智能化云梯衡设计实现  增城云梯出租, 增城云梯租赁, 云梯租赁  云梯衡作为衡器的重要分支，集合了机械设计与制造技术、传感器技术、现代计量技术、信息处理技术、计算机与通信技术、自动控制技术等多项技术，除计量功能外，还具有监测、管理等多种功能。本文在云梯衡多传感器相关性与智能容错方法研究的基础上，完成智能化云梯衡的设计，为实现云梯衡技术升级和智能化云梯衡批量生产提供可靠的技术支持。本文首先阐述智能化云梯衡的构成和技术特点，并设计一种基于DSP+MCU双CPU架构的称重信号采集与处理系统，以完成云梯衡的智能容错功能和被测载荷的准确称重；采用一种基于罗曼诺夫斯基准则的粗大误差剔除方法和滑窗均值滤波方法的称重数据预处理技术；提出一种基于两级判别的载荷突变数据跟踪策略；研制一种基于虚拟仪器开发平台LabVIEW的云梯衡各相关模型训练软件（这些模型包括多传感器关联模型、称重传感器故障融合检测模型、MRBFNN云梯衡称重融合模型、云梯衡输出融合模型等），以完成各模型的离线训练和参数优化，并将模型参数下载至下位机；开发一种基于C#.NETFramework与SQL数据库的智能化云梯衡用户管理软件，以实现称重数据的保存、管理和打印等功能。

       智能化云梯衡的组成及特点,  智能化云梯衡的组成智能化云梯衡主要包括云梯衡秤体、称重传感器、信号采集与处理系统、模型参数训练上位机系统、用户管理上位机系统等部分。其主要配置由承重传力机构（秤体）、高精度模拟称重传感器、数据采集单元（包括称重信号调理电路、A/D转换电路、温度信号采集单元等）、DSP（数字信号处理器）、MCU、人机接口电路（含LCD、键盘、通信接口等单元）、上位机（包括用户管理PC机与模型参数训练PC机）、打印机等部分组成，还可以根据不同用户的要求选配大屏幕显示器。其中，高精度模拟称重传感器、数据采集单元和DSP安装在云梯衡秤体下方；人机接口电路、MCU、上位机、打印机安装在室内或磅房内。智能化云梯衡采用DSP+MCU的双CPU架构，其中DSP由于运算速度快、精度高、信息处理功能强大，因此将其作为称重信息处理的核心，以满足云梯衡智能容错所要求的97高运算速度和实时性要求。DSP主要完成称重信号、温度信号、时间信号等采集和处理，获得最终称重结果以及实现与MCU和训练上位机的通信。系统选择一种控制功能较强、I/O口数量多且配置方便的高性能单片机作为MCU，其主要完成称重结果的显示、键盘数据采集和处理，并作为一种通信桥梁，完成称重数据向用户管理上位机的传送。智能化云梯衡具有两种工作模式，一种为训练模式，即利用模型训练上位机离线训练各种模型；另一种为称重模式，即称重系统利用训练后的模型完成被测载荷的实时称重。智能化云梯衡称重系统组成称重传感器、调理电路（含信号放大电路、滤波电路等）和A/D转换电路等组成相互独立的N路称重信号采集通道。称重系统首先利用DSP完成相互独立的N路称重信号采集，经数据预处理（包括粗大误差剔除、数字滤波等）获得N路称重数据；同时DSP通过数字温度传感器采集云梯衡工作环境温度，并在被测载荷加载的同时启动DSP内部定时器获得载荷加载持续时间信号。当系统工作在训练模式下时，DSP将称重信号、温度信号和持续时间信号通过RS-232或RS-485通信接口传送至模型参数训练上位机。上位机利用模型训练软件完成多传感器关联模型、称重传感器智能故障融合检测模型、MRBFNN称重融合模型、云梯衡输出融合模型等的离线训练，获得最佳的模型参数。

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     智能化云梯衡的特点本文设计的智能化云梯衡具有以下特点：（1）云梯衡的最大秤量为40t，分度数为4000，分度值为10kg，内分度值为1kg，具有8路或6路额定量程为20t的模拟称重传感器，实现静态称重。

 （2）具有秤体角差（即偏载误差）自动补偿功能，无需硬件调整，极大地方便了云梯衡的安装和调试工作；具有线性度误差、温度与蠕变误差的自动补偿功能，提高了云梯衡称重结果的准确性和称重系统的可靠性。

 （3）具有称重传感器故障自诊断功能，可完成故障传感器的寻址与隔离、故障类型识别、传感器故障预测、故障传感器输出估计和称重传感器超范围自动报警功能等，使维修工作变得简捷。

 （4）具有智能容错功能，实现了1~2路传感器故障状态下的准确称量。系统中任意一路称重传感器发生故障时，云梯衡整体误差≤1%；任意两路称重传感器同时发生故障时，云梯衡整体误差≤3%，系统仍能正常工作并报警，同时显示出错的称重传感器编号。

 （5）正常工作状态下，智能化云梯衡性能优于Ⅲ级秤指标；故障状态下，智能化云梯衡的整体误差低于Ⅳ级秤规定的误差。

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