基于DSP的烟支重量控制系统的研究与开发

目前，烟草科技发展的一个重要方向是在改造进口烟机控制设备的基础上，实现烟机核心控制技术的自主知识产权，同时利用当前最新的软件技术和硬件技术不断提高烟机控制技术的发展，促进我国烟机的自动化水平。 本文依托于中科院沈阳自动化研究所自动化装备研究室的项目——PASSIM卷接机组改造。烟支的重量控制是卷接机组决定烟支质量的关键部分，鉴于旧式的PASSIM卷接机组的重量控制系统MAID-N存在着以下不足：没有紧头跟踪功能，体积很大，接口关系复杂，数据传输效率低，电路维修率高，精度较低。因此对重量控制系统的改造采用DSP芯片作为整个系统的核心处理器，缩小了系统体积，提高了系统运行速度和控制精度。基于DSP的烟支重量控制系统实时采集烟支重量信号、计算烟支重量、坏烟剔除，同时还增加了紧头跟踪控制功能。 本文首先介绍了烟支重量控制系统的原理，包括重量控制信号的产生，影响重量控制精度的因素和烟支重量信号的梳理分析。接着介绍了DSP技术，着重于其在烟支重量控制系统中的应用和系统设计中用到的DSP芯片TMS320F2812的结构和外设资源。然后介绍了系统设计流程，包括硬件和软件部分的设计。硬件电路主要是输入信号的滤波处理电路和电机执行部分的硬件设计。软件部分的设计包括基于F2812的AD模块实现过采样算法，烟支重量控制算法实现，紧头跟踪算法设计。软件部分还介绍了系统的通讯设计。最后对新系统在现场运行的情况进行了数据采集，分析表明系统控制精度满足要求。