陈永妮 毕业设计 主从式电机控制系统.docx

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1、题目：主从式电机限制系统指导老师：邓长军教授系另（J：电气工程系专 业：应用电子技术班 级：电子717姓 名：陈永妮完成时间：2007年4月30日五、附录表一如下不:序号代号名称数量用途11C-3C沟通接触器3个启动限制电动机21TH-3TH热继电器3个启动限制电动机31F1-4F1保险丝10个爱护电路4CW转换开关1个进行手动与自动转换5M1-M3电动机3个带动皮带运转6V电压表1个供应电压7L1-L3运行指示灯3个检测电动机是否正常运行8K开关1个限制整个电路的开关表二如下示:显示数字共阴依次小数点暗共阳依次小数点暗DPgfedcba16进制AbcdefgdP16进制00 0 111111

2、3FH1111110 0FCH10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 060H20 10 110 115BH110 110 10DAH30 10 0 11114FH11110 0 10F2H40 110 110 166H0 110 0 11066H50 110 110 16DH10 110 110B6H60 111110 17DH10 111110BEH70 0 0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H80 11111117FH11111110FEH90 110 11116FH11110 110F6H表三如图本:指针01234567891011

3、121314151617功能起始位空下 位 机 地 址吩 咐方 向加速时间加速时间目标 频率空空空空空空西安航,稣高等专科学隘验实训甲心信专电动机运行的低压电器限制电路图附图一H+W0-单片机限制部分电路原理图附图二主程序流程图附图三寸S旦本中断程序流程图附图四引言随着现代社会日新月异的发展，各种各样的高楼大厦如雨后春笋般一幢幢的 耸立在城市的各个角落,在建立这一幢幢高楼大厦的过程中，须要有大量的水泥， 面对这种高强度的工作,设计者们设计出了搅拌水泥实行集中操作的方式,既采 纳主从式电机限制系统。这样一来，不但可以极大地减轻劳动强度，而且还提 高了劳动效率。主从式电机限制系统的总体方案可分为电

4、动机限制系统，单片机限制系统 和上位机限制系统三个部分。电动机限制部分既为低压电器限制部分，单片机限 制部分即通过单片机限制整个电路，上位机限制部分既微型计算机限制部分。一、电动机限制部分电动机限制部分（如图一），在这一部分中，总开关通过保险丝，与沟通继 电器，热继电器和电动机连接起来。总开关闭合，热继电器起先工作，同时启动 和限制电动机运行。在这一部分中，保险丝可以爱护电路，以免在操作中由于操 作不当烧毁其他元件。同时在这个限制部分中，通过一根火线连接一个保险丝，在这根火线与零 线之间接有220伏电压，为手动和自动部分供应电源电压。通过转换开关可以进 行手动与自动的转换，当打到手动时，通过操

5、作者限制，当打到自动时，通过上 位机进行限制。假如电动机运行正常，则运行指示灯绿灯亮，否则，绿灯不亮。在此次电动机限制系统中，电动机连有一个涡轮减速器，电动机型号及涡 轮减速器型号如下示：三相感应电动机型号：型号：JW7134功率：750W转速：1400频率：50HZ电压：380V 电流：2.05A涡轮减速器：模数：2速比：59： 1 功率：0.49千瓦低压电器限制部分材料明细表：（如表一示）二、单片机限制部分一、单片机限制部分电路设计要求：1）驱动三个继电器（ + 12伏）2）电动机运行的回馈信号（沟通协助端子，常开接点）3）通过RS232串口和主机通信4）电源供应（+15V,+12V）5）

6、搅拌结束告警信号二、在单片机限制部分中，通过单片机80c5邛艮制电动机运行，包括低压接触 器限制沟通接触器及报警系统。引脚说明：1） Vcc:芯片电源接+5V,2）Vss:接地3） POP： 8位双向I/O口在不并行扩展外存储器时，P0口可用做双向I/O口，在并行扩展外存储器时，P0口可用做分时传送底8位地址。4） PIO： 8位准双向I/O口,能驱动4个LSTTL门5） P3口: 8位准双向I/O口三、电源部分：为了保证继电器工作时的+12V电压和本机操作指示及报警指示工作时的+5V电压，须要设计一种电源，能够供应+12V, +5V的电压，以便为了保证整个电 路正常运行.四、RS-232串口

7、的连接内容简介：RS232串口用做计算机与远程通信设备即单片机的数据传输接口，RS232标准定义了数据通信设备（DCE）与数据终端设备（DTE）之间进行串行数据 传输的接口信息，规定了接口的电气信号和接插件的机械要求。信号线分为数据信号线和限制信号线，发送数据（TXD）与接受数据-（RXD）是 一对数据传输信号线，TXD用于发送数据，当多数据发送时TXD线上的信号为1, RXD用于接收数据，当多数据接收时或数据接收间隔期间，RXD线上的信号也为1。 五、单片机限制部分电路图（如图二示）在单片机限制过程中，P0通过总线方式引出，每一个电动机由一个数码管 显示，可以显示出它的十位和个位，每个数码管

8、就需与2个地址所存器373连接， 通过地址锁存器给数码管一个地址，数码管就可以显示电动机的运行时间和设置 时间。由于在运用373地址锁存器时，它运用的是十六禁止表示地址，而用数码管 显示时运用的却是十进制数，所以为了便利显示这个时间，就须要将LED数码管 的编程码进行转化，如图为共阴和共阳LED数码管八段码编码表：（如表二示）在单片机限制电动机运行指示部分中，通过总线引出的POD,连接一个373 地址锁存器，地址锁存器一部分与发光二极管连接，通过单片机程序限制给地址 锁存器一个地址，通过识别该地址，系统内部可以推断出电动机是否正常运行， 假如，电动机运行正常，则运行指示部分的发光二极管就会亮，

9、否则，则红灯亮。P0口通过总线与373地址锁存器相连后，将373输出与138译码器连接，译码 器就是将输入二进制代码的状态翻译成输出信号以表示其原来含义的电路。373 地址锁存器的三根输出线作为译码器的输入端，Y0Y7为输出端，用来限制数码 管的闪耀。单片机P2口，通过连接3个继电器和3个光电转换器形成电机运行状态信号电 路，同时在通过二极管与电阻形成报警指示电路。光电转换器通过P2口读取数据，在没有光电转换器的状况下，继电器也可以 干脆与P2口连接，进行工作，但电动机在刚启动时，电流过大，单片机简单烧坏, 所以，光电转换器则起到爱护电路的作用。报警指示电路可以检测电动机是否正常运行。假如电动

10、机出现故障，则报警 指示电路中风鸣器就会响，则要马上关闭电源，检查整个电路。P2. 1连接一个本机操作指示和远程限制指示电路，在本机操作指示电路中工 作时，只能通过手动限制整个电路，在远程限制指示电路工作时，则可以通过上 微机限制整个电路，这样人就可以远离热闹，杂乱的场地。在P1 口中，从分别连接8个开关，每一个开关上连接一个电阻，K邛艮制方式 选择键，K2电机号选择键，K3设置，K4十位，个位选择键，K5加，K6减，K7运行, K8停止，在电动机运行中，如出现故障，就要进行外部中断，所以通过INTO连接 一个开关K9,则起到中断的作用。六、单片机限制电动机运行时，主程序流程图如下示：（如图三

11、示）K1方式选择键，K邛艮制方式选择键，K2电机号选择键，K3设置，K4十位，个 位选择键，K5加，K6减，K7运行，K8停止。M：电机号寄存器H：吩咐电机运行限制字 H3：电机运行状态字七、中断程序流程图（如图四示）三、上位机限制上位机限制部分即为微型计算机限制整个电路，在这一部分中，要用到一个 吩咐数据包，上位机发送运行吩咐（带参数）数据包各字节功能定义如下：（如 表三示）通过这个运行吩咐数据包，则可以写出通信协议，用来限制单片机的启动，停 止。无参启动：E7E7 自由停止：E7E7 无参停止：E7E7 在上位机限制中，我们用一个变频器来代替80C51单片机对电动机进行限制, 将微型计算机

12、与变频器连接，中间在接一个开关，变频器与电动机相连，就可以 对其进行限制和操作。变频器型号介绍如下：型号：F1500G0007S2B输入：1PH AC 220V 50/60HZ 输出：3PH0. 75KW 4. 5A 0220V AC 0. 00400. 00HZ硬件采纳MAX48进行通讯，变频器上的485接口器芯母插座官脚排列如下：1： Vcc黄 2： A-绿，3： A+绿 4： GND黑 其中，Vcc, GND为变频器用以供应外部用的5v电源的正端，负端。变频器的界面有设置，方式，加，减运行，停/复六个键。按设置键可以对变频器的频率进行设置，按方式键可以 对工作方式进行设置，按运行键电动机

13、起先运行,按停/复键电动机停止,按加,减 键可以对设定的参数加,减.通过微型计算机与单片机之间连接的开关就可以限 制整个变频器的开关.在运用变频器时,须要对其功能,参数进行设置,详细设置如下：F100:用户密码，通常为0F113:数字设定频率，变频器频率设定方式为数字频率设定，通过该功能码预 设频率，通过键盘“加，减”端子调整该频率。F131：显示内容，设置范围1127F200：运行限制,设置范围，0：键盘限制/485通讯限制。1,端子限制。2,上 位机限制。F207：键盘方向给定，设置范围：0,正向 1,反向（在键盘限制方式（F200=0） 下，给定电动机运转方向。）Fill：上限频率，表示

14、变频器运行的最高频率。F900： 485通讯口功能选择。0：上位机。 1： 485通讯限制盒在运用变频器时应留意，变频器运用的是RS485串口通讯，而微型机计算 机运用的却是RS232串口，所以将微型计算机与变频器连接时，须要一个可以进 行转换的器件，这就是瑞塞特8520, RS232到RS 422/485转换的隔离转换器。RS485标准支持半双工通讯，也就是用两跟线来进行数据发送和接受。特性介绍：1）自动内部RS-485总线管理2） RS-485无需外部的限制信号3） RS-485数据线上的瞬太干抑制4） 1000DV隔离爱护5）传输速率达115. Kbps6） 1.2公里长的网络连接7）电

15、源及数据流指示，用于故障诊断8）电源要求：+12模快带电源反接爱护9）各种温度：070度10）尺寸：60mm11）传输速率：（bps） 300-11502K12）隔离电压：1000DV13） RS-422/RS-485接口连接器：插入式螺丝端子14） RS-232接口接头:孔式DB-915）外壳：金属外壳屏蔽极佳16）功耗：1. 5W运用方法：1） DB9孔与232设备相连，同时须要连接设备属性置DTE/DCE开关，设备为DTE时 开关置于DTE侧，为DCE时置于DCE处。2） RS422/485侧为接线端子，包括TX+, TX- RX+ RX-和电源输入，3）将转换器安装于RS-422/RS

16、485总线与下位设备之间，并从下位设备供应12伏 电压留意事项：1）信号线极性的正负不要接错，电源可用422/485统一供电，但不能跟232同地。2）假如422/485总线电缆超过100米，可取1/4W300欧到110欧的电阻。3）设置地址时留意地址不要重复，（在同一波特率时）四、总结为时一个多月的毕业设计实践即将结束，通过这一个多月的实习，对我来说, 无论从各个方面都受益匪浅。我们毕业设计的题目是：“主从式电机限制系统”，在王老师的带领下，在 邓教授的循循教育下，在同组同学的共同努力下，我们顺当完成了我们的课题。主从式电机限制系统分为电动机限制部分，单片机限制部分，和上位机限制 部分三个部分。电动机限制部分即为低压电器限制部分，单片机限制部分包括运 行指示和报警系统两大部分，上位机即用微型计算机限制部分，同时在这一部 分我们还学会运用变频器，学会通过变频器限制电动机工作。通过实习不仅丰富 了我们的学问，而且熬炼了实际动手实力，为我们的毕业画了一个圆满的句号。