Проектирование системы управления тепловым насосом с дистанционным доступом: разработка технической структуры периферийного устройства (датчиков, модема, нейрочипа), структурной схемы контроллера и его программного обеспечения, рекомендации по отладке.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• Введение
• 1.Обзор существующих аналогов проектируемой системы
• 1.1 Обзор существующих программно-аппаратных комплексов
• 1.1.1 Комплексная система исследования работы тепловых насосов "Анализатор"
• 1.1.2 Комплекс СТК РНК
• 1.1.3 Устройство для диагностирования состояния теплового насоса
• 1.1.3 Системы контроля “Cидосс”
• 1.2 Обзор тепловых насосов
• 2.Анализ технического задания
• 3.Структурные решения
• 3.1 Разработка функциональной схемы системы
• 3.2 Разработка технической структуры периферийного устройства
• 3.2.1 Датчики
• 3.2.1.1Датчик измерения температуры
• 3.2.1.2 Датчик для измерения давления
• 3.2.1.3 Датчик пожарной сигнализации
• 3.2.1.4 Датчик охранной сигнализации
• 3.2.1.5 Датчик наличия напряжения в сети
• 3.2.2 Линии связи
• 3.2.3  Модем
• 3.3 Выбор и расчет нейрочипа
• 3.4 Выбор и обоснование модема и периферийных устройств
• 3.5 Разработка приемопередатчика
• 3.6 Структурные решения по программному обеспечению контроллера
• 4.Разработка контроллера
• 4.1 Разработка структурной схемы контроллера
• 4.2Выбор элементной базы
• 4.3Разработка принципиальной схемы контроллера
• 4.4 Проектирование печатной платы контроллера
• 4.4.1 Определение общих требований к печатной плате
• 4.4.2 Методы изготовления печатных плат
• 4.4.3 Описание конструкции печатной платы
• 4.5 Расчет надежности контроллера
• 4.5.1 Причины отказов средств вычислительной техники
• 4.5.2 Классификация неисправностей
• 4.5.3 Основные подходы к оценке надежности ЭВМ
• 4.5.4 Статическое резервирование
• 4.5.5 Динамическое резервирование
• 4.5.6 Гибридное резервирование
• 4.5.7 Расчет времени наработки на отказ
• 5. Программное обеспечение контроллера
• 5.1 Разработка алгоритмов обработки данных контроллером
• 5.2 Разработка программного обеспечения
• 5.3 Рекомендации по отладке
• 6. Программное обеспечение пользователя
• 6.1 Разработка алгоритмов обработки данных поступающих от контроллера
• 6.2 Разработка программного обеспечения
• 6.3 Рекомендации по отладке
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложения

Введение

В настоящее время при автоматизации процессов в промышленности все более широкое распространение получают различные системы автоматического управления.

Автоматическое управление в технике, совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления широко применяется во многих технических системах для выполнения операций, не осуществимых человеком в связи с необходимостью переработки большого количества информации в ограниченное время, для повышения качества и точности регулирования, освобождения человека от управления системами, функционирующими в условиях относительной недоступности или опасных для здоровья. Цель управления тем или иным образом связывается с изменением во времени регулируемой величины - выходной величины управляемого объекта. Для осуществления цели управления, с учетом особенностей управляемых объектов различной природы и специфики отдельных классов систем, организуется воздействие на управляющие органы объекта - управляющее воздействие. Оно предназначено также для компенсации эффекта внешних возмущающих воздействий, стремящихся нарушить требуемое поведение регулируемой величины. Управляющее воздействие вырабатывается устройством управления. Совокупность взаимодействующих управляющего устройства и управляемого объекта образует систему автоматического управления.

Дипломная работа состоит из введения ,шести глав ,заключения ,списка использованной литературы и приложений.

В первой главе рассматривается автоматика для управления тепловыми насосами.

Во второй главе проводится анализ технического задания и требований к устройству.

В третье главе производится обсонование структурных решений производится выбор устройств управления.

В четвертой главе производится проектирование контролера , выбирается печатная плата , реализуется ПО удаленного пользователя и ПО контролера.

В пятой главе разрабатывается ПО контролера.

В шестой главе разрабатывается ПО пользователя.

Таким образом, целью данной дипломной работы является проектирование системы управления тепловым насосом с дистанционным доступом.

1.Обзор существующих аналогов проектируемой системы

Автоматикой называется отрасль науки и техники, которая рассматривает теорию автоматического управления, а также принципы построения автоматических систем и образующих их технических средств.

Введение автоматизации управления тепловыми насосами является одним из важнейших направлений технического прогресса в области подачи и отвода тепла в населенных пунктах и на промышленных предприятиях.

Применение автоматизированного управления дает значительные преимущества:

повышает бесперебойность, четкость и надежность работы, поскольку автоматическая аппаратура быстро реагирует на изменение режима работы;

снижает эксплуатационные расходы вследствие уменьшения числа обслуживающего персонала, а также расходов на отопление и освещение помещений;

снижает строительную стоимость, так как оборудование концентрируется на меньшей площади машинного зала и отпадает необходимость в устройстве бытовых и вспомогательных помещений;

увеличивает срок службы оборудования и приборов благодаря своевременному выключению из работы агрегатов при возникновении неполадок в их работе;

дает возможность сосредоточить управление несколькими автоматизированными насосами в одном пункте, что делает систему более гибкой и надежной;

исключает участие персонала в технологических операциях, протекающих в антисанитарных условиях.

На тепловых насосах автоматизируются: пуск и остановка агрегатов и вспомогательных установок; контроль и поддержание заданных параметров (например, уровня воды, подачи, напора и т. д.); прием импульсов параметров и. передача сигналов в диспетчерский пункт. Для наблюдения за параметрами работы служат различные датчики, которые преобразуют контролируемую величину в электрический сигнал, поступающий в исполнительный механизм.

Датчиком называется элемент автоматического устройства, контролирующий колебания той или иной физической величины и преобразующий эти колебания в изменения другой величины, удобной для передачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автоматических устройств.

Реле называют устройства, которые состоят из трех основных органов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного. Воспринимающий орган принимает управляющий импульс и преобразует его в физическую величину, воздействующую на промежуточный орган. Промежуточный орган, принимая сигнал, воздействует на исполнительный орган, который скачкообразно изменяет выходной сигнал и передает его электрическим цепям управления.

В автоматизированных системах управления насосными агрегатами применяют следующие типы датчиков и реле:

датчики уровня -- для подачи импульсов на включение и остановку насосов при изменении уровня воды в баках и резервуарах;

датчики, или электроконтактные манометры, -- для управления цепями автоматики при изменении давления в трубопроводе;

струйные реле -- для управления цепями автоматики в зависимости от направления движения воды в контролируемом трубопроводе;

реле времени -- для отсчета времени, необходимого для протекания определенных процессов при работе агрегатов;

термические реле -- для контроля за температурой подшипников и сальников, а в некоторых случаях за выдержкой времени;

вакуум-реле -- для поддержания определенного разрежения в насосе или во всасывающем трубопроводе;

промежуточные реле -- для переключения отдельных цепей в установленной последовательности;

реле напряжения -- для обеспечения работы агрегатов на определенном напряжении;

аварийные реле -- для отключения агрегатов при нарушении установленного режима работы.

Электродный датчик уровня. Основными элементами электродного датчика уровня являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контролируемого уровня. При достижении уровнем воды того или иного электрода вследствие электрической проводимости воды замыкаются соответствующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насосными агрегатами.

Датчик давления. В качестве датчика давления используют...