Контролни систем, као најосновнија компонента опреме за испитивање животне средине, његова прецизност контроле директно утиче на тачност и кредибилитет еколошког теста који врши опрема. Тренутно је примена система за контролу опреме за испитивање животне средине углавном подељена на опште{1}}намену и специјализовану врсту. Један од контролних система опште намене се односи на традиционални интерфејс за људе-машине (ХМИ) и програмабилни контролер (ПЛЦ) комбинацију метода управљања, или индустријски софтвер за конфигурацију рачунара и комбинацију метода управљања ПЛЦ-ом; наменски контролер се односи на контролне карактеристике различите опреме за испитивање животне средине развијене за посебан контролер. Домаће поље контролера специјалне еколошке опреме у односу на стране земље је релативно празно, што је такође узроковано прецизношћу и стабилношћу домаће опреме за испитивање животне средине у односу на главне разлоге за страну опрему за заштиту животне средине, тако да је развој специјалних контролера за развој домаће опреме за испитивање животне средине од значајног значаја.
1 . Принцип дизајна
У овом раду систем управљања еколошком опремом углавном је оријентисан на опрему за испитивање животне средине температурне класе, као што су комора за испитивање високе температуре, комора за испитивање високе и ниске температуре, комора за испитивање хладног и топлотног удара, кутија за константну температуру и влажност, влажна и врућа кутија. А опрема за испитивање животне средине температурне класе обично се састоји од главне кутије, система грејања, система за хлађење, система за циркулацију ветра, главног контролног система, као што је приказано на слици 1.
Главни контролни објекти целокупне опреме су: расхладни компресор, електронски експанзиони вентил и контрола електромагнетног вентила хладног пражњења у расхладном систему; центрифугални вентилатор система за циркулацију ветра; систем грејања у чврстом релеју и АЦ контактору.
Главни мерни параметри целог уређаја укључују: температуру и притисак издувних гасова компресора у расхладном систему, излазну температуру кондензатора, улазну и излазну температуру испаривача, радну струју и напон компресора; температура вентилатора система циркулације ветра, радна струја и напон; систем грејања у електричном грејачу радни напон и струја; температура и влажност унутар кутије и тако даље.
У горе наведеним параметрима мерења, неки од параметара и процеса управљања опремом немају директну везу, као што су радни напон и струја компресора и вентилатора, брзина вентилатора и брзина ветра. Међутим, са брзим развојем савремене науке и технологије и индустријске информационе технологије, у ваздухопловству, ваздухопловству, индустријским применама и другим областима опреме и система за поузданост, безбедност и економски захтеви су све виши, што је довело до предвиђања кварова и управљања здрављем (Прогностика и здравствени менаџмент, ПХМ) постепено је постао један од главних праваца развоја индустријске опреме. Међутим, ПХМ систем треба да се изгради на основу свеобухватног праћења услова рада опреме, а коришћењем ПЛЦ контролног система опште намене-, превише аквизиције параметара значи повећање ПЛЦ модула, што не само да побољшава трошкове производње опреме, већ и чини да обим система управљања опремом постаје надуван. У том циљу, овај рад предлаже уграђени-систем управљања, кроз коришћење уграђених система за развој високог степена слободе, ниске цене, циљано, у реалном-времену, висок степен интеграције програма, реализацију целокупног праћења радних параметара опреме; и лакше постићи сложене алгоритме, побољшати контролну тачност и стабилност опреме, као што су фуззи ПИД контролни алгоритми опреме, просек филтера против-импулсних сметњи, ограничавајуће просечно филтрирање.
2. Дизајн хардвера управљачког система
Управљачки систем се састоји од контролера и мерно-контролног модула; који мерни и контролни модул, укључујући И/О модул и мерни модул, су модуларни дизајн, конфигурација опреме потребне за модуларно повећање или смањење; а контролер само за различите конфигурације уређаја да изврши одговарајућа софтверска подешавања или подешавања. Ово није само јефтина-набавка радних параметара опреме; али и да побољша интеграцију контролног система, смањи величину контролног модула. Хардверски оквир контролног система приказан на слици 2, контролер за добијање мерног модула ће бити прикупљен параметрима машине, у складу са контролним поставкама на И/О модулу за И/О и ПИД контролни излаз.
Контролер и И/О модул, мерни модул заснован на комуникацији 485 интерфејса Модбус протокола. Како се Модбус магистрала широко користи у многим областима као што су инструментација, интелигентни високо и нисконапонски уређаји, предајници, програмабилни контролери, ХМИ, инвертори, теренски интелигентни уређаји, итд., чини контролер и И/О модуле, мерни модули имају велику проширивост и могућност да постану независни производи.
2.1 Дизајн хардвера контролера
Уграђени контролер је заснован на платформи за развој хардвера микропроцесора АРМ Цортек-А9 са четири језгра-, углавном је одговоран за систем контроле у раду интерфејса човека-машине, логичких операција, И/О и ПИД контроле. Екинос4412 процесор који се користи у хардверској платформи има -могућности обраде података високих перформанси и потпунији хардверски интерфејс, који пружа добру хардверску основу за изградњу система уграђених у Линук. Функционални блок дијаграм платформе за развој хардвера контролера је приказан на слици 3, са-ВИФИ на плочи, 3Г модулом, 10М/100М адаптивном мрежном картицом, 10,1-инчним ЛЦД екраном на додир, 4-каналним УСБ ХОСТ-ом и тако даље.
Хардверска платформа подржава покретање са еММЦ или СД картице. еММЦ се користи за нарезивање слике система, тако да контролер стартује са еММЦ подразумевано након укључивања; док се функција покретања СД картице може користити са УСБ ОТГ-ом за брзу надоградњу фирмвера и системског софтвера. вифи, вцдма 3г, лан и други мрежни интерфејси се користе за повезивање контролера на интернет у различитим случајевима, који се могу користити за даљинско управљање, даљинско упозорење или аларм о грешци, даљински управљач, даљинско упозорење или аларм о грешци, даљински управљач, даљинско упозорење или аларм о грешци, даљинско упозорење или аларм о грешци, даљинско упозорење или аларм о грешци и даљински управљач. ВИФИ, ВЦДМА 3Г, ЛАН и други мрежни интерфејси се користе за повезивање контролера на Интернет под различитим околностима, обезбеђујући хардверску подршку за реализацију даљинског управљања опремом, даљинско упозорење о квару или аларму, стручно даљинско решавање проблема и друге нове апликације.
Да би се осигурало да контролер може да оствари велику -брзину у реалном{1}}у времену поуздану комуникацију са мерном и контролном плочом, дизајн два РС485 комуникациони круг контролера засновани су на АДМ2483. АДМ2483 је интегрисани комуникациони изолациони РС485 примопредајник, највећа брзина комуникације до 500 кбпс, како би се обезбедило да брзина комуникације и способност да се одупру сметњама под претпоставком избегавања употребе дизајна изолације опто{7}}спојника треба да заузму већу површину распореда штампане плоче. Подручје распореда. АДМ2483 који се користи за ограничавање дизајна брзине замаха, контрола пада брзине промене притиска на одговарајућем нивоу, може да смањи неправилно усклађивање терминала и конекторе које генерише БЕР. Интерфејс коло комуникационог модула усваја дизајн ограничења струје и напона, као што је приказано на слици 5, регулатор напона Д1, Д2 и само-опорављајући осигурачи ПТЦ1 и ПТЦ2 у коло интерфејса да би формирали ефикасну заштиту за побољшање електричне поузданости комуникационог модула 485.
2.2 Дизајн хардвера мерно-контролног модула
Хардверски блок дијаграм мерно-контролног модула је приказан на слици 6, са ЛПЦ1758 као језгром, одговорним за аквизицију података о раду уређаја, декодирање И/О адресе и И/О контролу; релевантну температуру, струју, напон, влажност, притисак и друге параметре уређаја кроз аквизиционо коло, а затим помоћу ЛПЦ1758 дигиталног филтрирања, ускладиштене у ФЛАСХ-у; контролер може комуницирати са ЛПЦ1758 преко РС485, читати потребне параметре за логичке операције, а затим И/О контролне команде за ЛПЦ1758 извршење након операције; И/О кола укључују транзисторске излазе, релејне излазе, а затим И/О контролну команду за извршење ЛПЦ1758. Контролер може комуницирати са ЛПЦ1758 преко РС485, читати потребне параметре за логички рад, а затим послати И/О контролне команде на ЛПЦ1758 за извршење након операције. У/И коло укључује транзисторски излаз, релејни излаз и излаз за специјалне апликације, као што су контролни улаз/излаз електронског експанзионог вентила, управљачки улаз/излазни претварач фреквенције и управљачки улаз/излазни претварач.
Коло за узорковање филтера користи Макимов једноканални-канални 24-битни АДЦ МАКС11210, који интегрише аналогне и референтне улазне бафер појачала и обезбеђује четири ГПИО порта који се могу користити за контролу екстерног 16-каналног аналогног прекидача, што чини МАКС11210 ефикасно прикупља 16-канални 16-канални ИПЦ аналогни сигнал/17 17-канални аналогни сигнал ресурси. Блок шема кола за узорковање је приказана на слици 7. Блок шема кола за узорковање је приказана на слици 7.
Коначно, да би се осигурала тачност и поузданост И/О кола, дизајн детекције И/О стања се додаје у хардверско коло. За излазну тачку, коло за детекцију И/О стања генерише одговарајући сигнал излазне секвенце из излазног стања, а када се наредба контролера за промену излазног стања пошаље на ЛПЦ1758 и изврши, стање излазне тачке се мења, а ЛПЦ1758 упоређује промењени сигнал излазне секвенце са излазном командом коју је издао контролер да би се обезбедио аццура; док, за улазну тачку, производи Када се стање улаза промени, ЛПЦ1758 упоређује стварно стање улаза са сигналом улазне секвенце да би утврдио да ли је улазно коло у грешци.
3. Дизајн софтвера управљачког система
Да би задовољио више-хардверски интерфејс контролера, развој апликација за више-софтверских програма, рад са више-датотека, прилагођавање система и друге захтеве, оперативни систем уграђен у Линук, главни апликативни програм има програм људског-машинског интерфејса, програм за обраду података, меки ПЛЦ програм, као што је приказано на Слици 7. Међу њима је и графичко окружење које генерише Виндовс програмско окружење, програм који покреће Виндовс, оф графичке елементе, контроле и макро команде, које се могу увести у контролер преко УСБ-а да би се реализовало ажурирање ХМИ-а. Програм за обраду података је углавном одговоран за евиденцију индустријске контроле опреме, ПИД рад, праћење статуса опреме и друге функције. Софт ПЛЦ програм је развијен од стране Инфотеам ОпенПЦС софтвера из Немачке, који подржава шест ИЕЦ језика, односно СТ, ИЛ, СФЦ, ФБД, ЛД и ЦФЦ, и одговоран је за И/О логички рад.
Пошто мерном и контролном модулу није потребно превише апликација и графичких интерфејса, изабран је уЦ/ОС-ИИ, који је много мањи у односу на организацију оперативног система уграђеног у Линук. систем је богат функцијама-и покрива функције као што су заказивање задатака, управљање задацима, управљање временом, управљање меморијом и међу-комуникација и синхронизација између задатака [6]. Главне апликације су програм за прикупљање података, И/О програм за детекцију и И/О контролни програм. Цео ток И/О контроле је приказан на слици 9. Ако постоји аларм грешке И/О кола, корисник може изабрати да искључи и поново покрене уређај или затражи техничку подршку.
4 Закључак
Уграђени систем контроле опреме за испитивање животне средине дизајниран у овом раду, његов контролер и мерно-контролни модул имају предности ниске цене, високе интеграције, високе прецизности, проширивости и тако даље, што може у одређеној мери побољшати карактеристике опреме за испитивање животне средине као што је мала серија и многе врсте штетних ефеката на дизајн и производњу. И потпуним коришћењем предности наше компаније за производњу опреме за испитивање животне средине, можемо континуирано да побољшавамо поузданост дизајна контролног система кроз испитивање животне средине. Контролни систем се сада користи у нашој стандардизованој серији еколошке опреме, тачност и стабилност контроле достигли су домаћи напредни ниво, а конфигурација хардвера је богата, са добром способношћу проширења.