Рассмотрение основ структурной схемы системы автоматизации. Выбор исполнительных и задающих элементов, микропроцессорного элемента управления. Расчет нагрузочных характеристик. Составление алгоритма управления и написание программного обеспечения.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• Введение
• Задание
• 1. Структурная схема системы автоматизации
• 2. Формулировка задачи автоматизации
• 3. Выбор задающих и исполнительных элементов системы
• 4. Выбор и обоснование выбора микропроцессорного элемента
• 5. Расчет нагрузочных характеристик микроконтроллера
• 6. Составление электрической схемы и спецификации элементов
• 7. Блок-схема
• 8. Написание программного обеспечения
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• автоматизация микропроцессорный управление алгоритм
• Целью курсовой работы является проектирование АСР на микропроцессорных элементах.
• Для достижения этой цели следует выполнить следующие пункты задания:
• составить структурную схему системы автоматизации;
• сформулировать задачу автоматизации;
• выбрать исполнительные и задающие элементы;
• выбрать и обосновать выбор микропроцессорного элемента управления;
• рассчитать нагрузочные характеристики элементов;
• составить электрическую схему и спецификацию элементов;
• составить алгоритмическую схему управления;
• написать программное обеспечение.
• Задание
• Включить насос при следующих условиях:
• - Включена кнопка "пуск"
• - Отключена кнопка "стоп"
• - Нет аварийного сигнала с датчика двигателя
• - Нет сигнала с датчика уровня жидкости
• Отключить насос при обратных значениях этих сигналов

1. Структурная схема системы автоматизации

Структурная схема составляется с целью формулировки и конкретизации задачи управления. Обязательным компонентом решения задачи автоматизации в данной курсовой работе является использование микропроцессорного элемента управления. Структурная схема должна включать в себя микропроцессорный элемент управления (микроконтроллер), входные и исполнительные элементы.

Рис.1 Структурная схема системы автоматизации

На рисунке 2 показана структурная схема системы автоматизации, ниже основные элементы системы автоматизации.

Д1 - датчик двигателя

Д2 - датчик уровня жидкости

К1 - кнопка "ПУСК"

К2 - кнопка "СТОП"

Н - насос (двигатель насоса)

2. Формулировка задачи автоматизации

При включении кнопки "ПУСК" К1 сигнал поступает на микроконтроллер, включается насос Н, при включении кнопки "СТОП" К2 - насос выключается. Если нет аварийных сигналов с датчиков двигателя Д1 и уровня жидкости Д2 на микроконтроллер, то насос продолжает работать в противном случае он должен быть выключен.



Как только уровень в ёмкости достигнет верхнего (ВУ), сработает реле К1 и своими контактами заблокируется на контрольный электрод нижнего рабочего уровня (НУ), а контактами К1.1, К1.2 отключит насос. При разборе воды из ёмкости уровень начинает снижаться, и как только он достигнет нижнего рабочего, реле К1 отпустит, насос включится и будет работать пока ёмкость не наполнится. Схема хороша своей простотой и надёжностью, но работоспособна только с маломощными реле и, соответственно, с маломощными насосами. Выходную мощность устройства можно повысить, добавив в схему пускатель, также для удобства в эксплуатации в схему добавлены кнопки ручного пуска и останова насоса, что позволяет вручную запустить насос, когда накопительная ёмкость ещё не опустела - после заполнения насос отключится автоматически. Также после автоматического пуска насоса кнопкой "стоп" можно его остановить, не дожидаясь наполнения ёмкости.

3. Выбор задающих и исполнительных элементов системы

Датчик уровня жидкости LLE102000

Бесконтактные оптические твердотельные датчики уровня жидкости предназначены для определения порогового уровня жидкости в различных емкостях. Датчики, в зависимости от назначения, выпускаются в пластмассовом (полисульфон) или металлическом (нержавеющая сталь или латунь) корпусе. ИК излучатель и ИК приемник датчика расположены внутри прозрачного колпака. В отсутствии жидкости ИК луч отражается от поверхности колпака и принимается фотоприемником. При погружении колпака в жидкость происходит изменение его коэффициента преломления, что влечет изменение угла отражения и, соответственно, снижения интенсивности излучения в апертуре приемника. Падение тока через фототранзистор вызывает переключение триггера. По сравнению с датчиками поплавкового типа, оптические датчики Honeywell имеют значительно больший срок службы, обладают быстрым временем отклика, просты в установке и легко стыкуются с микроконтроллерами. Датчики имеют дополнительные схемы защиты от короткого замыкания по выходу, превышения питающего напряжения и случайной смены его полярности.

Области применения датчиков уровня жидкости

- Торговые автоматы

- Ванны и души

- Пищевое производство

- Медицинская аппаратура

- Компрессорная техника

- Механические станки

- Автомобильная техника

Производитель	Honeywell Sensing and Control
Серия	LLE
Тип	Liquid
Выходная конфигурация	Bipolar: Dry-High
Тип монтажа	Panel Mount, M12 Thread
Материал- Корпуса, Призмы	Polysulfone
Рабочая температура	-25°C ~ 80°C
Максимально допустимое напряжение	5 ~ 12В
Ток пит	15 мA
Ток вых	10 мА

Погружной насос Водолей БЦПЭ-0,5-16У

Погружной насос Водолей БЦПЭ -0,5-16У* (60/27) - технические характеристики:

Номинальная объемная подача:	1,8 м3/ч
Общий напор при номинальном объеме подачи:	16 м
Максимальная объемная подача:	3,6 м3/ч
Максимальный напор:	27 м
Номинальная потребляемая мощьность:	400 Вт
Напряжение:	220+-22 В
Частота сети:	50 Гц
Потребляемый ток:	1,8 А
Частота вращения:	2800 об/мин
Режим работы насоса:	Продолжительный
Масса брутто, не более:	8,0 кг
Масса нетто, не более:	7,7 кг
Количество ступеней насосной части:	3
Максимальный диаметр насоса:	не более 105 мм

G5LE-114P 10A - твердотельное реле. Управляется логическим высоким/низким уровнем и способно коммутировать токи до 10А при напряжении 220В. Согласования с PICом не требует.

4. Выбор и обоснование выбора микропроцессорного элемента

В курсовой работе использован микропроцессорный элемент PIC16C71X компаний "Microchip", так как у данного микроконтроллера 13 портов ввода/вывода, что является достаточным для осуществления данного проекта.

Память программ, байт	ОЗУ данных	Част., МГц	Порты вв./выв.	АЦП/ЦАП	Перезап. по сбою питания	Таймеры	Програм. на плате
512x14	Другие файлы: Проектирование автоматизированной информационной системы Проектирование формы входных документов и выходного плана выплат по вкладам на основе исходной информации. Рассмотрение наиболее рациональных путей ра... Модуль взаимодействия с автоматизированной системой расчётов компании ОАО "Мобильные ТелеСистемы" Проектирование информационной системы. Анализ языков программирования и существующих решений для администрирования системы управления базами данных. Р... Проектирование автоматизированной системы управления печами типа ПТБ-10 Разработка автоматизированной системы управления процессом подогрева нефти в печах типа ПТБ-10 на примере установки подготовки нефти ЦПС Южно-Ягунског... Проектирование автоматизированной системы "Деятельность автосервиса" Разработка автоматизированной системы, которая позволит повысить эффективность и качество работы автосервиса. Автоматизация процессов оказания консуль... Проектирование базы данных для автоматизированной системы Проектирование базы данных для автоматизированной системы "Склад". Разработка концептуальной модели (ER-диаграмма). Преобразование в реляционную модел...