^{ВВЕДЕНИЕ}

Автоматическое регулирование представляет собой наиболее эффективный принцип автоматики при частичной автоматизации, когда технические средства автоматики осуществляют лишь простые функции управления, связанные с измерением, анализом, контролем различных физических величин и отработкой решений, принятых оператором в виде установок, программ или других сигналов управления.

Современные системы управления сложными объектами промышленной технологии строятся по иерархическому принципу. Это значит, что система управления такими объектами расчленяется на ряд систем, стоящие на разных уровнях подчинения. Система более высокого ранга, ориентируясь на общий (глобальный) критерий управления, выдает команды на включение или отключение отдельных локальных объектов, а также осуществляет выбор частных критериев управления этими объектами. Локальные системы управления осуществляют поддержание заданных оптимальных режимов как в пусковых, так и в нормальных эксплуатационных условиях. Являясь нижним иерархическим уровнем автоматических систем управления промышленными объектами локальные системы осуществляют функции измерения, контроля и регулирования основных технологических параметров, характеризующих состояние технологического процесса. Количество регулируемых параметров в отдельно взятой локальной системе управления невелико и составляет один или два параметра. Из общего числа систем управления современным производством локальные системы составляют около 80%. Качество работы локальных систем управления во многом определяет стабильность и качество выходного продукта, а, следовательно, и рентабельность производства.

Целью данной курсовой работы является разработка САУ регулирования температуры в пекарне.

1 Расширенное техническое задание

1.1 Функциональная схема

Принцип действия системы автоматического регулирования температуры состоит в том, чтобы поддерживать на требуемом уровне температуру объекта. Происходит это следующим образом – с датчика температуры (ДТ), который находится в печи (П), текущее значение температуры поступает на микропроцессор (МП), которое на основании полученной информации вырабатывает управляющее воздействие.

Далее сигнал с МП поступает через усилитель на исполнительное устройство, а именно – на тиристорный регулятор напряжения (ТРН), с ТРН сигнал поступает на датчик напряжения (ДН), и на нагревательный элемент (Н), с которого потом поступает в печь.

Функциональная схема представлена на рисунке 1.

МП – микропроцессор, У – усилитель, ТРН – тиристорный регулятор напряжения, Н – нагревательный элемент, П – печь, ДТ – датчик температуры, ДН – датчик напряжения.

Рисунок 1 – Функциональная схема САУ регулирования температуры в пекарне

1.2 Технические характеристики системы регулирования

Система регулирования предназначена для регулирования температуры в печи. Регулирование происходит с помощью микропроцессорной системы с заданным алгоритмом управления.

Технические характеристики печи:

- производительность печи, булок/час	24(30);
- номинальное напряжение питающее сети, В	3х380;
- потребляемая мощность, кВт	6,4;
- время разогрева до +300 С, не более, мин	60;
- диапазон регулировки температуры, град. С	100-350;
- продолжительность выпечки, не более, мин	60;
- количество загружаемых хлебных форм	30;
- габаритные размеры печи, без подставки, мм	1310х1050х420;
- внутренние размеры пекарной камеры, мм	1040х775х250;
- масса, кг	115.

Передаточная функция печи:

(4)

2 Выбор и обоснование выбора элементной базы локальной системы управления

2.1 Выбор микропроцессора

Выбираем микроконтроллер AFE4110 со сверхнизким энергопотреблением. Архитектура AFE4110 основана на базе процессоровMSP430RISC.AFE4110 содержит два 16-битных таймера, 48-сегментныйLCDдрайвер, АЦП, ЦАП, компараторы, монитор питания и источник внутреннего опорного напряжения, и прекрасно подходит для создания недорогих устройств с питанием всего лишь от одной 1,5В батареи.

Применять микроконтроллер AFE4110 можно для любых приложений, использующих АЦП и ЦАП, и LCD дисплей, таких как цифровые термометры, шагомеры, термостаты и другие портативные устройства, с питанием от одной алкалайновой батареи.

Технические характеристики микроконтроллера AFE4110:

- ультранизкое напряжение питания, В	1,1-1,55;
- низкое потребление, мкА/МГц	45;
- встроенная память, KB	До 512;
- система тактирования:	20кГц-8 МГц;
- встроенный LCD контроллер, сегментов	До 48;
- два 16-битных таймера;
- АЦП	8-бит;
- ЦАП	8-бит;
- WDT	32 бит;
- 21конфигурируемый порт