Установка нанесения внутреннего антикоррозийного покрытия труб

     Указанные выше микросхемы КР580ВА86 и КР580ИР82 служат для обеспечения достаточной нагрузочной способности магистралей данных и адреса.

     Шина  управления состоит из четырех линий  по которым передаются сигналы: чтение данных из памяти MEMR, запись данных в память MEMW, чтение данных из портов ввода/вывода IOR, запись данных в порты ввода/вывода IOW. 

     Схему формирования управляющих сигналов поясняет таблица 1:

       Таблица 1

 

2.2 Выбор памяти. 

     В качестве ПЗУ возьмём микросхему К573РУ14 (DD5) перепрограммируемую, с ультрафиолетовым стиранием и организацией 2К х 8.

     В качестве ОЗУ возьмём микросхему КР537РУ8 (DD6) с организацией 2К х 8.

2.3 Блок дешифратора адресов памяти и портов ввода/вывода. 

     Блок  дешифратора адресов производит подключение микросхем памяти и портов ввода/вывода. В качестве дешифратора используется К155ИД4 (DD11)

     Блок  дешифрации обеспечивает подключение  микросхем памяти и ли портов ввода/вывода при поступлении на биты А12-А13 следующей двоичной комбинации:

00 - подключение  микросхемы ПЗУ DD5;

01 - подключение  микросхемы ОЗУ DD6;

10 –  подключение программируемого параллельного интерфейса DD7;

11 –  подключение программируемого параллельного интерфейса DD8;

2.4 Выбор микросхем устройств ввода/вывода и системного таймера-счетчика.

 

     В качестве устройств ввода/вывода, которые  служат для сопряжения центрального процессора с датчиками, системой управления механизмами и сигнализацией, клавиатурой  и дисплеем выбраны два программируемых  интерфейса КР580ВВ55 (DD7 и DD8).

     В качестве системного таймера использована микросхема программируемого таймера КР580ВИ53 (DD9). Таймер в системе служит для организации прерываний через определенные промежутки времени. Прерывания, в свою очередь, необходимы для периодического опроса клавиатуры и индикации символов на дисплее. 

2.5 Организация дешифрации адреса для устройств ввода/вывода и таймера-счетчика.

     Таблица 2

     Номера  портов ввода/вывода.

2.6 Организация опроса датчиков.

 

     Для того чтобы организовать последовательный опрос датчиков в данной системе  использована микросхема аналогового  мультиплексора К590КН1 (DD10), которая управляется программно, посредством передачи управляющих сигналов по линиям PВ0-PВ1 порта ввода/вывода (микросхема DD7).

     В качестве АЦП используем К572ПВ3. Запуск АЦП (DA1) на преобразование и считывание данных организовано программно посредством передачи управляющих сигналов по линиям порта ввода/вывода (микросхема DD8) при аппаратной поддержке сигналом состояния BUSY АЦП, который подается на вход READY (готовность) микропроцессора.

     Для преобразования токовых сигналов датчиков 4-20 мА в сигнал напряжением 0-10 В используются прецизионные сопротивления марки ОМЛТ 0.125 номиналом 500 Ом. 
 

2.7 Организация сигнализации и управления.

 

     Сигнализация  и управление реализованы на лампах накаливания и реле, питающихся напряжением 12В постоянного тока.

     В качестве ключей использованы оптроны марки АОТ127.

     Управление  и сигнализация организованы программно посредством передачи управляющих сигналов по линиям С0-С7 порта ввода/вывода (DD7). Сигналы с этих линий поступают на АОТ127 через буфер К155ЛП10. Сигналы, служащие для световой сигнализации, инвертируются и поступают на схему для организации звуковой сигнализации.

       Управление и сигнализация осуществляются  сигналами низкого уровня (логического  нуля). 

2.8 Организация опроса клавиатуры и индикации. 

     Для ввода параметров управления в системе используется клавиатура из 16 клавиш.

     Для индикации значений технологических  параметров применяются четыре семи сегментных светодиодных индикатора АЛ305Г красного свечения с напряжением питания 6В и максимальным потребляемым током 22мА. В схеме питания использованы транзисторы VT1-VT4 марки КТ630, управляемые сигналами линий сканирования клавиатуры.

     Сканирование  клавиатуры и активизация светодиодного  семи сегментного индикатора реализуется с помощью дешифратора К155ИД4 на входы которого циклически передается ряд чисел 0h,1h,2h,3h по линиям порта ввода/вывода (DD7). Для защиты от короткого замыкания между линиями сканирования в схеме должны быть предусмотрены диоды. Для опроса матрицы клавиатуры используются линии порта ввода/вывода (DD8).

     Код индицируемого символа передается по линиям PА0-PА7 порта ввода/вывода (DD8). Необходимо предусмотреть токоограничивающие резисторы. 

^{2.9 Расчет потребляемой  мощности} 

     ^{Расчет  потребляемой мощности системы производится по формуле:}

^{P_пот.max=SP_Д+SP_А,}

^{где SP_Д - суммарная мощность, потребляемая всеми микросхемами устройства, SP_А - суммарная мощность, потребляемая всеми аналоговыми элементами.} 

     ^{P_Д = 1+1,6+0,7+1+0,8+2,96+0,45+1+0,35+1+0,4+1 = 12,26 Вт}

     ^{P_А = 4*0,0062*1000 = 0,144 Вт}

     ^{P_пот.max= 12,26+0,144 = 12,404 Вт} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА. 

3.1 Задание предельных  значений. 

     Для правильной работы контроллера необходимо с помощью клавиатуры занести  в оперативное запоминающее устройство предельные значения по всем четырем контролируемым параметрам. Для этого необходимо:

     1. Выбрать необходимый параметр путем нажатия на соответствующую клавишу (при этом на дисплее должно высветиться измеряемое текущее значение технологического параметра);

     2. Нажать на ту же клавишу повторно для выбора режима ввода минимального предельного значения (высветится его текущее значение);

     3. Нажать на клавишу «С» (сброс) для того чтобы стереть старое значение и подготовить систему для ввода нового;

     4. Ввести новое значение и нажать на клавишу «Ent» (ввод) для его запоминания;

     5. Нажать на клавишу параметра в третий раз для выбора режима ввода максимального предельного значения (высветится его текущее значение);

     6. Повторить пункты 3 и 4.

     Чтобы пропустить ввод минимального значения необходимо с п. 2 перейти к п. 5.

     Чтобы прекратить ввод не внося изменений необходимо не нажимая клавиши «Ent» нажать на любую из клавиш выбора технологических параметров. 

3.2. Принцип управления  и сигнализации. 

     Если  какой-либо контролируемый технологический  параметр выходит за рамки заданных пределов, то на мнемосхеме станции загорается сигнальная лампа и звучит сигнал тревоги.

     Если  за пределы выходит уровень температуры, контролируемый датчиком T2, то подается соответствующий сигнал управления термостатом (включить/выключить). Кроме того, автоматически регистрируется обрыв датчика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 

     В данной курсовой работе был разработан микропроцессорный контроллер системы  управления и контроля технологических  параметров установки нанесения внутреннего покрытия.

     Система обеспечивает автоматическое регулирование  температуры смесителя компонентов эпоксидки для внутреннего покрытия путём отключения или включения термостата.

     Система обеспечивает технологические защиты: автоматика сигнализирует о нормальном значении температуры смесителя и при повышении температуры выключает термостат. При понижении температуры автоматически включается термостат.

     В задачу разрабатываемой микропроцессорной  системы входит контроль вышеперечисленных  параметров, управление термостатом, а также звуковая и световая сигнализация в случае выхода какого-либо параметра за установленные границы.

     Система производит обработку поступающей  от датчиков информации, сравнивает поступившие  значения с их допустимыми значениями, формирует сигналы управления исполнительным механизмом.

     Приведенный в пояснительной записке материал содержит решения по всем поставленным вопросам.

     Работа  над курсовой показала следующие пути улучшения: разработку новых технологий и алгоритмов, изменение принципиальной схемы системы путем использования современных микросхем и микросхем с большей степенью интеграции, а также конструкторские изменения, связанные с применением системы для конкретного предприятия. 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 

1. Алиев Р.А., Белоусов В.Д. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. – М.: Недра, 1988. – 386с.

2. Бахмат Г.В., Еремин Н.В. Аппараты воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях. – С-Пг: Недра, 1994.-99с.