Автоматизация системы управления термической вертикальной печи ТВП В-1
Анализ измерительной системы плоского конденсатора. Моделирование резонансного усилителя. Проектирование синхронного детектора. Разработка микроконтроллерного модуля регистрации и функциональной схемы датчика. Расчет фильтра частот измерительного канала.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.05.2014 |
Размер файла | 679,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Канал связи основан на элементе SP485, который представляет собой полудуплексный трансивер, который отвечает требованиям RS-485. Его конструкция имеет низкое энергопотребление без ущерба для производительности. Приемник SP485 имеет дифференциальные входы с входной чувствительностью всего ± 200 мВ. Входное сопротивление приемника, как правило, 15 кОм.
Рисунок 3.20 - Схема модуля связи RS485
3.5 Проектирование программы управления
Программа управления состоит из таких основных узлов: модуль инициализации, модуль обслуживания интервала дискретности системы 1мс, модуль чтения данных с АЦП, модуль UART, модуль RS485, модуль автоподстройки.
void RS485Init(uint32_t Baudrate);
voidUART_IRQHandler(void);
void RS485Send(uint8_t *BufferPtr, uint32_t Length);
voidUARTFillTHR(void);
void RS485Send_async_from_buf(uint8_t Adress, uint32_t Length);
void RS485Send_async(uint8_t Adress, uint8_t *BufferPtr, uint32_t Length);
void RS485WriteBuf_async( uint8_t *buffer, uint8_t *count );
void RS485WriteBuf_async_2bytes( uint8_t *buffer);
void RS485ChangeAdress(uint8_t adress);
extern uint8_t UARTRxBuffer[BUFSIZE_RX_UART];/* Round-robbin */
extern volatile uint32_t UARTRxCount;
extern volatile uint8_tUARTTxBuffer[BUFSIZE_TX_UART]; /* Round-robbin */
extern volatile uint32_t UARTTxCount;
extern volatile uint8_t UART0TxEmpty ;
extern volatile uint32_t UARTTxToSend ;
extern volatile uint32_t UARTTxCountLastTrans;
extern volatile uint8_tUARTTx2Buffer[BUFSIZE2_TX_UART]; /* Round-robbin */
extern volatile uint32_t UARTTx2Count;
#endif /* end __RS485_H */
intmain (void)
{
uint32_t i;
uint32_ttemp,DeviceConnected ;
uint16_tTimeCounter=0;
uint16_t Led_State_Count;
SystemInit();
GPIOInit();
Sensor_IndicatorLEDInit();
Sensor_IndicatorLEDSwitch(OFF);
init_timer16(1,SystemAHBFrequency/1000); // На 1 мс - 1000 Hz
enable_timer16(1);
while ( 1 )
{
if(timer16_1_tick)
{
timer16_1_tick = 0;
TimeCounter++;
DeviceConnected = 0;
if(TimeCounter == 1)
{
UARTRxCount = 0;
SendRequestSubmitt(0x8F);
NumRequests ++;
}
if(TimeCounter == 3)
{
TimeCounter=0;
if(UARTRxCount>0)
{
if(UARTRxCount == 4)
{
if((UARTRxBuffer[0] == 0x8F) && (UARTRxBuffer[1] == COMMAND_SUBMIT))
{
DeviceConnected = 1;
UARTRxCount = 0;
NumAnswers ++;
}
else if(UARTRxCount> 4)
{
UARTRxCount = 0;
}
if(DeviceConnected)
Sensor_IndicatorLEDSwitch(ON) ;
else
Sensor_IndicatorLEDSwitch(OFF);
}
voidSendRequestSubmitt(uint8_t adress)
{
uint8_t submit[2];
submit[0] = adress;
submit[1] = COMMAND_SUBMIT;
//RS485Send(submit,3);
RS485Send_async(adress, &submit[1], 1);
}
voidSensor_IndicatorLEDInit(void)
{
GPIOSetDir( 3, 5, 1 );
return;
}
3.6 Моделирование системы регистрации
конденсатор детектор датчик фильтр
Моделирование представляет собой график работыдатчикарегистрации малоразмерных быстролетящих неметаллических объектов выполненную на примере зерна. График изменения ёмкостиизображен на рисунке 3.21.
Рисунок 3.21 - Изображение графика изменение ёмкости
Программный код графика изменения ёмкости разработанный в программе Matlab
clear;clc;
e0 = 8.854e-12; %
L=30e-3;
H=12e-3;
B = 80e-3;
a=3e-3;
b=6e-3;
e1 = 4;
Cap0 = e0*B*H/L;
S1 = a^2;
l1 = b;
S2 = S1;
l2 = L-l1;
S3 = B*H-S1;
l3 = L;
c1 = e0*e1*S1/l1;
c2 = e0*S2/l2;
c3 = e0*S3/l3;
Cap1 = c1*c2/(c1+c2)+c3;
%%
S1 = a*b;
l1 = a;
S2 = S1;
l2 = L-l1;
S3 = B*H-S1;
l3 = L;
c1 = e0*e1*S1/l1;
c2 = e0*S2/l2;
c3 = e0*S3/l3;
Cap2 = c1*c2/(c1+c2)+c3;
dCap1 = Cap1 - Cap0;
dCap2 = Cap2 - Cap0;
fprintf('Емкостьдатчика %ffF\n',Cap0*1e15);
fprintf('Изменениеемкостидатчика dCap1 %ffF\n',dCap1*1e15);
fprintf('Относительное изменение емкости датчика dCap1/Cap0 %f\n',dCap1/Cap0);
fprintf('Изменение емкости датчика dCap2 %f fF\n',dCap2*1e15);
fprintf('Относительное изменение емкости датчика dCap2/Cap0 %f\n',dCap2/Cap0);
fprintf('Отношение изменений dCap2/dCap1 %f\n',dCap2/dCap1);
Вывод
Был проведен анализ современных датчиков, определены его основные преимущества и недостатки. Поставлены задачи проектирования.
Произведен расчет изменения емкости при пролете объекта между пластинами конденсатора, расчет фильтров нижних частот. Также был смоделирован резонансный усилитель. Выбраны элементы для источника питания.
Была спроектирована структурная схема датчика регистрации, что позволило разработать его функциональную схему и печатную плату в программном комлексе KiCAD. Разработана программа управления датчиком регистрации. Также спроектирована программная модель системы разработанная в программе Matlab.
Произведен анализ проектируемого объекта и расчет капитальных затрат на создание датчика регистрации и посчитана экономическая выгода от применения такого комплекса по сравнению с ближайшими аналогами на рынке.
Определены и математически рассчитаны основные факторы риска при работе с ЭВМ.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание процесса термической обработки металла в колпаковых печах. Создание системы автоматизации печи. Разработка структурной и функциональной схемы автоматизации, принципиально-электрической схемы подключения приборов контура контроля и регулирования.
курсовая работа [766,2 K], добавлен 29.03.2011Конструкция дуговой электрической плавильной печи. Описание функциональной схемы управления технологического процесса. Расчет расхода газа с помощью сужающего устройства; сопротивление резисторов измерительной схемы автоматического уравновешенного моста.
курсовая работа [353,9 K], добавлен 30.03.2016Методы контроля температуры газа. Разработка структурной и функциональной схемы системы контроля. Выбор термопреобразователя сопротивления и измерительного преобразователя, их технические характеристики. Проверка измерительной системы на точность.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.05.2012Разработка функциональной схемы автоматизированной системы регулирования температуры хлебопекарной печи. Конструкция печи туннельного типа. Анализ принятых инженерно-технических решений, обеспечивающих безопасность при эксплуатации проектируемой системы.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 14.12.2013Контроль уровня и концентрации жидкости. Структурное моделирование измерительных каналов. Разработка схемы автоматизации измерительной системы. Выбор передаточной функции. Анализ характеристик (временной, статистической, АЧХ, ФЧХ) средств измерения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.12.2013Построение функциональной схемы системы автоматического управления кухонным комбайном. Выбор микропроцессора, электронного усилителя напряжения, электропривода, резервуара, датчиков температуры и концентрации. Расчет характеристик датчика обратной связи.
курсовая работа [790,4 K], добавлен 20.10.2013Анализ путей автоматизации стана ХПТ-55. Декомпозиционный анализ задачи модернизации системы управления и разработка декомпозиционной схемы. Разработка схемы электрической соединений системы управления. Разработка блок-схемы алгоритма управления станом.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 24.03.2013Состав локальной системы автоматического управления (САУ). Выбор термоизмерительного датчика давления. Расчет датчика перемещения обратной связи локальной системы управления. Выбор усилителя мощности, двигателя, редуктора. Расчет передаточной функции САУ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.10.2013Процесс выплавки чугуна в доменной печи. Обоснование выбора приборов и средств автоматизации для реализации АСР давления газа под колошником доменной печи. Разработка функциональной и принципиальной схемы АСР, проектирование схемы внешних соединений.
курсовая работа [137,7 K], добавлен 05.12.2013Выбор элементной базы локальной системы управления. Выбор датчика угла поворота, двигателя, редуктора, усилителя, реле и датчика движения. Расчет корректирующего устройства. Построение логарифмической амплитудной частотной характеристики системы.
курсовая работа [710,0 K], добавлен 20.10.2013