水位計(jì)廣泛應(yīng)用于水利、石油、化工、冶金、電力等領(lǐng)域的自動(dòng)檢測和控制系統(tǒng)中.本文設(shè)計(jì)的智能水位計(jì)是吸收了國內(nèi)外最新智能化儀表的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),采用工業(yè)控制單片機(jī),集水位采集、存儲(chǔ)、顯示及遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)于一體,適用于各種液位及閘門開度的測量.它具有高精度、高可靠性、多功能和智能化等特點(diǎn).針對研制任務(wù)的要求,課題期間研制了下位機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件,開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控軟件,其中所作的具體工作包括:測量原理的研究和在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),在本次設(shè)計(jì)中用三種方法來進(jìn)行水位測量,分別是旋轉(zhuǎn)編碼器法、液位壓力傳感器法和可變電阻器法;主控芯片的選擇,我們選用了高集成度的混合信號系統(tǒng)級芯片C8051F021;實(shí)現(xiàn)了信號的采集和處理,包括信號的轉(zhuǎn)換和在單片機(jī)內(nèi)的運(yùn)算;高集成度16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7705在系統(tǒng)中的應(yīng)用,我們完成了它與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及程序編制任務(wù);精確時(shí)鐘芯片DS1302在系統(tǒng)中的應(yīng)用,在此,我們實(shí)現(xiàn)了用單片機(jī)的I/O口與DS1302的連接和在軟件中對時(shí)序的模擬,該芯片的應(yīng)用給整臺(tái)儀器提供了時(shí)間基準(zhǔn),方便了儀器的使用;另外,針對研制任務(wù)的要求,還給系統(tǒng)加上了一路4~20mA模擬信號電流環(huán)的輸出電路來提供系統(tǒng)監(jiān)測,該部分的實(shí)現(xiàn)是通過采用AD421芯片來完成的,本設(shè)計(jì)中完成了AD421與單片機(jī)的SPI接口任務(wù),協(xié)調(diào)了它與AD7705芯片和單片機(jī)共同構(gòu)成的SPI總線系統(tǒng)的關(guān)系,并完成了程序設(shè)計(jì);與上位機(jī)的通信接口設(shè)計(jì),該部分通過兩種方法實(shí)現(xiàn):RS232通信方式和RS485通信方式;系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面還包括報(bào)警電路設(shè)計(jì)、操作鍵盤設(shè)計(jì)、電源監(jiān)控電路設(shè)計(jì)、電壓基準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì).在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),軟件部分包括下位機(jī)單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)和上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì).在軟硬件充分結(jié)合的情況下,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,很好地解決了以往的水位計(jì)中存在的問題,達(dá)到了高精度水位測量儀器的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn).
標(biāo)簽：
水位計(jì)
上傳時(shí)間：
2013-06-20
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貴州電解鋁廠供電四車間廠房內(nèi)變壓器、整流柜、電容等設(shè)備種類繁多,同系列設(shè)備安放距離跨度較大.這些電力電子器件長期運(yùn)行導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部某些連接點(diǎn)絕緣介質(zhì)老化,甚至脫落.這種現(xiàn)象單憑肉眼很難觀察,該廠對此問題的解決方法為:技術(shù)工人攜帶小型紅外探測儀定期采集上述器件的某些連接點(diǎn),從紅外圖像數(shù)據(jù)得出溫度數(shù)據(jù)以此判斷器件工作是否處于良好狀態(tài).由于人為因素,工人不一定能全部獲取所有連接點(diǎn)數(shù)據(jù).可見,此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還存在隱患. 針對現(xiàn)行探測方法存在的弊端,依托"中鋁貴州分公司電解鋁廠整流所安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)"項(xiàng)目,利用一臺(tái)直線行走的智能小車停靠在已選擇的定位點(diǎn)處監(jiān)測車間的電器設(shè)備,因此這就涉及到了監(jiān)控小車的精準(zhǔn)定位問題.本文以卞位機(jī)智能監(jiān)控小車為研究對象,采用模糊PID控制技術(shù)對PLC發(fā)出的脈沖頻率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),依據(jù)脈沖頻率誤差E和誤差變化率EC的變化對PID控制的參數(shù)進(jìn)行自整定,實(shí)現(xiàn)對小車速度的模糊控制,從而實(shí)現(xiàn)了小車的精準(zhǔn)定位,為上位機(jī)的監(jiān)控工作做好了準(zhǔn)備. 論文第一章介紹了電解鋁廠供電車間的供電情況,分析了小車定位精準(zhǔn)的重要性,介紹了本文的研究內(nèi)容.第二章對小車主要結(jié)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)作了介紹.第三章論述了小車的運(yùn)動(dòng)控制,從分析步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性和數(shù)學(xué)模型入手,介紹了小車的啟停控制和運(yùn)動(dòng)中的測速.第四章論述了小車的精準(zhǔn)定位方法,介紹了模糊PID控制器設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了模糊PID控制算法的程序設(shè)計(jì).第五章列舉了實(shí)際運(yùn)行調(diào)試中出現(xiàn)的幾種問題,介紹了相應(yīng)的控制方法加以克服.第六章對論文進(jìn)行了總結(jié).
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直線
智能監(jiān)控
定位
上傳時(shí)間：
2013-04-24
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