Y 关2号电机
5.4显示子程序设计
显示有静态和动态两种方法。当显示位数较少时,采用静态显示的方法是适合的。由于本设计需要显示管内水压、变频器的输出频率等,需要4只LED数码管,显然需要显示的位数较多,如果用静态显示则需要I/O口太多,因此采用动态显示方法。所谓动态显示就是一位一位地陆续点亮显示器各个位(扫描),因此这是一个循环扫描的过程。显示子程序流程图如下
开始
选通第一位
送第一位数据 延时1ms 取下一位数据
关断当前位
位选下一位
N 是否所有位
均显示
Y
返回
6系统调试
对于恒压无塔供水系统的调试,首先用两台电机作为系统控制对象,用电位器模拟水压反馈值,观察控制系统控制逻辑的正确性;然后,在现场与水泵电机及远传表连接,任意改变设定水压,观察系统能否使水压跟随设定值。系统的调试可以分为硬件调试和软件调试两部分[27]。
硬件调试指对扩展数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、I/O口与I/O设备、译码电路、晶振和复位电路等的测试。RAM测试采用写入读出加比较的方法检测;ROM测试采用累加和的方法检测;I/O测试通过观测输入与输出数据来完成;译码器通过运行循环检测程序来检验;观察晶振、复位电路能否产生所需要的信号以确定工作是否正常。
软件调试指根据系统的功能要求编写相应的控制程序,并在编程环境下进行编译,检查错误,直到程序完全正确无误。最后进行软件和硬件的联合调试,验证所设计的恒压无塔供水系统能否达到既定的设计要求。 系统在调试时应要注意:
(1) 在VVVF供电的无塔供水系统中,当由变频电源切换到工频或有工频
切换到变频器时,要十分注意电机的转向,否则会因电机在进行切换时的转向不一致而使电机或变频器损坏。
(2) 该系统以单片机为控制系统的心脏,他正常工作与否是无塔供水系统
正常工作的关键。为此在软硬件上采取了一系列的抗干扰措施,硬件方面采取的措施:电源滤波、看门狗电路、控制信号输入、输出光耦隔离等;软件方面:各程序段间用NOP指令隔开,保证PC指针受到干扰后能返回原程序等。
(3) 接触器控制电路中要严格互锁,保证动作顺序不致紊乱。
(4) 变频器应按照其说明书的要求装在通风条件良好的环境中,以利于散
热,避免出现死机。
(5) 弱电控制线应与电磁控制信号线分开走线,并对弱电信号采取屏蔽措
施,防止空间电磁脉冲对计算机控制电路的影响。
结论
本文介绍了单片机控制的高楼供水系统中硬件构成、软件设计,通过传感器检测水压信号,经A/D转换成数字量,输入给单片机,与给定压力值进行比较,按PDI控制算法对差值进行运算,将运算结果输出给变频器,由变频器改变水泵电机的转速,达到恒压供水的目的。在实际的应用过程中,取得了良好的效果。 该系统的优点包括:
()l系统采用变频器对电机进行调速,调速范围宽,频率可以在低于或高于工频频率的范围内调节,从几赫兹到几百赫兹,具有很宽的调速范围。 (2)由于调速过程中转差率很小,转差率小,损耗小,效率高,所以节约电能。水压的稳定还可减少对管网的冲击,提高供水的稳定性和质量。另外该系统还可以推广到管道输油等方面。
(3)采用单片机控制,变频调速系统采用闭环控制,可得到很高的控制精 度。
在设计中,应注意以下几个问题
(1) 设计A/D转换电路时一定要采取抗干扰措施。比如,将不使用的通道
就近对地短接,不要使其悬空;对信号线进行屏蔽处理;尽可能地选择单端输入方式。
(2) 压力传感器的输出电流较小,且线性度不好,为此专门设计了运算放
大电路对压力传感器的输出电流进行放大。
(3) 设计D/A转换电路时,为了防止外界的干扰,D/A输出采用光耦隔离
式,并采用LM358双运放组成D/A输出和驱动电路。
(4) 变频器的使用是本设计的重点,对变频器频率的调节采用了PID的调
节方法。
(5) 本设计中,硬件电路复杂切干扰源颇多,为此基于X25045芯片设计了
看门狗电路以提高系统的抗干扰性能。
(6) LED数码管的驱动方式有很多,在本设计中,选用NPN型三极管作为
显示电路的驱动装置。
(7) 在继电器控制电路的设计中要采用光电耦合器做好抗干扰措施,避免
因外界干扰而产生误操作。
致谢
在完成终稿的今天,在敲完最后一个句号的时刻,我的思想同周围凝固的热气一样停驻了,不知道是慰藉还是悲伤,大学四年的生活就这样结束了,而眼前的路还很长,虽然似乎有些迷茫,但我必须整理心情,背上行囊,坚定的踏上新的征程……
感谢闫冬梅老师,一位平易近人的良师,一名优秀的律师,对我论文耐心的指导,新锐的启发,认真的审阅。感谢您在百忙之中对我毕业论文从选题到写作再到最后定稿所付出的辛劳!感谢您在这个我即将离开东北大学秦皇岛分校的最后的炎热夏天对我人生方向的指引!
感谢周辉、童斯普同学,如果没有他们在电脑方面给予的指点,本论文的结稿恐还遥不知期;感谢舍友蒲黄军、李奇峰、陆威同学,感谢他们大学四年给我无私的帮助。
在过去的四年日子里,我满怀憧憬和希望,在这千年学府的浓厚底蕴中,在百年法学的学术争鸣中,我用自己的青春写下了美丽的大学篇章。在师长和前辈的帮助下,走出了迷茫,走向了理想。在这里我想向所有帮助过我,鼓励过我的人们致以最诚挚的谢意,感谢你们在人生最关键的时刻给予我的指引! 马超
2012.6.1 参考文献:
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