Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовые работы / капельного орошения.doc
Скачиваний:
41
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
766.98 Кб
Скачать

Введение

Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.

Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживанию средств автоматизации и наблюдению за их действием. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой технической квалификации.

Локальные системы управления - это автоматические модули, используемые для решения одной функциональной задачи, для управления одним устройством, для регулирования или сигнализации одного параметра.

Целью данного курсового проекта является разработка локальной системы регулирования капельного орошения.

1 РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Проектируемая локальная система управления предназначена для капельного орошения.

Принципиальная схема локальной системы орошения земель показана на рисунке 1. Отличительная особенность этого орошения в том, что вода здесь подается каплями или струйками медленно, в отдельные точки, увлажняя затем корнеобитаемую зону, а основная поверхность почвы остается рыхлой и сухой. В качестве источника воды используются реки, каналы, пруды, водохранилища, водонапорные башни и другие сооружения. В контрольно-распределительный блок входят микропроцессор, насос, фильтр, манометр.

1

2

3

4

5

6

1 - микропроцессор со встроенным аналогово-цифровым преобразователем; 2 насос; 3 – задвижка; 4 – фильтр; 5 – трубопровод; 6 – манометр.

Рисунок 1 – Принципиальная схема капельной системы орошения почвы

Технические характеристики системы:

- время регулирования не более, секунд 11;

- перерегулирование не более, % 30;

- частота опроса датчика, 1/с 5;

- максимально допустимая скорость, рад/с 0,8;

- максимально допустимое ускорение, рад/с 0,55.

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Микропроцессор

В данной локальной системе управления происходит регулирование давление воды, поэтому на микроконтроллер поступает сигнал с одного датчика. Следовательно, у микроконтроллера должен быть один вход, для получения данных от датчика и один выход для подачи управляющего сигнала на исполнительный механизм. Для большей точности и функциональной гибкости выберем микроконтроллер со встроенным скоростным и высокоточным АЦП. Из этих соображений бал выбран микроконтроллер С8051FO64 c аналогово-цифровым преобразователем. Преимуществом такого однокристального решения, помимо уменьшения лощади, занимаемой компонентами на печатной плате, являются улучшение показателей по энергопотреблению, снижение цены законченной системы, упрощение процесса разработки.

Основные технические данные микроконтроллера приведены в таблице 1.

Таблица 1Технические характеристики микроконтроллера С8051FO64

Название параметра

Значение

1

2

Разрядность АЦП, бит

16

Частота выборки

1 Msps

Количество каналов АЦП

2

Интегральная нелинейность, LSB

+0,75

Энергопотребление, мВт

20

Флэш ПЗУ

32

ОЗУ, байт

4325

Линии ввода-вывода

24,59

Точность встроенного генератора

+2%


Продолжение таблицы 1

1

2

АЦП

Разрядность АЦП, бит

16+16

Каналов

2

Скорость sps

1М+1М

Пиковая производительность, MIPS

25


Микропроцессор можно рассматривать программно-управляемым устройством, поэтому его передаточная функция имеет вид:

W(p)=1. (1)