Введение 5
1 Состояние вопроса 7
2 Основная часть 12
2.1 Разработка электрической схемы 12
2.1.1 Разработка структуры системы управления 12
2.1.2 Датчик тока 14
2.1.3 Цепь питания 17
2.1.4 Цепь управления 19
2.2. Программное обеспечение 27
2.2.1. Настройка среды разработки 27
2.2.2 Настройка подключения системы к WiFi сети 33
2.2.3 Работа с веб-сервером 36
3 Разработка конструкции устройства 42
4. Безопасность жизнедеятельности 45
4.1 Требования к безопасности для оператора установки 45
4.2 Требования к безопасности для обслуживающего персонала 46
5. Экономическая часть 47
5.1 Экономическая актуальность разрабатываемого проекта 47
5.2 Расчет себестоимости разработанного продукта 47
5.2.1 Расчет стоимости разработки технической документации и программного
продукта 48
5.2.2 Расчет затрат на приобретение комплектующих 49
5.3 Вывод экономической эффективности 51
Заключение 52
Список используемой литературы 53
Приложение А 55
Приложение Б 56
Приложение В 62
Приложение Г 71
Приложение Д 73
Приложение Е 78
На сегодняшний день активно развиваются сетевые технологии, и имплементируется технология «Интернет вещей». В свободном доступе имеется огромное количество устройств, которые дают возможность удаленного управления или позволяют осуществлять определенные функции контроля физических величин. Технологии удаленного управления применяются при управлении какими-либо физическими процессами. В первую очередь данные технологии применялись в промышленности, позже они вошли и в нашу повседневную жизнь.
Активно развиваются беспроводные сетевые технологии: GSM, BlueTooth, WiFi. Современные промышленные компании активно используют все новинки сетевой индустрии, повышая таким образом надежность, гибкость, а главное, эффективность своих производств. Многие предприятия на данный момент имеют системы диспетчеризации, в которых объекты промышленной сети объединены при помощи проводных связей.
Портативная система дистанционного управления асинхронным электродвигателем разрабатывается для упрощения создания локальных систем диспетчеризации. Она обеспечивает простой доступ к управлению асинхронным электродвигателем посредством беспроводной связи WiFi, что существенно экономит время внедрения системы за счет отсутствия необходимости прокладки сетевых кабелей связи.
Устройства, имеющие WiFi интерфейсы, объединяются в целые сети при помощи специальных устройств - роутеров. В качестве роутера может выступать другое устройство, которое обеспечит выполнение его функций.
В качестве диспетчерского поста может выступать не только персональный компьютер или ноутбук, но и любое другое портативное устройство под управлением какой-либо операционной системы (ОС). Данное устройство должно иметь интерфейс WiFi. Планшет или смартфон также могут осуществлять управление портативной системой.
Предполагаемый результат данной выпускной квалификационной работы - это разработка и создание опытного, отлаженного образца портативной системы дистанционного управления асинхронным электродвигателем. Данная модель позволит наглядно изучить современные системы диспетчеризации, а также применить знания и улучшить практические навыки студентов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен анализ существующих систем управления асинхронных электродвигателей, а также существующих сетей, применяемых в промышленности. В выпускной квалификационной работе были учтены плюсы и особенности исследованных систем, а также были выявлены их негативные стороны.
При разработке портативной системы дистанционного управления асинхронным электродвигателем были применены технические решения, которые отражены в пояснительной записке, а также в прилагаемом комплекте чертежей, который содержит структурную схему устройства, принципиальную схему модуля управления, чертеж печатной платы, сборочный чертеж печатной платы и сборочный чертеж модуля управления. Все технические решения, применяемые в данной системе, направлены на ее удешевление по сравнению с существующими аналогами. В выпускной квалификационной работе приведен расчет себестоимости системы.
Разработанная портативная система дистанционного управления асинхронным электродвигателем - это технически законченное устройство, которое позволяет дистанционно управлять асинхронным электродвигателем как с диспетчерского поста, так и с любого переносного мобильного устройства.
1. Кудинов А.К. Методы анализа и расчет электронных схем на ЭВМ: Учебное пособие / - Тольяттти : Изд-во ТГУ, 2007
2. Промышленная электроника: Учебник для вузов / Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е.; Под ред. В.А. Лабунцова. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.: ил.
3. Электронные промышленные устройства: Учеб. для студ. вузов спец. «Пром. электрон.»/ В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, В.Н. Миронов и др. - М.: Высш. шк., 1988. - 303 с.: ил.
4. Глибин Е.С. Программирование электронных устройств : электронное учеб. пособие / Е.С. Глибин, А.В. Прядилов. - Тольяттти : Изд-во ТГУ, 2014.: 1 оптический диск
5. Электроника и микропроцессорная техника : учебник / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. - 6-е изд., стер. - М.: КНОРУС, 2013. - 800 с. - (Бакалавриат).
6. Vittorio M.N. Passaro Non-Destructive Current Sensing for Energy Efficiency Monitoring in Buildings with Environmental Certification/ Vittorio M.N. Passaro // Sensors. - 2015 - 15, PP 16740-16762.
7. A.K. Bouras Behavior Technical Analysis of the Asynchronous Motor/ A.K. Bouras, A.E. Hadjadj and S. Bouras// International Journal of Electrical and Power Engineering - 2011 - 5(1), PP 49-53.
8. Venugopal V. Veeravalli Distributed inference in wireless sensor networks/ Venugopal V. Veeravalli, Pramod K. Varshney // Philosophical Transactions of the Royal Society A - 2012 - 370 PP100-117
9. Daniel K. Fisher Rapid Deployment of Internet-Connected Environmental Monitoring Devices/ Daniel K. Fisher// Scientific Research - 2014 - 4 PP 46-54
10. Ioan Padureanu Optimisation of the Start-up and Operation Regimes of Cooling Water Pumps of a High-Power Hydro Generator/ Ioan Padureanu, Marcel Jurcu, Ladislau Augustinov, Cornel Hat iegan, Eugen Raduca, Laurent iu Padeanu// Analele Universitatii "Eftimie Murgu" Re§ita: Fascicola I, Inginerie - 2015 - 1 PP 345-358
11. Жеребцов И.П. Основы электроники. - 5-е изд., перераб. и под. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 352 с.: ил.
12. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1982. - 496 с., ил.
13. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 512 с., ил.
14. Джонс М.Х. Электроника - практический курс. Москва: Постмаркет, 1999. - 528 с., ил.
15. Густав Олсон, Джангуидо Пиани Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский Диалект, 2001. - 557 с.: ил.
16. Влах, И. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем / И. Влах, К. Сингхал; пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1988.- 560 с.
17. Черносвитов, А. Visual C++7 : учебный курс / А. Черносвитов. - СПб. : Питер, 2002. - 528 с.
18. Павловская, Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня : учеб. для вузов / Т.А. Павловская. - СПб. : Питер, 2007. - 460 с.
19. Александров А.А. Электротехнические чертежи и схемы / Александров К.К., Кузьмина Е.Г.- М.:Энергоатомиздат, 1990. - 288с.
20. Титце У., Шенк. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем.-М.: Мир, 1982.-512 с., ил.
21. М.В.Позднов, Основы преобразовательной техники: Методические указания по проведению курсового проектировании/ М.В.Позднов. - Тольятти: ТГУ, 2017.- 32 с. - 50 экз.
22. Хьюз, К. Параллельное и распределенное программирование с использованием С++ = Parallel and Distributed Programming Using C++ / К. Хьюз, Т. Хьюз ; пер. с англ. и ред. Н.М. Ручко. - М. : СПб. : Киев : Вильямс, 2004. - 667 с.