ЗМІСТ

ВСТУП………………..………………..………………..………………..……

1 СТАН ПИТАННЯ ТА ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ…………………….

1.1 Опис об’єкту керування з погляду автоматизації……………….………

1.2 Огляд аналогів………………..………………..………………..…………

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА………………..………………..………………

2.1 Опис структурної схеми керування………………..…………………….

2.2 Вибір елементної бази………………..………………..…………………

2.3 Опис схеми електричної принципової контролера і пристроїв

узгодження з об’єктом………………..………………..………………..……

2.4 Опис джерела живлення………………..………………..……………….

2.5 Розробка та опис алгоритм керування………………..………………….

2.5.1 Алгоритм керування об’эктом……………….…………………….......

2.5.2 Таблиця ініціалізації змінних та призначення портів…...……………

2.5.3 Алгоритм з використанням змінних………………..………………….

2.6 Опис програмного забезпечення………………..………………………..

2.7 Перевірка програмного забезпечення на працездатність………………

ВИСНОВКИ………………..………………..………………..……………….

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ………………..………………..…………………….

ДОДАТКИ………………..………………..………………..…………………

ВСТУП

Елементною базою для вимірювальної техніки, систем контролю i ке-рування, систем безпеки є мікропроцесорні системи (МПС) та мікроконтро-лери (МК). Швидкий прогрес в області технології виготовлення електронних компонентів МПС i самих МК привів до різкого росту обсягу їхньoгo вироб-ництва й зниженню вартості.

Мікросхема являє собою складний схемо-технічний пристрій, призначений для обробки, обчислювання, перетворення i генерування електричних сигналів за допомогою програмного коду. Використання їx стало можли-вим не тільки в великих та складних спеціалізованих пристроях, але й у piз-номанітних простих побутових приладах. Коло споживачів МК безупинно розширюеться. Технічне рішення на основі МК часто забезпечує достатню швидкодію та надійність. Тому ознайомлення з методами їхнього використання, безумовно є необхідним.

Мікроконтролери поширені зараз настільки широко, що вміння засто-совувати їx при проектуванні різних пристроїв повинне бути обов'язковим елементом професійної грамотності сучасного інженера, що вмiє проектувати piзнi функціональні пристрої на основі МК. Сучасні фахівці в області ство-рення i експлуатації електронних й мікроелектронних приладів повинні мати глибокі пізнання в аналізі, розрахунку та синтезі схем типових вузлів, та про-грамних продуктів для сучасних аналогових i цифрових пристроїв.

Чудовою властивістю мікропроцесорних систем є їх висока гнучкість, можливість швидкого перенастроювання при необхідності навіть значних змін алгоритмів управління. Перенастроювання здійснюється програмним шляхом без істотних виробничих витрат. Створення мікропроцесорів дозволяє зменшити вартість і витрати технічних засобів обробки інформації, збільшити їх швидкодію, понизити енергоспоживання.

Характерні особливості мікропроцесорних інформаційних систем, призначених для автоматизації технологічних процесів:

• наявність обмеженого набору чітко сформульованих завдань;

• треби оптимізації структури системи для конкретного застосування;

• рoбота у реальному масштабі часу, тобто забезпечення мінімального часу реакції на зміну зовнішніх умов;

• наявність розвиненої системи зовнішніх пристроїв, їх велике різноманіття;

• суттєва відмінність функціональних завдань;

• високі вимоги за надійністю з урахуванням великої тривалості безперервної роботи;

• складні умови експлуатації;

• забезпечення автоматичного режиму роботи або режиму з участю оператора як елементу системи [1].

1 Стан питання та постановка завдання

1.1 Опис об’єкту керування з погляду автоматизації

Мета управління: розробка автоматизованої системи керування холодильною камерою.

Задача управління: спроектувати контролер підтримки температури в холодильній камері.

Пристрій управління: мікроконтролер MCS-51.

Об’єкт управління: два компресора.

Виконавчі механізми: блок комутації, блок індикації, датчики.

Принцип роботи:

1. Робота холодильної камери починає свою роботу коли ввімкнений блок живлення.

2. Користувач на панелі холодильної камери задає режим його роботи, натиснувши відповідну кнопку.

3. Після натискання відповідної кнопки компресори починають роботу в наступному порядку :

а) якщо температура більше -20ْ С,то необхідно включити обидва компресори й прохолоджувати до -22 ْС.

б) якщо температура більше -21 ْС,то необхідно включити один компресор.

4. При натисканні кнопки «Стоп» камера припиняє свою роботу.

1.2 Огляд аналогів

1. Морозильна камера холодильника-морозильника «Stinol-104» КШТ-305

Рисунок 1.1 - Морозильна камера

Склад:

1 - електродвигун; 2 - планка напрямної; 3 - прокладення електродвигуна; 4 - перегородна камера; 5 - вісь; 6 - крильчатка електровентилятора; 7, 11 - гвинти самонарізні; 8-верхній ящик випарника; 9 - теплове реле електронагрівача випарника; 10 - теплове реле включення вентилятора; 12 - нижній ящик випарника; 13 - електронагрівач піддону випарника; 14 - ізоляційна обшивка; 15 - обшивка сепаратора; 16 - вимикач; 17 - футляр; 18 - кришка сполучна; 19 - таймер; 20 - кришка; 21 - обшивка напрямної сепаратора; 22 - випарник морозильної камери; 23 - електронагрівач випарника; 24 - скоба.

Для забезпечення циркуляції повітря між ребрами випарника та морозильною камерою у верхній частині її за випарником перебуває електровентилятор із крильчаткою 6, що засмоктує повітря з камери через панель повернення повітря 5 . На випарнику закріплений електронагрівник (опір відтавання випарника) 23, який автоматично через 10...12 год роботи компресора холодильного агрегату, що обслуговує МК, включається, викликаючи розігрів і відтавання випарника. Автоматичне відтавання забезпечується таймером 19, реле термозахисту  9 та електронагрівником піддона капле падіння  13. Останній забезпечує  стікання  вологи, що станула, у дренажну систему МК. Знизу, під блоком  повітряохолоджувачем,   перебуває  акумулятор холоду, що згладжує коливання температури в МК, викликані цикличной роботою його холодильного агрегату, що й виявляє прямий вплив на охолоджувані продукти.

Компресор холодильного агрегату розташовано на металевій траверсі 11 у машиннім відділенні в задній частині шафи. На задній стінці шафи закріплений конденсатор 4.

Роль дросселіруючого обладнання відіграє капілярна трубка внутрішнім діаметром 0,71 мм. В агрегаті для очищення й осушки його системи передбачений фільтр-осушувач. Однак при значних кількостях вологи й забруднень, при попаданні в систему (при витоках фреону на стороні усмоктування), установка нового фільтра-осушувача може бути недостатня.

По контуру дверного прорізу МК у холодильників даної моделі прокладена спеціальна трубка, по якій теплий хладагент подається на конденсатор. Трубка обігріває дверний проріз, перешкоджаючи  У холодильній камері на правій її стороні закріплений блок висвітлення з лампочкою 20 і дверний вимикач 14. У верхній частині холодильника на лицьовій стороні шафи розташована панель керування 7.

Терморегулятор 8 предназначен для керування ХК і МК, а індикаторна зелена светосигнальная лампочка 6 указує на підключення до електромережі кожної з камер.

Відтавання в холодильній камері відбувається автоматично: під час неробочої частини циклу роботи холодильника вода по дренажній системі виводиться назовні й випаровується.

Рисунок 1.2 – Компресор холодильника

Склад компресора:

1 - шафа; 2 - ванна для харчового льоду; 3 - напрямна кришок; 4 - акумулятор холоду; 5 - панель повернення повітря; 6 – гвинт самопарезноп; 7-напрямна бічної кришки; 8 - верхня дверця; 9 - напрямна; 10 - бічна панель; 11-піддон; 12 - кришка поперечки; 13 - панель; 14 - протиконденсатний електронагрівач; 15 - нижнє навішування; 16 - болт; 17 - бічна панель; 18 - накладка; 19 - прокладення; 20 - притиск; 21 - бічний упор; 22 - поперечка; 23 - декоративна планка; 24 - декоративна пластина; 25 - грати.

Рисунок 1.3 - Схема електрична принципова холодильника STINOL