一种基于无线传输的压磁式板形仪信号处理系统.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第2期(总第196期)一种基于无线传输的压磁式板形仪信号处理系统术周校晨，陈圣俭，魏子杰(装甲兵工程学院控制工程系北京，100072)摘要：为了克服传统的有线信号传输的板形仪信号处理系统在控制精度等方面的不足，本文设计了一套适用于压磁式板形仪的无线信号处理系统。该系统通过无线收发模块xL02—232APl实现数据无线传输，加上功能匹配的多单片机系统和上位机系统，进而提高出产带材品质。关键词：无线传输；多单片机系统；板形仪信号处理系统中图分类号：TP391文献标识码：B

2、DOI编码：10．14016／j．cnki．100l一9227．2016．02．177Abstract：InordertoovercomethetraditionalwiredsignaltransmissionShapemetersignalprocessingsvstemdeficienciesincontmlaccuracy，thepaperdes培nasuitablepressuremagneticShapemeterwirelesssignalpmcessingsystems．Thesy

3、stemrealizeswirelesstmnsmissionofdatathroughthewirelesstmnsceivermoduleXIJ02—232APl，plusmatchingmulti—functionmicmcontr0UersystemandPCsystem，thusimpmvingthequalityofthest打pproducedAbstract：Wirelesstransmission；Multi—chipcomputersystem；ShapemeterSignal

4、PmcessingSystemO引言现有的板形仪可分为转子(测量辊)和定子(外围处理系统)两部分，而传统的板形仪多采用接触式的连接方式(如采用炭刷式板形仪滑环)实现转子和定子的连接。以炭刷式连接为例。导电中圈安置在滑环轴上，测量辊上的传感器组将电信号给到中圈，导电中圈又与柔性炭刷直接接触，故信号可顺利给到炭刷，后经柔性炭刷连接定子，信号传至外部处理设备。当测量辊滚动工作时，传感器产生电信号，经导电中圈和柔性炭刷传输给外部信号处理系统，进而实现板型控制。但工业生产中的轧制环境往往较为恶劣，加之辊体自

5、身在旋转中的不稳定，炭刷与导电中圈之间的摩擦生热，摩擦磨损等因素会严重地影响板形仪板形控制的精度和稳定性，影响出产带材的品质。故本文设计了一套基于无线收发模块xIJD2—232APl，适用于压磁式板形仪的信号处理系统。1系统概况上皿机■甄t舞情■信号辅按图l整个信号处理系统按功能模块分可分为：信号提取模块、信号放大调理模块、信号转换模块、数据无线传输模块和上位机模块。压力信号由传感器提取转化为电信号后，信号调理模块对信号做解调、放大、整流等一系列处理后送入信号转换模块；该模块将信号转换为数字信号后

6、，再通过无线收发模块将数据传送给上位机，由上位机上的软件实现数据的进一步处理。其中信号调理部分由常规的信号调理电路、放大电路基准校准电路和整流滤波电路实现。而信号转换部分可由信号处理模块实现。故该系统可简化为如图2所示系统。收稿日期：2015—10—20}基金项目：国家自然科学基金资助项目(61179001)作者简介：周校晨(1991一)男，硕士，主要从事检测技术与自动化装置的研究工作。多单茧机系囱图2需要说明的是图中的多单片机系统是由若干个从单片机和主单片机组成。该系统能通过多单片机系统实现信号

7、模数转换，并能成功采集多通道的数字信号，按通道归类处理，然后通过无线模块传送给上位机。2多单片机系统由于系统涉及的板形仪会有多个测量区，每个测量区会有多个信号。所以所设计的单片机系统需要实现对多个信号的提取，模数转换，按通道对数据分类传输。这就要求多个单片机协同工作。初步采用主从单片机协同工作的模式实现：若干个从单片机负责采集信号，主单片机负责协调从单片机的信号传输，从而实现多组信号的有序传输。采用MPC56F．8013数字信号处理器，每一个数字信号处理器可负责6路模拟信号的采集；并选用MPc56

8、F8013的ADcs功能，实现信号的模数转换；而后由MPC56咫013数字信号处理器对数据进行处理，取出一定时间内的最大值、最小值，均值等信息，并对数据加上地址。然后主单片机寻址从单片机，将数据依次经总线读取。2．1从单片机的功能图3·177·一种基于无线传输的压磁式板形仪信号处理系统周校晨，等从单片机群组主要负责信号的采样，并对采样的信号实现模拟信号到数字信号的转换。在A／D转换实现之后，还需对数据进行处理，取出一组数据中的最大值、最小值和均值，并将数据送到缓冲区等待主单片机的读