📄Работа №198832
Тема: Программное обеспечение системы управления паровой термообработки железобетонных изделий
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
103 листов
Год:
2021
Просмотров:
65
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР СИСТЕМ ТЕРМООБРАБОТКИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 9
1.1 Ямные камеры 10
1.2 Щелевые камеры 11
1.3 Кассетные установки 11
1.4 Автоклавы 12
2.1 Паровые терморегуляторы 13
2.2 Газовые терморегуляторы 14
2.3 Газопаровые терморегуляторы 16
2.4 Электрические терморегуляторы 16
3 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ 17
4 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 22
4.1 Описание процесса 22
4.2 Выбор микроконтроллера 23
4.1.1 Микроконтроллер K1986BE92QI (MDR32F9Q2I) 24
4.1.2 Микроконтроллер ATmega328 25
4.1.3 Микроконтроллер STM32 26
4.1.4 Микроконтроллер PIC16F1936 28
4.1.5 Символьный ЖК-дисплейWH1602A-YGH-CT 30
4.1.6 Датчик температуры и влажности 31
2.1 Выбор клавиатуры 33
3.5 Выбор стабилизатора напряжения 34
3.5.1 ИнтегральныйстабилизаторМС7805ACTG 37
3.5.2 ИнтегральныйстабилизаторLM7805CT 37
3.6 Выбор трансформатора Error! Bookmark not defined.
3.9 Выбор разъемов 38
5.1.1 Типы данных и структура обмена данными 40
2.1.3 Достоинства и недостатки стандарта 50
6 СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ 52
7 АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ОПИСАНИЕ ПО 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР СИСТЕМ ТЕРМООБРАБОТКИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 9
1.1 Ямные камеры 10
1.2 Щелевые камеры 11
1.3 Кассетные установки 11
1.4 Автоклавы 12
2.1 Паровые терморегуляторы 13
2.2 Газовые терморегуляторы 14
2.3 Газопаровые терморегуляторы 16
2.4 Электрические терморегуляторы 16
3 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ 17
4 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 22
4.1 Описание процесса 22
4.2 Выбор микроконтроллера 23
4.1.1 Микроконтроллер K1986BE92QI (MDR32F9Q2I) 24
4.1.2 Микроконтроллер ATmega328 25
4.1.3 Микроконтроллер STM32 26
4.1.4 Микроконтроллер PIC16F1936 28
4.1.5 Символьный ЖК-дисплейWH1602A-YGH-CT 30
4.1.6 Датчик температуры и влажности 31
2.1 Выбор клавиатуры 33
3.5 Выбор стабилизатора напряжения 34
3.5.1 ИнтегральныйстабилизаторМС7805ACTG 37
3.5.2 ИнтегральныйстабилизаторLM7805CT 37
3.6 Выбор трансформатора Error! Bookmark not defined.
3.9 Выбор разъемов 38
5.1.1 Типы данных и структура обмена данными 40
2.1.3 Достоинства и недостатки стандарта 50
6 СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ 52
7 АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ОПИСАНИЕ ПО 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
📖 Аннотация
В данной работе разработано программное обеспечение для системы автоматического управления (САУ) паровой термообработки железобетонных изделий. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности и качества производства в условиях роста масштабов и сложности технологических процессов, где автоматизация выступает ключевым фактором увеличения производительности и реализации производственных резервов. Основным результатом является законченное программное обеспечение, реализованное на языке C в среде MPLAB IDE X v.4.00 для микроконтроллерной платформы. Программа обеспечивает измерение температуры и влажности в камере, передачу данных по интерфейсу RS-485, контроль времени технологического цикла, регулирование подачи пара для поддержания заданных параметров, а также предусматривает различные сценарии остановки процесса. Научная значимость работы заключается в разработке алгоритмов управления для конкретного технологического процесса термовлажностной обработки, а практическая – в создании готового программного модуля, который может быть интегрирован в действующее оборудование для повышения его точности и надежности. Теоретической основой послужили исследования в области автоматизации термообработки бетона (Деркач А. и др.), пособия по тепловой обработке изделий, а также фундаментальные работы по программированию на языке C (Ашарина И.В.) и проектированию встроенных систем на микроконтроллерах PIC (Уилмсхерст Т.).
📖 Введение
Технико-экономическими предпосылками создания систем автоматического управления (САУ) являются, прежде всего, рост масштабов производства, увеличение единичной мощности оборудования, усложнение производственных процессов, использование форсированных режимов (повышенные давления, температуры, скорости реакций), появление установок и целых производств, функционирующих в критических режимах, усиление и усложнение связей между отдельными звеньями технологического процесса. В последнее время в развитии многих отраслей промышленности появились новые факторы, связанные не только с повышением требований к количеству и качеству выпускаемой продукции, но и с напряженностью в области трудовых ресурсов. Рост производительности труда, в том числе путем его автоматизации, становится практически единственным источником расширения производства. Указанные обстоятельства предъявляют новые требования к масштабам использования и к техническому уровню САУ, к обеспечению их надежности, точности, быстродействия, экономичности, т.е. к эффективности их функционирования. Еще одной важной предпосылкой применения САУ в промышленности является необходимость реализации значительных потенциальных производственных резервов.
Техническая база производства в большинстве отраслей промышленности достигла к настоящему времени такого уровня развития, при котором эффективность производственного процесса самым непосредственным и существенным образом зависит от качества управления технологией и организации производства. Поэтому на первый план выдвигается задача оптимального управления технологическими процессами, решить которую без развитой САУ в большинстве случаев невозможно.
На предприятиях, где одним из основных технологических процессов является термообработка изделий, используются следующие системы:
- терморегулятор газовый,
- терморегулятор паровой,
- терморегулятор электрический.
Также немаловажно бывает поддержание влажности теплоносителя.
Одним из основных элементов оптимального управления технологическими процессами, а именно автоматическое управление исполнительными механизмами, является - регулятор. Существует множество способов реализации регуляторов - от реализации алгоритма своими средствами до готовых аппаратно -программных решений.
В схеме с готовым, настраиваемым регулятором вся логика управления и регулирования уже реализована и установлена в устройстве ее производителем; требуется только настройка датчиков, подключенных к входным и выходным контактам устройства, задание параметров регулятора.
Наличие готовых аппаратно-программных решений упрощает внедрение данного типа регуляторов по ряду факторов:
- простота технического сопровождения,
- не требуются услуги программиста или специалиста для реализации алгоритма,
- настройка и дальнейшее техническое сопровождение может проводиться обычным инженерно-техническим персоналом.
Но имеет и свои недостатки:
- готовый, настраиваемый регулятор с ограниченным числом входов и выходов;
- при необходимости расширения функций, модернизации системы необходимо полностью менять аппаратно-программный регулятор.
Если аппаратно-программная схема терморегулятора строится на настраиваемых устройствах, типа программируемый логический контроллер с модулями ввода/вывода, то имеются следующие достоинства:
- возможность реализации любой логики управления и регулирования;
- возможность связи с системами верхнего уровня управления (SCADA- системы, системы архивирования и т. п.);
- возможность реализации графического интерфейса (НМ1 — человекомашинный интерфейс)- простота схемы;
- долгий срок работы при правильной эксплуатации.
Недостатки схемы с программируемым логическим контроллером:
- требуются навыки программирования (знания языков программирования) для реализации логики.
;
Техническая база производства в большинстве отраслей промышленности достигла к настоящему времени такого уровня развития, при котором эффективность производственного процесса самым непосредственным и существенным образом зависит от качества управления технологией и организации производства. Поэтому на первый план выдвигается задача оптимального управления технологическими процессами, решить которую без развитой САУ в большинстве случаев невозможно.
На предприятиях, где одним из основных технологических процессов является термообработка изделий, используются следующие системы:
- терморегулятор газовый,
- терморегулятор паровой,
- терморегулятор электрический.
Также немаловажно бывает поддержание влажности теплоносителя.
Одним из основных элементов оптимального управления технологическими процессами, а именно автоматическое управление исполнительными механизмами, является - регулятор. Существует множество способов реализации регуляторов - от реализации алгоритма своими средствами до готовых аппаратно -программных решений.
В схеме с готовым, настраиваемым регулятором вся логика управления и регулирования уже реализована и установлена в устройстве ее производителем; требуется только настройка датчиков, подключенных к входным и выходным контактам устройства, задание параметров регулятора.
Наличие готовых аппаратно-программных решений упрощает внедрение данного типа регуляторов по ряду факторов:
- простота технического сопровождения,
- не требуются услуги программиста или специалиста для реализации алгоритма,
- настройка и дальнейшее техническое сопровождение может проводиться обычным инженерно-техническим персоналом.
Но имеет и свои недостатки:
- готовый, настраиваемый регулятор с ограниченным числом входов и выходов;
- при необходимости расширения функций, модернизации системы необходимо полностью менять аппаратно-программный регулятор.
Если аппаратно-программная схема терморегулятора строится на настраиваемых устройствах, типа программируемый логический контроллер с модулями ввода/вывода, то имеются следующие достоинства:
- возможность реализации любой логики управления и регулирования;
- возможность связи с системами верхнего уровня управления (SCADA- системы, системы архивирования и т. п.);
- возможность реализации графического интерфейса (НМ1 — человекомашинный интерфейс)- простота схемы;
- долгий срок работы при правильной эксплуатации.
Недостатки схемы с программируемым логическим контроллером:
- требуются навыки программирования (знания языков программирования) для реализации логики.
;
✅ Заключение
В ходе написания работы разработано программное обеспечение системы управления паровой термообработки железобетонных изделий, программный код для системы управления реализован на языке С с использованием интегрированной среды разработкиMPLABIDEXv.4.00.
Программное обеспечение реализует следующие функции:
- измерение температуры и относительной влажности в камере, передачу измеренных параметров и состояние управляющих элементов по интерфейсу RS485 в управляющую ПЭВМ;
- контроль времени технологического процесса;
- регулирование температуры теплоносителя по заданным параметрам — подача пара в установку путем открытия/закрытия задвижки на паропроводе;
- останов процесса: по штатному завершению программы; автоматически по аварии; с кнопки на блоке управления.
Написана программа управления на языке программирования Си в среде MPLABIDEXv4.00.
Требования технического задания выполнены в полном объёме, разработка программного обеспечения системы управления паровой термообработки железобетонных изделий завершена.
Программное обеспечение реализует следующие функции:
- измерение температуры и относительной влажности в камере, передачу измеренных параметров и состояние управляющих элементов по интерфейсу RS485 в управляющую ПЭВМ;
- контроль времени технологического процесса;
- регулирование температуры теплоносителя по заданным параметрам — подача пара в установку путем открытия/закрытия задвижки на паропроводе;
- останов процесса: по штатному завершению программы; автоматически по аварии; с кнопки на блоке управления.
Написана программа управления на языке программирования Си в среде MPLABIDEXv4.00.
Требования технического задания выполнены в полном объёме, разработка программного обеспечения системы управления паровой термообработки железобетонных изделий завершена.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.