本站小編為你精心準備了彈丸參數(shù)測試儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【文章摘要】

在分析了機械測量方法不足的基礎上，設計一種基于智能儀表的三點式彈丸靜態(tài)參數(shù)測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)以基于ModBus通信協(xié)議的智能傳感器為基礎，可以較好地完成自動化測量任務。彈丸的靜態(tài)參數(shù)——質量、質心、質偏等是彈箭產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用和測量中的需要掌握的重要參數(shù)。它與彈箭的加工精度、彈箭的飛行穩(wěn)定性和彈箭發(fā)射動力學有著很密切的關系；同時在彈道計算過程中起著重要作用，直接影響著彈箭的目標命中率；同時也可以為分析解決問題提供幫助。因為彈箭產(chǎn)品的特殊性——結構復雜、質量分布不均。一般的理論計算無法滿足測量的精度需要，必須進行一種有效的實際測量。目前彈箭產(chǎn)品測量主要采用機械重定位法，多點稱重測量法，不平衡力矩法等。但這些機械測量方法都有著一些局限性。

針對機械測量的不足，為了提高彈箭產(chǎn)品靜態(tài)參數(shù)測量的精度。設計了一種基于智能儀表的三點式彈丸靜態(tài)參數(shù)測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)以基于ModBus通信協(xié)議的智能傳感器作為下位機，上位機采用VB編程，以Access作為數(shù)據(jù)庫后臺，研究并編寫了基于MODBUS的應用軟件。其結構簡單、構思巧妙、自動化程度高?？梢酝瑫r測出彈丸的重量、質心、質偏，可以測量口徑在76~155mm大多數(shù)榴彈彈丸，具有廣泛的應用開發(fā)前景。

1測量原理及實現(xiàn)

該測量儀包括臺架和數(shù)據(jù)采集裝置。該測量儀器采用了三點式測量法如圖1所示，采用三點法來測量彈丸的質量、質心、質偏是目前應用比較廣泛的一種測試方法，主要優(yōu)點是適用于測量回轉體的質心，并且能夠同時測得質量、質心、質偏。被測彈體置于彈體座上，使用三個稱重傳感器支撐彈體座，根據(jù)力矩平衡原理可同時測量彈丸的質量、質心、質偏。數(shù)據(jù)采集模塊如圖2所示，主要包括上位機PC機，數(shù)字表，傳感器三部分組成。其中傳感器負責數(shù)據(jù)的輸入；數(shù)字表的作用是接受上位機查詢，并將傳感器采集到的數(shù)據(jù)回應給上位機；上位機依靠基于MODBUS協(xié)議編寫的VB程序對下位機送來的數(shù)據(jù)進行計算并保存在Access數(shù)據(jù)庫中。

2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計及實現(xiàn)

2.1通信協(xié)議系統(tǒng)采用MODBUS作為主機（上位機）和從機下位機之間的通信協(xié)議。MODBUS是目前工業(yè)現(xiàn)場總線中使用較多也是較為成熟的一種通信協(xié)議，按主－從方式進行網(wǎng)絡通信，僅有一個主站查詢，其他設備作為從站根據(jù)主站發(fā)出的查詢指令進行相應工作。主站既可以單獨同每個從設備進行通信，也可以使用廣播與所有從機進行通信。在MODBUS協(xié)議中，主機與從機的回復方式結構如圖3所示。查詢消息中的代碼包括：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、錯誤檢測域。數(shù)據(jù)段包含了從設備執(zhí)行該功能的必要信息。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。在從設備的回應代碼中，包括了：確認要行動的域、要返回的數(shù)據(jù)、錯誤檢測域。行動域是對主機查詢消息中功能碼的回應，數(shù)據(jù)段是從機收集的數(shù)據(jù)，錯誤檢測域是供主機檢測收集數(shù)據(jù)的正確與否。如果在消息接收過程中發(fā)生了錯誤，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發(fā)送出去MODBUS協(xié)議有兩種傳輸方式——ASCII模式和RTU模式。在一個MODBUS網(wǎng)絡上的所有設備都必須采用相同的傳輸模式和串口參數(shù)。在這里我們使用的是RTU傳輸模式，對應的是CRC校驗模式。當控制器設為在Modbus網(wǎng)絡上以RTU（遠程終端單元）模式通信，消息結構如表1。這種方式的主要優(yōu)點是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。

2.2系統(tǒng)軟件流程利用VisualBasic編寫上位機程序，為了使系統(tǒng)的兼容性良好，主機和從機必須嚴格的按照MODBUS協(xié)議編寫，系統(tǒng)軟件流程如圖4所示。在主機端，主要通過對VB中的MSComm控件編程來實現(xiàn)串口通信，利用多個MSComm控件與從機相對應，由于該系統(tǒng)采用的是三點式測量法，故需要三組采集模塊，對應著在RS485總線上的3個從機，每個從機都有一個COM口與其對應。為了能讓用戶更加直觀的理解質心所處的空間位置，系統(tǒng)還用簡明清晰的坐標系來對質心位置進行示意（圖5），在點擊圖形按鈕后，系統(tǒng)會將彈丸的參數(shù)以圖框的形式表現(xiàn)出來使表達更加直觀具體。數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)查詢也提供了相應的圖形按鈕，用戶可以再比較數(shù)據(jù)的同時參看示意圖。此時一次測量結束。

3結語

經(jīng)過實際檢驗本系統(tǒng)完成了預期的目的，可以較好地完成整個自動化測量過程，自動化程度高，操作簡單、方便，不需要過多的內(nèi)存占用，具有一定的推廣價值。

作者：孫永滿 劉鑫 單位：沈陽工學院