1.3 Функциональная схема

Информация о температуре воздуха в свиноферме поступает с термометра Т на вход микропроцессора МП, где она сравнивается с заданной (+20…+25). Если температура воздуха оказывается ниже допустимой, то с выхода микропроцессора поступает сигнал U₂ на вход усилителя У₂, с выхода которого подаётся напряжение U₃ на нагревательный элемент НГЭ. Учёт нагрева нагревательного элемента производит датчик температуры ДТ, сигнал с которого поступает на микропроцессор.

Если температура воздуха оказывается выше допустимой, то с выхода микропроцессора поступает сигнал U₅ на вход усилителя У₁, с выхода которого подаётся напряжение U₆ на двигатель ДВ. Показания о частоте вращения двигателем снимаются c тахогенератора ТГ.

Система должна согласовываться со схемой рисунка 1.

U₇

U₁

U₅ U₆

t

U₂ U₃

U₄ t₁

Т – термометр; У₁, У₂ – усилители; ДВ – двигатель; НГЭ – нагревательный

элемент; ТГ – тахогенератор; ДТ – датчик температуры; МП – микропро-

цессор; В – вентилятор.

Рисунок 1 – Функциональная схема САУ поддержания заданной темпера-

туры на свиноферме

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Выбор микропроцессора

Одним из главнейших устройств в любой САУ можно считать устрой­ство сравнения, от точности, проведенной им операции будет зависеть, на сколько точным окажется управление. Таким образом, следует достаточно тща­тельно подойти к выбору этого элемента.

Среди устройств автоматики наиболее широкое распространение полу­чили микропроцессорные комплекты (МПК) серий К580, К583, К588. При вы­боре МПК следует руководствоваться следующими соображениями:

- высокая производительность МП, достаточный объем ОЗУ и ПЗУ;

- возможность цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном масс-

штабе времени;

- возможность программной коррекции;

- малое энергопотребление;

- доступность элементов;

- мощная и гибкая система команд МП;

- наличие встроенных ЦАП и АЦП.

На основании этих критериев выбираем МП серии К1813ВЕ1. Это одно­кристальный МП цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном мас­штабе времени, со встроенными аналоговыми системами ввода-вывода (ЦАП и АЦП), с 8-ю разрядным ПЗУ, ОЗУ (емкостью 40х25 слов), ALU, двумя вход­ными и четырьмя выходными аналоговыми каналами.

Этот МП выполнен по высококачественной n-МОП–технологии, со­вместим с БИС серии К580. В нем реализована мощная и гибкая система команд с расширенными возможностями адресации памяти.

Выбранный микропроцессор обладает необходимой производительно­стью, мощной и гибкой системой команд и управления обработкой информа­ции, возможностью программной коррекции ЛСУ, совместим с БИС, и имеет возможность обрабатывать аналоговый сигнал в режиме реального времени благодаря встроенным АЦП и ЦАП.

Технические характеристики микропроцессора:

- 25-ти разрядное АLU;

- 16-ти разрядные ОЗУ (192х24 бит) и ПЗУ (40х25 слов);

- время преобразования, мкс не более 50;

- нелинейность ЦАП и АЦП, % <0,1;

- тактовая частота, МГц 5;

- напряжение питания, В 2;

- потребляемая мощность, В*А 1,0;

- выходное аналоговое напряжение не более, В 2;

- выходное сопротивление (хранение), кОм не менее 100;

- выходной ток, мА 0,42;

- входной ток не более, мА 2,0;

- диапазон рабочих температур, ⁰С –1070.

Переда­точная функция цифрового устройства микропроцессор является стандартной:

W(p)=1. (1)