与控制，从而达到更加精确控制药剂剂量的要求。关键词：现场总线；加药机；

6、微控制器：模糊PID．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignandImplementationofDosingMachineControlSystemBasedonFieldbusAbstractTheprogressofthefloatationtechnologyplaysanimportantroleindevelopmentofmineralprocessingtechnology,especiallyinqualityimprovementandimpurityreduction．Duringthefl

7、otationprocess，botheffectivemeasurementandadditionalquantityofflotationagentarenecessary．Howtomeasureandcontroltheamountofflotationagentexactlyisthekeypointofthewholeautomaticcontrolsystem．Thedosingmachinestudiedinthispapercouldcompletemeasurementandthecontrolintheamount

8、offlotationagentaccurately．Inthispaper,Ourdosingmachineemployssteppingmotortodrivedosingpumpasthedrug。f