Автоматизация контроля и регулирования температуры объекта

Массовость МП техники, микроЭВМ и его высокие техника – экономические параметры оказывает революционизирующие влияние на целое поколение приборов, оборудования систем контроля и управления, со встроенными микропроцессорными средствами.

2015-07-19

717.61 KB

16 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


 

Министерство  Высшего  и  Среднего

Специального  Образования  

Республики   Узбекистан

 Ташкентский Государственный  Технический  Университет

Факультет: Электроники и автоматики

  

                                                                        

Тема: Автоматизация контроля и регулирования температуры объекта.

                                                                                    Принял: Бегимов Н

                                                                                       Здал: доц.Улжаев Э                         

Ташкент 2012

Оглавление.

1. Задание к контрольной работе.

2. Введение

3. Структурная схема пятиканального устройства контроля и регулирования температура объекта на базе МП К580

4. Микросхема КР580ВМ80А

4,1 Микросхема КР580ВН59

4.2 Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57

4.3. Микросхема КР580ВВ55А

4.4 Усилитель выполненный на базе транзистора  КТ315Б.

5. АЦП

6.Тепературный датчик.

7. Литература.

1.Задание к контрольной работе.

Вариант № 1

Название выполняемой задачи

Колич. контрольных объектов

Шт.

Тип используемого микропроцессора

Закон регулирования

Вид составляемей программы

Автоматизация контроля и регулирования температуры объекта

4

КМ580ВМ80А

Релейный

1

2. Введение.

В настоящее время проблема комплексной автоматизации в различных сферах народного хозяйства является  одной из ключевых; ее решение относится к приоритетным направлениям научно – технической политики. Особое место здесь отводится созданию систем автоматического регулирования с использованием микропроцессоров и микро ЭВМ. Для разработки и исследования таких систем требуется высококвалифицированные специалисты, освоившие как теорию автоматического регулирования, так и ее прикладные аспекты, связанные с применением современных средств микропроцессорной техники. Низкая стоимость МП, высокая надежность, малые габариты и другое позволяет устанавливать их непосредственно на объектах или их частях (подсистемах, устройствах) т.е.

Создавать МПАС с блоке высоким быстродействием и повышенной живучестью.

Одно из главных   направлений работы по ускорению научно – технического  прогресса – широкая автоматизация технологических процессов на на основе автоматизированных станков машин и механизмов, унифицированных  модулей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной  техники. В этих целях ускоряется создания гибких автоматизированных производств, систем автоматизированного проектирования , обеспечивающих существенный рост производительности труда и резкое снижение доли ручного труда, повышение технического уровня выпускаемой продукции, сокращение сроков и улучшение качества проектных и конструкторских работ.

Массовость МП техники, микроЭВМ и его высокие техника –  экономические параметры оказывает  революционизирующие влияние на целое поколение приборов, оборудования систем контроля и управления, со встроенными микропроцессорными средствами.

На базе выпускаемых  микропроцессоров и микроЭВМ созданы высокопроизводительные  устройство числового программного  управления.

Крупносерийное производство ряда моделей микроЭВМ позволило начать работы по созданию нескольких типов приближенно – ориентированных  комплексов для автоматизации научных исследований технологических процессов. 

3.Структурная схема пятиканального устройства контроля и регулирования температура объекта на базе МП К580

Рис.1.Структурная схема пятиканального устройства контроля и регулирования расхода воды.

4. Микросхема КР580ВМ80А

Микросхема КР580ВМ80А — функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах  обработки  данных  и   управления.

Микропроцессор имеет раздельные 16-разрядный  канал    адреса  и  8-разрядный    канал

данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.

Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рис. 1, назначение выводов — в табл. 1.1, структурная схема показана на рис. 2, временная диаграмма основных сигналов на рис. 3.

Восьмиразрядное арифметико-логическое устройство микропроцессора обеспечивает выполнение арифметических и логических операций над двоичными данными, представленными в дополнительном коде, а также обработку двоично-десятичных упакованных чисел.

Рис. 2. Условное графическое обозначение КР580ВМ80А

В состав блока регистров входят: 16-разрядный регистр адреса команды (IP), 16-разрядный регистр указателя стека (SP), 16-разрядный регистр временного хранения (WZ), 16-разрядная схема инкремента-декремента и шесть 8-разрядных регистров общего назначения (В, С, D, E, H, L), которые могут использоваться и как три 16-разрядных регистра (ВС, DE, HL).

Микропроцессор выполняет команды по машинным циклам. Число циклов, необходимое для выполнения команды, зависит от ее типа и может быть от одного до пяти. Машинные циклы выполняются по машинным тактам. Число тактов в цикле определяется кодом выполняемой команды и может быть от  трех до пяти. Длительность такта равна периоду тактовой частоты и при частоте 2,0 МГц составляет 500 не. В начале каждого машинного цикла микропроцессор вырабатывает сигнал синхронизации SYN, который в сочетании    с другими   сигналами может быть использован для организации   различных  режимов  работы.

Изображена  диаграмма  состояний типичного машинного цикла,    показывающая   последовательность   перехода   от   такта к такту  в  машинном цикле  и  влияние  внешних сигналов RDY,  HLD  и INT  на  выполнение машинного цикла. После подачи на вывод SR сигнала высокого   уровня  микропроцессор   устанавливается в исходное состояние.

 

Таблица 1

Вывод

Обозначение

Тип вывода

Выходы

Функциональное назначение выводов

1, 25-27

29 - 40

2

3 – 10

11

12

13

14

15, 22

16

17

18

19

20

21

23

24

28

А10, A0 – A2,

A3 – A9, A15,

A12 – A14, A11

GND                      D4  - D7, D3 – D0

U10

SR

HLD

INT

C2, C1

INTE

RC
TR

SYN

Uсс1

HLDA

RDY

W1

Uсс2

-

Входы/выходы

Вход

Вход

Вход

Выходы

Выход

Выход

Выход

Выход

-

Выход

Вход

Выход

-

Установка  в   исходной состояние

Общий

Канал данных

Напряжение источника смещения – 5в

Установка в исходное состояние

Захват

Запрос прерывания

Тактовые сигналы

Разрешение прерывания

Прием информации

Выдача информации

Сигнал синхронизации

Напряжение питания +5в

Подтверждение захвата

Сигнал «Готовность»

Сигнал «Ожидание»

Напряжение питания  + 12в

Рис. 3.. Структурная схема КР580ВМ80А

В такте 77 микропроцессор выдает на адресный канал адрес ячейки, в которой хранится команда программы, а через канал данных — информацию состояния. В такте Т2 анализируются состояния сигналов на входе RDY, «Подтверждение останова» и в зависимости от состояния этих сигналов МП переходит в состояние ожидания, останова или к выполнению такта ТЗ. В такте ТЗ при наличии сигнала высокого уровня на входе RDY МП принимает информацию по каналу данных; анализирует состояние сигнала на входе HLD и если этот сигнал высокого уровня, то после окончания такта ТЗ переходит в состояние захвата. В зависимости от кода выполняемой команды машинный цикл завершается после выполнения тактов ТЗ, Т4 или Т5.

В конце машинного цикла снова анализируется состояние сигнала на входе HLD. При низком уровне сигнала проверяется, окончено ли выполнение команды. Если команда не закончена, то микропроцессор выполняет следующий  машинный цикл  команды, начиная  с

такта Т1. В конце каждой команды микропроцессор анализирует состояние сигнала на входе INT. Если сигнал высокого уровня и прерывание было ранее разрешено командой El, то микропроцессор переходит к выполнению машинного цикла «Прерывание», начиная с такта 77. В противном случае выполняется первый машинный цикл новой команды с такта Т1.

Действия, выполняемые микропроцессором в конкретном машинном цикле, определяются 8-разрядной информацией состояния, которая выдается через канал данных в такте 77 каждого машинного цикла. Эта информация может использоваться для выработки сигналов обращения к ЗУ, УВВ и для организации различных режимов работы микропроцессора.

Рис. 4.   Временная  диаграмма    входных   и  выходных   управляющих,    адресных,  информационных и тактовых сигналов КР580ВМ80А

4,1 Микросхема КР580ВН59

Программируемый контроллер прерываний  КР580ВН59 представляет собой законченный устройство которой позволяет реализовать 8-уровенов векторную систему прерываний с возможностью маскирования динамического изменения дисциплины обслуживания.  Для перехода под программам обслуживания прерываний контроллер формирует и подаёт. ШД процессора код команды CALL. Каскадированием БИС КР580ВН59 число обслуживаемых уровней прерывания может быт увеличено до 64. контроллер может использоваться как для организации обмена информацией в режиме прерывания, так и для организации программно-управляемого обмена. Первом случае  БИС КР580ВН59 на приоритетной основе формирует запрос прерывание для МП и адрес подпрограммы обслуживания, во втором процессор считывания слова состояния контроллера определяет устройство наивысшим приоритетом, готовое к обмену. Микросхема КР580ВН59 размещена в пластиковом корпусе с 28 выводами, требует напряжения питания 5В и потребляет мощность 1Вт.

Рис. 5.  Условное графическое обозначение БИС КР580ВН59

Сигналы управления контроллера прерываний КР580ВН59

Вывод

Обозначение

Тип вывода

Функциональное назначение выводов

Сигналы управления записью/считыванием

2

Вход

Запись

3

Чт

Вход

Чтение

27

А0

Вход

Адрес

1

ВМ

Вход

Выбор микросхемы

4-11

ШД

Шина данных

Сигналы управления прерываниями

18-25

ЗП0-ЗП7

Вход

Запросы на прерывания от внешнего устройство

17

ЗПР

Выход

Запросы на прерывания, выдаемый  контроллером на МП.

26

РПР

Вход

Разрешение прерывания

Сигналы управления каскадированием

16

ВДМ

Вход

Ведомый. Высокий уровень, если контроллер является ведущим, низкий уровень – если ведомым.

12,13,15

КС0-КС2

каскадирование

Шина каскадирования.

4.2 Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57

Микросхема КР580ВТ57 предназначена для управления передачей информации между внешними устройствами и ЗУ микропроцессорной  системы в режиме прямого доступа к памяти. Основное назначения контроллера – формировать процессе обмена последовательность адресов ЗУ, а также сигналы управления обменом и процессом представления прямого доступа к памяти. Микросхема помещена в пластиковый корпус с 40 выводами (рис.11), требует напряжения питания 5В и потребляет мощность 1Вт.

Рис. 6. Условное графическое обозначение КР580ВТ57

Вывод

Обозначение

Тип вывод

Функциональное назначение выводов

16 – 19

ЗПД0 – ЗПД3

Вход

Запроси прямого доступа к памяти.

14,15,24,25

РПД0 – РПД3

Выход

Разрешения прямого доступа.

36

КС

Выход

Конец счета .

5

КБ

Выход

Конец блока данных.

6

ГТ

Вход

Готовность.

10

ЗХ

Выход

Захват.

7

ПЗХ

Вход

Подтверждение захвата.

3

ЧТЗУ

Выход

Чтение из запоминающегося  устройства.

4

ЗПЗУ

Выход

Запись в запоминающееся  устройство.

1

ЧТВВ

Выход

Чтение с устройства ввода.

2

ЗПВВ

Выход

Запись с устройства вывода.

12

С

Вход

Синхронизация.

13

СБР

Вход

Сброс.

32 -35

ША0 – ША3

Вход

Адрес разряды 0 – 3.

11

ВМ

Выход

Выбор микросхемы.

37 – 40

А4 – А7

Выход

Адрес, разряды 4 – 7

8

СТ

Выход

Старший байт адреса.

9

ЗПТ

Выход

Запрет.

4.3. Микросхема КР580ВВ55А

Микросхема КР580ВВ55А — программируемое устройство ввода/вывода параллельной информации, применяется в качестве элемент та ввода/вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации.

Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рис. 4, назначение выводов — в табл. 1.2. Обмен информацией между магистралью данных систем и микросхемой КР580ВВ55А осуществляется через 8-разрядный двунаправленный трехстабильный канал данных (D). Для связи с периферийными устройствами используются 24 линии ввода/вывода, сгруппированные в три 8-разрядых канала ВА, ВВ, ВС, направление передачи информации и режимы работы которых определяются программным способом.

Микросхема может функционировать в трех основных режимах. В режиме 0 обеспечивается возможность синхронной программно управляемой передачи данных через два независимых 8-разрядных канала ВА и ВВ и два 4-разрядны

х канала ВС.

Рис.7.Условное графическое обозначение КР380ВВ55

Вывод

Обозначение

Тип вывода

Функциональное назначение вызовов

14,

37—40

5

6

7

8, 9

1017

1825

26

2734

35

36

ВАЗ—ВАО

ВА7—ВА4

RD

CS

GND

А1, АО

ВС7ВС4

ВСО—ВСЗ

ВВ0—ВВ7

Uсс

D7DO

SR

WR

Входы/выходы

Вход

Вход

-

Вход

Входы/выходы

Входы/выходы

-

Входы/выходы

Вход

Вход

Информационный канал А

Чтение информации

Выбор микросхемы

Общий

Младшие разряды адреса

Информационный канал С

Информационный канал В

Напряжение     питания +5 В±5%

Канал данных

Установка  в   исходной состояние

Запись информации

В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в/или из периферийного устройства через два независимых 8-разрядных канала ВА и ВВ по сигналам квитирования. При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов управления обменом. В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленный 8-разрядный канал ВА по сигналам квитирования. Для передачи и приема сигналов управления объеме ном используются пять линий канала ВС. Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определяются сигналами АО, А1 (соединяемые обычно с младшими разрядами канала адреса системы) и сигналами RD, WR, CS в соответствии с табл. 1.2.

Режим работы каждого из каналов ВА, ВВ, ВС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Произведя запись управляющего слова в РУС, можно перевести микросхему в один из трех режимов работы: режим 0 — простой ввод/вывод; режим  — стробируемый  ввод/вывод; режим 2 — двунаправленный канал.

При подаче сигнала SR РУС устанавливается в состояние, при котором вое каналы настраиваются на работу в режиме 0 для ввода информации. Режим работы каналов можно изменять как в начале, так и в процесс выполнения программы, что позволяет обслуживать различные периферийные устройства в определенном порядке одной микросхемой. При изменении режима работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры состояния сбрасываются. Графическое представление режимов работы каналов, а формат управляющего слова, определяющего режимы работы каналов

В дополнение к основным режимам работы микросхема обеспечивает возможность программной независимой установки в 1 » сброса в 0 любого из разрядов регистра канала ВС. Формат управляющего слова установки/сброса разрядов регистра канала ВС показа».

Если микросхема    запрограммирована   для работы в режиме 1 или 2, то через выводы ВСО и ВСЗ канала ВС выдаются сигналы, которые могут использоваться как сигналы запросов прерывания для микропроцессора. Запретить или разрешить формирование этих сигналов в микросхеме можно установкой или сбросом соответствующих разрядов в регистре канала ВС. Эта особенность микросхемы позволяет программисту запрещать или разрешать обслуживание любого внешнего устройства ввода/вывода без анализа запроса прерывания в схеме прерывания системы.

4.4 Усилитель выполненный на базе транзистора  КТ315Б.

Усилитель выполненный на базе транзистора  КТ315Б переназначен для усиления  сигнала поступающего с выхода микропроцессора. Усиления сигнал подается  на усилитель мощности.

Рис.8 Схема включения

Транзистора КТ315Б

4.5 Усилитель мощности построенный  на базе транзистора  КТ 815А.

Усилитель мощности построенный  на базе транзистора  КТ 815А переназначен для усиления мощности сигнала поступающего от усилителя  (У) Усиления сигнал запускает импульсный механизм.

Рис.9 Схема включения                              Габарит  транзистора КТ815А

транзистора КТ815А

7. Использованные литературы.

  1.  В.Г. Колосов « Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники».
  2.  А.С. Клюев «Техника чтения схем автоматического управления и технического контроля».
  3.  Н.М. Шентрат «Распределение АСУ технологическим процессом»
  4.  С.Т. Хвош  « Микропроцессоры и микро ЭВМ система автоматического управления». Справочник.
  5.  В.А. Шахнова « Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем».  В двух томах справочник.
  6.  Л.Н. Приснухина « Микро ЭВМ». Книга 7.
  7.  В.Н. Тутевич « Телемеханика»
  8.  В.М. Перельмутер « Система управления тиристорными электроприводами постоянного тока».
  9.  В.Я. Замятин. Справочник «Мощные полупроводниковые приборы тиристоры»
  10.  Г. Вичлеб «Датчики»
  11.  П.В. Бромберг « Матричные методы в теории релейного и импульсного регулирования».    

  12.  Информация с интернета.



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
7973. ХЕМЫ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ САК И САР ТЕМПЕРАТУРЫ 190.52 KB
  Интеллектуальный датчик ТСПУ Метран воспринимает контролируемую температуру ожидаемое значение 2000C и формирует результаты в виде выходных сигналов 420m HRT аналогового и цифрового. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ PCS где значения температур высвечиваются а также на вход ПК где они могут быть распечатаны и использованы по назначению например для построения графика изменения измеряемой величины во времени. Выходной сигнал 420m HRT. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер РСУ PCS где...
5699. Разработка устройства для измерения температуры неподвижного объекта (корпус электрической машины) 206.56 KB
  Предназначено для многоканального измерения температуры, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Способ многоканального измерения температуры, с последующим вводом полученных данных в IBM совместимый компьютер
19256. Автоматизация контроля технологических параметров при производстве вареных колбас 8.24 KB
  Необходимым условием для эффективной работы технологического оборудования а также улучшения качества готовой продукции является контроль над основными технологическими параметрами. Основными контролируемыми технологическими параметрами являются: температура рассола 405оС контроль которой производится в трубопроводе температура в созревателе для фарша 405оС температура в камере осадки 405оС температура обжарки 955оС контроль которой производится в обжарочном шкафу температура воды в котле 805оС контроль которой производится...
12238. АВТОМАТИЗАЦИЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ ВОДЫ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ 66.44 KB
  Настоящая работа посвящена автоматизации процесса фильтрования воды водопроводных очистных станций. Это определяется совершенствованием средств контроля скорости фильтрации воды. Непрерывное регулирование скорости фильтрования является основой для достижения оптимального технологического режима работы фильтров...
1681. Автоматизация учёта заявок и контроля выполнения работ отделом информационных технологий ФГУЗ клинической больницы №8 ФМБА России 770.63 KB
  Создание более совершенной автоматизированной системы формирования, учета и фиксирования выполнения заявок отразится благоприятно на деятельности сотрудников всего медицинского учреждения.
12537. Пути совершенствования регулирования и контроля в ГП «Санаторий «Южный» 180.24 KB
  Эффективность управления зависит преимущественно от двух факторов: обоснованности принимаемых решений и регулирования и контроля за их выполнением. Так в практике стратегического управления предприятий отмечается смещение внимания в сторону разработки планов и принятия решений в ущерб контролю за их выполнением.
12612. Рекомендации по совершенствованию реализации функций контроля и регулирования на «Хлебозаводе №6» 47.24 KB
  Равно важной является и положительная сторона контроля, состоящая во всемерной поддержке всего того, что является успешным в деятельности организации. Другими словами, один из важных аспектов контроля состоит в том, чтобы определить, какие именно направления деятельности организации наиболее эффективны. Определяя успехи и неудачи организации и их причины, мы получаем возможность, достаточно быстро адаптировать организацию к динамичным требованиям внешней среды.
630. Порядок проведения администр.-общественного контроля (трехступенчатого контроля) за соблюдением безопасности труда на лесохоз. предприятии 9.97 KB
  общественного контроля трехступенчатого контроля за соблюдением безопасности труда на лесохоз. Трехступенчатый контроль в системе управления охраной труда является основной формой контроля представителями работодателя и трудового коллектива учреждения образования за состоянием условий ибезопасности труда на рабочих местах производственных участках и цехах а также соблюдением всеми службами должностными лицами и работниками требований трудового законодательства. Он является важным фактором в системе мероприятий по оздоровлению...
7969. Методы и приборы для измерения температуры 389.83 KB
  Методы и приборы для измерения температуры. Измерение температуры практически возможно только методом сравнения степени нагретости двух тел. Для сравнения нагретости этих тел используют изменения какихлибо физических свойств зависящих от температуры и легко поддающихся измерению. Приборы для измерения температуры основаны на изменении следующих свойств вещества при изменении температуры: На изменении объёма тела термометры расширения: изменение линейного размерадилатометры; изменение давления рабочего вещества в замкнутой камере ...
18829. Усовершенствование системы регулировки температуры жесткого диска 203.48 KB
  4 Расчет технологической себестоимости датчика для жесткого диска 3.5 Расчет капитальных затрат на создание датчика для жесткого диска 3. Для достижения поставленных целей и задач необходимо выполнить следующие этапы работы: подбор литературы и изучение материалов по данной тематике; характеристики жестких дисков; классификация жестких дисков; обзор современных жестких дисков; рассмотрение программных и технических характеристик; модернизация жесткого диска; выполнение расчета экономического эффекта на создание...
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.