ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 6
2 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ 8
3 СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРНАЯ 10
4 ИНТЕРФЕЙСНЫЙ УЗЕЛ МОДУЛЯ 12
4.1 Схема сопряжения с ВПИ 12
4.2 Схема дешифрации и выдачи управляющих сигналов 13
4.3 Выбор элементов 16
5 СХЕМА ВЫДАЧИ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ 23
5.1 Анализ схем генерации однополярных прямоугольных импульсов
5.2 Схема формирования однополярных СУ 24
5.3 Выбор элементов схемы формирования частоты 25
5.4 Схема контроля частоты 26
5.5 Выбор элементов схемы контроля частоты 28
5.6 Схема выбора генератора 28
5.7 Выбор элементов схемы выбора генератора 30
5.8 Схема мажоритации СУ 32
5.9 Выбор элементов схемы мажоритации СУ 33
5.10 Схема формирования двухполярного СУ 34
5.11 Выбор элементов схемы формирования двухполярного СУ 36
5.12 Выбор источника питания для ШИМ контроллера 44
6 СХЕМА ПРИЁМА СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ 49
6.1 Ответная часть ПНТТЕ 49
6.2 Схема приёма сигналов контроля 49
6.3 Расчёт и выбор элементов схемы приёма сигналов контроля 50
7 РЕЖИМ АВТОНОМНОЙ ПРОВЕРКИ 56
7.1 Принцип работы 56
7.2 Расчёт и выбор элементов 57
8 ПРОГРАММА ПРОВЕРКИ МОДУЛЯ 61
8.1 Описание САК 61
8.2 Описание модуля АРС 64
8.3 Выбор языка программирования 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА МОДУЛЯ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА ОБМЕНА ПО ВПИ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА ПОЛУЧЕНИЯ
ДВУХПОЛЯРНОГО СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. АЛГОРИТМ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ ПРОВЕРКИ-80
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ ПРОВЕРКИ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ..94
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ 105
Задача создания и поддержания микроклимата успешно решается в различных областях деятельности человека. К ним относятся: медицина, системы вентиляции и отопления, жилых или производственных помещений, также поддержание микроклимата в различных воздушных и наземных транспортных средствах, например в самолёте, автомобиле. Более того в некоторых отраслях производства, в силу развития технологии изготовления, требуется создавать специфические характеристики воздушной среды, а иногда и безвоздушной.
Исходя из специфики решаемой задачи, к системам управления микроклиматом предъявляются различные требования по быстродействию, точности, количеству анализируемых параметров, способам идентификации параметров, а также индикации.
В общем случае микроклимат включает в себя следующие компоненты:
- температура;
- влажность;
- наличие и концентрация в воздухе различных газов;
- давление.
Кроме того к микроклимату предъявляются различные нормирующие требования, определяемые в ГОСТах. Так ГОСТ 12.1.005-88 определяет «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Вдобавок данные требования описаны в различных СНиП, так СНиП 41-01-2003 определяет требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых помещениях.
Предметом данной выпускной квалификационной работы является модуль связи с силовыми полупроводниковыми преобразователями (СС11П) входящего в состав системы управления поддержанием температуры, в зоне наблюдения.
В ходе выпускной квалификационной работы разработана схема электрическая принципиальная, алгоритм и программа проверки модуля ССИП.
При разработке схемы электрической принципиальной использовалась только отечественная элементная база, что является безусловным преимуществом данного модуля, так как решена проблема импортозамещения. Кроме того, для соответствия одному из требований технического задания модуль выполнен в трёх канальном исполнении, что позволяет достичь высокого уровня надёжности. Также модуль помимо выдачи управляющих сигналов, способен контролировать работоспособность ПНТТЕ за счёт приёма сигналов контроля. По каждому узлу модуля приведено подробно описание принципа его работы и обоснование выбора элементной базы.
При разработке алгоритма и программы проверки рассмотрен состав и назначение САК. Приведена структурная схема модуля АРС, а также описан набор команд, необходимых для написания программы проверки модуля ССПП. При написании программы проверки проведен анализ доступных языков программирования и обоснован выбор.
Что касается используемого ПО, то для проектирования схемы электрической принципиальной использовалась программа Altium Designer, которая имеет развитый человеко-машинный интерфейс и позволяет создавать схемы различной степени сложности. Для создания структурных схем, временных диаграмм использовалась программ Компас, которая имеет необходимый функционал позволяющий в сжатые сроки создавать различные графические объекты.
Таким образом, разработанный модуль полностью соответствует требованиям технического задания и может использоваться в контуре управления поддержанием температуры в заданной зоне.
