
- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур)
- •Проектирование и создание инкубатора
- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур)
- •Индивидуальное задание
- •Совместный рабочий график (план) проведения практики
- •Оглавление
- •Введение
- •1.Постановка задачи (описание предметной области)
- •2. Теоретический материал
- •2.1 Программируемый логический контроллер
- •2.3 Язык программирования
- •3.Обзор аппаратного обеспечения
- •Распечатка текста программы
1.Постановка задачи (описание предметной области)
Дело в том, что я живу в деревне. Моя семья держит курей, но с течением времени количество наших курей сокращалось. Курицы у нас не могли высиживать яйца. Поэтом я решил создать инкубатор для выращивания нового выводка курей и петухов на нашем участке.
Для решения поставленной задачи необходимо:
Рассмотреть варианты программируемых контроллеров.
Выбрать подходящий контроллер.
Освоить начальный уровень языка программирования в соответствии с выбранным контроллером.
Освоить среду разработки.
Спроектировать и собрать сам инкубатор.
Собрать систему контроля температуры.
Составить алгоритм работы системы мониторинга.
Провести тестирование разработанной системы.
2. Теоретический материал
2.1 Программируемый логический контроллер
Программируемый логический контроллер (ПЛК) — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.
Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станков, но мы будем использовать его для автоматизации контроля температуры нашего инкубатора.
ПЛК — устройства, предназначенные для работы в системах реального времени Они имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:
в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) — микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами — ПЛК являются самостоятельным устройством, а не отдельной микросхемой;
в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;
в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.
В системах управления технологическими объектами логические команды, как правило, преобладают над арифметическими операциями над числами с плавающей точкой, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера получить мощные системы, действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции в языках их программирования реализуются наравне с логическими. Все языки программирования ПЛК имеют лёгкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.
2.2 Arduino
Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения и прототипирования простых систем, моделей и экспериментов в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехники.
Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.
Используется как для создания автономных объектов, так и подключения к программному обеспечению через проводные и беспроводные интерфейсы. Подходит для начинающих пользователей с минимальным входным порогом знаний в области разработки электроники и программирования.