在水泥的生产过程中,入窑生料计量系统的稳定性和准确性是稳定窑的热工制度,提高水泥熟料产量、质量,降低能耗的关键因素之一。因此,生料计量系统是水泥企业重视的关键设备。当前,转子秤计量系统已经成为主流的生料计量系统,而计量仪表是计量系统中最核心的部件,它决定着该系统的计量精度及稳定性。进口的生料转子秤计量仪表性能较好,但其价格昂贵。大部分国产计量仪表存在着计量控制不精确、微处理器性能较低、电磁兼容性差、功能单一等问题。针对上述问题,本文提出了虚拟多分隔的计量算法,设计了生料转子秤计量仪表。有效的解决了大部分国产生料转子秤计量仪表存在的问题。具体研究如下:(1)通过市场调研,总结了国产生料转子秤计量仪表的的不足,并深入的研究了生料转子秤的机械结构及转子秤计量系统。针对国产计量仪表计量算法的不足,根据转子秤的称重原理,提出了虚拟多分隔的计量算法,并进行了详细研究,实现对入窑生料的精确计量。同时详细研究了仪表的功能需求,并根据仪表的功能需求,进行了仪表的硬件电路总体设计和软件总体设计。(2)根据仪表硬件系统的总体设计,对硬件系统进行了详细设计。在设计过程中,以基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103ZET6单片机为核心控制单元,提高了数据处理能力;隔离电路的设计,增强了仪表的电磁兼容性。仪表硬件系统包括:主机电路、电源电路、称重信号采样电路、速度脉冲采样电路、流量外给定电路、4-20mA输出控制电路、人-机接口电路、开关量电路、通信接口电路等。(3)根据仪表软件系统总体设计及功能要求,详细设计并编写了转子秤计量仪表软件代码。程序设计采用C语言编程,按功能模块划分。主要包括:驱动程序设计、监控程序设计、信号采集与数据处理程序设计、基于虚拟多分隔计量算法的程序实现、标定程序设计及事件报警程序设计等。(4)根据计量仪表的主要技术指标,通过搭建实验平台,分别进行了仪表程序联调测试和仪表通道的性能测试。通过对测试结果进行分析,仪表的功能与通道的性能满足设计要求。基本上可以应用在工业现场。