величин

- можливість роботи по заданим програмам

- лінія зв’язку для керування з ЕОМ

- можливість керування засувками печі, димососа, напряму повітря

- керування вентиляторами, димососом, парогенератором

- аварійне вимкнення пристроїв

Для підвищення надійності, забезпечення гнучкості, можливості швидкої діагностики і ремонту систему керування процесом сушіння деревини, було розділено на спеціалізовані блоки, які конструктивно виконані на окремих платах.

Це такі блоки, як:

- контролер - серце системи, він з’єднує і водночас керує системою давачів, управляє виконавчими пристроями, обмінюється даними і приймає команди з комп’ютера, обробляє їх і посилає управляючі сигнали до блоку керування виконавчим механізмами.

- блок перетворення аналогових сигналів – дозволяє приєднувати до цифрового контролеру аналогові давачі, такі, як кондуктометричний давач вологості деревини, резистині давачі положення засувок, тощо.

- силовий блок управління виконавчими механізмами, до якого безпосередньо приєднуються всі механізми, такі, як парогенератор, вентилятор, нагрівач, димосос, тощо.

Окремим пристроєм е персональний комп’ютер, який з’єднується з мікро контролером по стандартному інтерфейсу і дозволяє повністю керувати виробничим процесом, використовуючи високоінтелектуальні і ефективні режими сушіння, здійснювати моніторинг і архівування процесів, що відбуваються у сушильній камері, причому незалежно від його відстані до об’єкту, для цих цілей використовуємо персональний комп’ютер стандартної найпростішої офісної конфігурації, з встановленим спеціалізованим програмним забезпеченням, розробленим спеціально для нашого контролера.

2.1 Структура комп’ютерної системи управління установкою

Структурна схема засобів автоматизованого керування , зважаючи на наведені вище завдання, повинна вміщати такі блоки, як входи для давачів, блок обробки, силові виходи на виконавчі механізми і блок комутації з персональним комп’ютером, і буде мати наступний вигляд:

Рис. 2.2 Структурна схема засобів автоматизованого управління

2.2. Розробка низькорівнивого програмного забезпечення для мікроконтролера.

Програмне забезпечення для мікроконтролера розроблялося в інтегрованому середовищі MPLAB-IDE.

Програмне забезпечення MPLAB-IDE призначене для розробки програм 8-розрядних мікроконтролерів PICmicro, що працює під управлінням операційної системи Windows. Основні характеристики MPLAB-IDE:*

багатофункціональні можливості:

редактор;

симулятор;

програматор (отримується окремо);

емулятор (отримується окремо).

MPLAB-IDE дозволяє:

- початкових файлів;

- лістингу програми;

- об'єктного коду.

Однотипна робота інструментальних модулів інтегрованого середовища проектування MPLAB-IDE дозволяє легко перейти від програмного симулятора MPLAB-SIM до використання повно функціонального емулятора.

Контролер конструктивно виконаний на платі, яка вміщає мікропроцесор, обв’язуючи елементи, такі як генератор тактових імпульсів, мікроконтролер високостабільного живлення для аналогово-цифрового перетворювача мікропроцесора, перетворювач сигнальних рівнів для забезпечення двостороннього надійного зв’язку з персональним комп’ютером за допомогою інтерфейсу RS-232, транзистори для посилення сигналу з вихідних портів, які йдуть до блоку керування виконавчими механізмами, та роз’єми для підключення блоку живлення, блоку перетворення аналогових сигналів, силового блоку керування виконавчими механізмами.

Задачі мікроконтролерного блоку полягають в наступному:

- організація прийому даних від усіх давачів – давачів вологості, температури, положення засувок, тощо, через блок обробки аналогових перетворень, чи з цифрових давачів, напряму через порти вводу-виводу мікроконтролеру, і їх класифікація.

- подача керуючих сигналів на силовий блок управління виконавчими механізмами

- повнофункціональний зв’язок з керуючою ЄОМ, посилка вхідних даних з давачів, і обробка прийнятих команд, з подальшою інтерпретацією команд у вихідні дані для силового блоку.

- виконання поданої з ЄОМ програми без Ії втручання, обробка аварійних ситуацій, з можливістю подачі сигналу „тривога”.

Низькорівневе програмне забезпечення для мікроконтролера можна розділити на такі функціональні частини: приймання даних від ПК головну програму і програму обробки переривань.

Для розробки низькорівнивого програмного забезпечення для мікро- контролера була розроблена функціональна схема:

Рис. 2.3 Функціональна схема роботи низькорівнивого програмного забезпечення.

Рис. 2.4 Функціональна схема роботи команди оцифрування даних.

Рис. 2.5 Функціональна схема роботи команди читання даних давача температури ds18в20.

Рис. 2.6 Функціональна схема команди керування реле.

Рис. 2.7 Функціональна схема команди керування аналоговими виходами.

Алгоритм формування контрольної суми:

формується 8-ми розрядний CRC за поліномом x8+x5+x4=1

Крок: початковий стан контрольної суми = 0;

Крок: виконується «виняткове ЧИ» молодшого біту CRC з вихідним бітом даних;

Крок: якщо утворений результат = 1- виконуємо «виняткове ЧИ» між CRC та значенням 18h ( поліном );

Крок: якщо результат = 0, то зсуваємо CRC;

Крок: виконуємо від пункту 1-го до пункту 4-го вісім разів ( 8 біт );

Крок: виконуємо контрольну суму від 1-го до 6-го пункту для всіх байт інформаційного потоку.

Дані, що приймаються від ПК завжди зберігаються за адресами 0х20-0х22, дані, що передаються ПК завжди зберігаються за адресами 0х24-0х26.

Після прийняття команди перевіряється контрольна сума, якщо контрольна сума співпадає передається той самий пакет даних, що і приймається, інакше міняється байт коду команди - старший біт встановлюється в "1". Пакет передачі складається для команди: (msb)|CRC8|data8|number8|kode8|(lsb). Дані для ПК: (msb)|CRC8|datah8|datal8|kode8|(lsb). Усі пакети передаються молодшими бітами вперед.

Перелік команд:

Дані з АЦП (kode=11,number=1-3,data=a5h).

Дані про АЦП: без помилки передається необхідні дані та прийнятий код команди, інакше старший біт коду команди="1".

Можлива помилка номеру ацп datal8=20h.

2. Дані на ds18b20 ( kode=12, режим вімірювання number=1-2, режим конфігурації number=25h,data=a5h).

Дані про ds18b20: без помилки передається необхідні дані та прийнятий код команди, інакше старший біт коду команди="1".

Можливі помилки: 1) помилка контрольної суми datal8=30h,

2) помилка давача datal8=31h, 3) помилка номеру давача datal8=32h.

3. Дані на цап (kode=21,number=1-6,data=ХХ).

Дані про цап: без помилки передається той самий пакет, що і прийнятий, інакше старший біт коду команди="1".

Можлива помилка номеру цап datal8=40h.

4. Дані на реле (kode=22,number=1-4,data=FF(on)00(off)).

Дані про реле: без помилки передається той самий пакет, що і прийнятий, інакше старший біт коду команди="1".

Можлива помилка номеру реле datal8=50h.

5. Повторний запис даних на ПК (виконується у випадку