Курсовой проект по дисциплине МУС «Разработка микроконтроллерной системы вывода валогенератора из работы»
Задание
Разработать микроконтроллерную систему вывода валогенератора из работы:
1. Описать технологический процесс;
2. Отобразить граф-схему алгоритма;
3. Выбрать дискретные или аналоговые датчики;
4. Выбрать исполнительные реле;
5. Выбрать микроконтроллер или программируемый логический контроллер;
6. Распределить датчики и реле по портам микроконтроллера или программируемого логического контроллера;
7. Составить рабочую программу.
Примечание: при выборе микроконтроллера или программируемого логического контроллера необходимо описать его внутреннюю структуру, назначение вводов/выводов и систему команд (с пояснениями).
В качестве микроконтроллеров следует выбирать микроконтроллеры семейства AVR classic, либо микроконтроллеры семейства PIC. В качестве программируемого логического контроллера можно выбирать семейства МИК (МИК-51).
Аннотация
В данном курсовом проекте была разработана микроконтроллерная система управления вывода валогенератора из работы:
1) описан технологический процесс;
2) отображена граф-схема алгоритма;
3) выбраны дискретные датчики;
4) выбраны исполнительные реле;
5) выбран программируемый логический контроллер МИК-51;
6) распределены датчики и реле по портам программируемого логического контроллера;
7) составлена рабочая программа;
8) описана внутренняя структура программируемого логического контролера, назначение вводов/выводов и система команд.
Описание технологического процесса
Вывод валогенератора из работы
Алгоритм вывода валогенератора (ВГ) из работы (рис. 1) делится на несколько подалгоритмов:
А'1 - формирования сигнала на пуск резервного ДГ;
А'2 - разгрузки ВГ путем перевода нагрузки на ДГ;
А'3 - формирования сигнала на отключение автоматического выключателя ВГ;
А'4 - формирования сигнала на снятие возбуждения ВГ;
А'5 - экстренного пуска резервного дизель-генератора.
Сигнал на пуск резервного ДГ (оператор А'5) формируется при невыполнении хотя бы одного из условий P1, P2, P3.
В граф-схеме подалгоритма А'3 (рис. 2) обозначены следующие операторы:
P1 - частота ВГ превышает 42,5 Гц;
P2 - автоматический выключатель ВГ включен;
P3 - ДГ работает (работают);
P4 - частота ВГ превышает 25 Гц;
P5 - отсутствуют сигналы АПС по ВГ;
A6 - включение временной задержки;
P7 - хотя бы один из автоматических выключателей ДГ замкнут;
P8 - время задержки истекло;
P9 - ВГ разгружен;
P10 - имеется сигнал на вывод ВГ из работы;
A11, A12 - соответственно формирование и снятие сигнала на отлючение автоматического выключателя ВГ.
После отключения автоматического выключателя ВГ, если переключатель задания валогенераторного режима СЭЭУ находится в выключенном положении, снимается возбуждение ВГ.
Задание
Разработать микроконтроллерную систему вывода валогенератора из работы:
1. Описать технологический процесс;
2. Отобразить граф-схему алгоритма;
3. Выбрать дискретные или аналоговые датчики;
4. Выбрать исполнительные реле;
5. Выбрать микроконтроллер или программируемый логический контроллер;
6. Распределить датчики и реле по портам микроконтроллера или программируемого логического контроллера;
7. Составить рабочую программу.
Примечание: при выборе микроконтроллера или программируемого логического контроллера необходимо описать его внутреннюю структуру, назначение вводов/выводов и систему команд (с пояснениями).
В качестве микроконтроллеров следует выбирать микроконтроллеры семейства AVR classic, либо микроконтроллеры семейства PIC. В качестве программируемого логического контроллера можно выбирать семейства МИК (МИК-51).
Аннотация
В данном курсовом проекте была разработана микроконтроллерная система управления вывода валогенератора из работы:
1) описан технологический процесс;
2) отображена граф-схема алгоритма;
3) выбраны дискретные датчики;
4) выбраны исполнительные реле;
5) выбран программируемый логический контроллер МИК-51;
6) распределены датчики и реле по портам программируемого логического контроллера;
7) составлена рабочая программа;
8) описана внутренняя структура программируемого логического контролера, назначение вводов/выводов и система команд.
Описание технологического процесса
Вывод валогенератора из работы
Алгоритм вывода валогенератора (ВГ) из работы (рис. 1) делится на несколько подалгоритмов:
Рис. 1. Граф-схема алгоритма вывода ВГ из работы
А'1 - формирования сигнала на пуск резервного ДГ;
А'2 - разгрузки ВГ путем перевода нагрузки на ДГ;
А'3 - формирования сигнала на отключение автоматического выключателя ВГ;
А'4 - формирования сигнала на снятие возбуждения ВГ;
А'5 - экстренного пуска резервного дизель-генератора.
Рис. 2. Граф-схема подалгоритма вывода ВГ из работы
Сигнал на пуск резервного ДГ (оператор А'5) формируется при невыполнении хотя бы одного из условий P1, P2, P3.
В граф-схеме подалгоритма А'3 (рис. 2) обозначены следующие операторы:
P1 - частота ВГ превышает 42,5 Гц;
P2 - автоматический выключатель ВГ включен;
P3 - ДГ работает (работают);
P4 - частота ВГ превышает 25 Гц;
P5 - отсутствуют сигналы АПС по ВГ;
A6 - включение временной задержки;
P7 - хотя бы один из автоматических выключателей ДГ замкнут;
P8 - время задержки истекло;
P9 - ВГ разгружен;
P10 - имеется сигнал на вывод ВГ из работы;
A11, A12 - соответственно формирование и снятие сигнала на отлючение автоматического выключателя ВГ.
После отключения автоматического выключателя ВГ, если переключатель задания валогенераторного режима СЭЭУ находится в выключенном положении, снимается возбуждение ВГ.
Выбор дискретных или аналоговых датчиков
Для разработки микроконтроллерной системы вывода валогенератора из работы, одной из основных условий разработки системы, является проверка (опрос) определенного количества датчиков для величин которые влияют на выполнение указанной задачи. По граф-схеме определяем количество и типы необходимых датчиков:
P1 - дискретный датчик частоты валогенератора;
P2 - дискретный датчик включения автоматического выключателя валогенератора;
P3 - дискретный датчик истинности работы одного из ДГ;
P4 - дискретный датчик частоты валогенератора;
P5 - дискретный датчик отсутствия сигнала АПС по ВГ;
P7 - дискретный датчик автоматических выключателей ДГ;
P9 - дискретный датчик разгрузки ВГ;
P10 - дискретный датчик сигнала на вывод ВГ из работы.
Для рассмотренной выше микроконтроллерной системы управления, необходимо 8 дискретных датчиков.
Выбор исполнительных реле
Для микроконтроллерной системы вывода валогенератора из работы необходимо 3 исполнительных реле, которые включены в цепи включения временной задержки, формирования и снятия сигнала на отключение автоматического выключателя валогенератора.
Выбор микроконтроллера или программируемого логического контроллера
Для разработки микроконтроллерной схемы вывода валогенератора из работы используем программируемый логический контроллер (МИК-51) и модуль расширения МР-51-01.
Распределение датчиков и реле по портам программированного логического контроллера
Составление рабочей программы
Описание функциональных блоков используемых в общей программе
1. Блок задание дискретного входа.
По таблице задаем этому входу номер, поскольку дискретные сигналы подвержены дребезгу, то нужно задать выдержку времени пока этот сигнал установится (tFLT). По таблице мы задаем номер входа 1, выдержку времени 0,2 секунды.
2. Программа логического умножения двух логических сигналов.
3. Программа логического умножения 3-х логических сигналов, количество входов программируется через таблицу.
4. Таймер
На выходе dOUT единичный сигнал, когда текущее время после пуска блока превышает время настройки, на выходе ТМ показывается текущее время.
5. Блок программы логического сложения 4-х сигналов задаваемых через настройку.
6. Дискретный выход.
Через таблицу настроек задаем выход номер 5.
Для разработки микроконтроллерной системы вывода валогенератора из работы, одной из основных условий разработки системы, является проверка (опрос) определенного количества датчиков для величин которые влияют на выполнение указанной задачи. По граф-схеме определяем количество и типы необходимых датчиков:
P1 - дискретный датчик частоты валогенератора;
P2 - дискретный датчик включения автоматического выключателя валогенератора;
P3 - дискретный датчик истинности работы одного из ДГ;
P4 - дискретный датчик частоты валогенератора;
P5 - дискретный датчик отсутствия сигнала АПС по ВГ;
P7 - дискретный датчик автоматических выключателей ДГ;
P9 - дискретный датчик разгрузки ВГ;
P10 - дискретный датчик сигнала на вывод ВГ из работы.
Для рассмотренной выше микроконтроллерной системы управления, необходимо 8 дискретных датчиков.
Выбор исполнительных реле
Для микроконтроллерной системы вывода валогенератора из работы необходимо 3 исполнительных реле, которые включены в цепи включения временной задержки, формирования и снятия сигнала на отключение автоматического выключателя валогенератора.
Выбор микроконтроллера или программируемого логического контроллера
Для разработки микроконтроллерной схемы вывода валогенератора из работы используем программируемый логический контроллер (МИК-51) и модуль расширения МР-51-01.
Распределение датчиков и реле по портам программированного логического контроллера
Составление рабочей программы
Описание функциональных блоков используемых в общей программе
1. Блок задание дискретного входа.
По таблице задаем этому входу номер, поскольку дискретные сигналы подвержены дребезгу, то нужно задать выдержку времени пока этот сигнал установится (tFLT). По таблице мы задаем номер входа 1, выдержку времени 0,2 секунды.
2. Программа логического умножения двух логических сигналов.
3. Программа логического умножения 3-х логических сигналов, количество входов программируется через таблицу.
4. Таймер
На выходе dOUT единичный сигнал, когда текущее время после пуска блока превышает время настройки, на выходе ТМ показывается текущее время.
5. Блок программы логического сложения 4-х сигналов задаваемых через настройку.
6. Дискретный выход.
Через таблицу настроек задаем выход номер 5.
