Sistema ta 'kontroll bħala l-aktar komponent ewlieni tat-tagħmir tat-test ambjentali, il-preċiżjoni tal-kontroll tagħha taffettwa direttament l-eżattezza u l-kredibilità tat-test ambjentali magħmul mit-tagħmir. Fil-preżent, l-applikazzjoni tas-sistema ta 'kontroll tat-tagħmir tat-test ambjentali hija prinċipalment maqsuma fi skop ġenerali-u tip speċjalizzat. Waħda mis-sistema ta 'kontroll tal-għan ġenerali-referi għall-kombinazzjoni ta' metodi ta 'kontroll tal-kontroll tal-kontrollur programmabbli (PLC) tradizzjonali tal-bniedem-, jew softwer tal-konfigurazzjoni tal-PC industrijali u kombinazzjoni PLC ta' metodi ta 'kontroll; kontrollur iddedikat jirreferi għall-karatteristiċi ta 'kontroll ta' tagħmir ta 'ttestjar ambjentali differenti żviluppat għall-kontrollur speċjali. Qasam tal-kontrollur tat-tagħmir ambjentali speċjali domestiku relattiv għal pajjiżi barranin huwa relattivament vojt, li huwa wkoll ikkawżat mill-eżattezza u l-istabbiltà tat-tagħmir tat-test ambjentali domestiku hija ġeneralment inferjuri għar-raġunijiet ewlenin għal tagħmir ambjentali barrani, għalhekk l-iżvilupp ta 'kontrolluri speċjali għall-iżvilupp ta' tagħmir domestiku tat-test ambjentali huwa ta 'sinifikat konsiderevoli.
1 . Prinċipju tad-disinn
F'din id-dokument, is-sistema ta 'kontroll tat-tagħmir ambjentali hija orjentata prinċipalment lejn it-tagħmir tat-test ambjentali tal-klassi tat-temperatura, bħal kamra tat-test ta' temperatura għolja, kamra tat-test b'temperatura għolja u baxxa, kamra tat-test ta 'xokk kiesaħ u termali, kaxxa ta' temperatura kostanti u umdità, kaxxa umda u sħuna. U t-tagħmir tat-test ambjentali tal-klassi tat-temperatura ġeneralment jikkonsisti fil-kaxxa prinċipali, sistema ta 'tisħin, sistema ta' refriġerazzjoni, sistema ta 'ċirkolazzjoni tar-riħ, is-sistema ta' kontroll prinċipali, kif muri fil-Figura 1.
L-oġġetti ta 'kontroll prinċipali tat-tagħmir kollu jinkludu: kompressur ta' refriġerazzjoni, valv ta 'espansjoni elettroniku u kontroll ta' valv tas-solenojd ta 'skariku kiesaħ fis-sistema ta' refriġerazzjoni; fann ċentrifugali tas-sistema taċ-ċirkolazzjoni tar-riħ; sistema tat-tisħin fir-relay tal-istat solidu u l-kuntattur AC.
Il-parametri ewlenin tal-kejl tal-apparat kollu jinkludu: it-temperatura u l-pressjoni tal-gass tal-egżost tal-kompressur fis-sistema ta 'refriġerazzjoni, temperatura tal-ħruġ tal-kondensatur, temperatura tad-daħla u tal-ħruġ tal-evaporatur, kurrent operattiv u vultaġġ tal-kompressur; temperatura tal-fann tas-sistema taċ-ċirkolazzjoni tar-riħ, kurrent operattiv u vultaġġ; sistema tat-tisħin fil-vultaġġ u l-kurrent operattiv tal-heater elettriku; temperatura u umdità ġewwa l-kaxxa u l-bqija.
Fil-parametri tal-kejl ta 'hawn fuq, xi wħud mill-parametri u l-proċess ta' kontroll tat-tagħmir m'għandhomx relazzjoni diretta, bħall-vultaġġ u l-kurrent operattiv tal-kompressur u l-fann, il-veloċità tal-fann u l-veloċità tar-riħ. Madankollu, bl-iżvilupp mgħaġġel tax-xjenza u t-teknoloġija moderna u t-teknoloġija tal-informazzjoni industrijali, fl-ajruspazju, l-avjazzjoni, l-applikazzjonijiet industrijali u oqsma oħra ta 'tagħmir u sistemi għall-affidabilità, is-sikurezza u r-rekwiżiti ekonomiċi huma dejjem aktar għoljin, li wassal għall-previżjoni tal-falliment u l-ġestjoni tas-saħħa (Pronjostiċi u Ġestjoni tas-Saħħa, PHM) gradwalment saret waħda mid-direzzjoni tal-iżvilupp mainstream tat-tagħmir industrijali. Madankollu, is-sistema PHM jeħtieġ li tinbena fuq il-bażi ta 'monitoraġġ komprensiv tal-kundizzjonijiet operattivi tat-tagħmir, u l-użu ta' sistema ta 'kontroll PLC għal skopijiet ġenerali -, akkwist ta' parametri wisq ifisser iż-żieda ta 'moduli PLC, li mhux biss itejjeb l-ispiża tal-manifattura tat-tagħmir, iżda wkoll jagħmel il-volum tas-sistema ta' kontroll tat-tagħmir isir minfuħ. Għal dan il-għan, dan id-dokument jipproponi sistema ta 'kontroll inkorporata-bażata, permezz tal-użu ta' sistemi inkorporati biex tiżviluppa grad għoli ta 'libertà, prezz baxx, immirat, -ħin reali, grad għoli ta' integrazzjoni tal-programm, ir-realizzazzjoni tal-monitoraġġ tal-parametri operattivi kollha tat-tagħmir; u aktar faċli biex jinkisbu algoritmi kumplessi, biex tittejjeb l-eżattezza tal-kontroll u l-istabbiltà tat-tagħmir, bħal algoritmi ta 'kontroll PID fuzzy tat-tagħmir, il-medja tal-filtrazzjoni tal-interferenza tal-impulsi kontra -, il-filtrazzjoni tal-medja li tillimita Algoritmi tal-filtrazzjoni diġitali bħal filtrazzjoni tal-medja tal-interferenza tal-impulsi kontra l--, li jillimitaw il-metodu tal-filtrazzjoni medja.
2. Disinn tal-ħardwer tas-sistema ta 'kontroll
Sistema ta 'kontroll tikkonsisti minn kontrollur u modulu ta' kejl u kontroll; liema modulu ta 'kejl u kontroll inkluż modulu I / O u modulu ta' kejl, huma disinn modulari, il-konfigurazzjoni tat-tagħmir meħtieġ għaż-żieda jew tnaqqis modulari; u l-kontrollur biss għal konfigurazzjonijiet differenti tal-apparat biex jagħmlu l-issettjar jew l-aġġustamenti tas-softwer xierqa. Dan mhux biss l-akkwist ta' parametri operattivi ta' tagħmir bi prezz baxx-; iżda wkoll biex ittejjeb l-integrazzjoni tas-sistema ta 'kontroll, tnaqqas id-daqs tal-modulu ta' kontroll. Qafas tal-ħardwer tas-sistema ta 'kontroll muri fil-Figura 2, il-kontrollur biex jikseb il-modulu tal-kejl se jinġabar mill-parametri tal-magna, skont is-settings tal-kontroll fuq il-modulu I / O għall-output ta' kontroll I / O u PID.
Kontrollur u modulu I / O, modulu tal-kejl ibbażat fuq il-komunikazzjoni tal-protokoll Modbus interface 485. Peress li l-bus Modbus huwa użat ħafna f'ħafna oqsma bħal strumentazzjoni, apparat intelliġenti ta 'vultaġġ għoli u baxx, trasmettituri, kontrolluri programmabbli, HMIs, invertituri, apparat intelliġenti fuq il-post, eċċ., Jagħmel il-kontrollur u l-moduli I/O, moduli tal-kejl għandhom espansibbiltà kbira u l-possibbiltà li jsiru prodotti b'mod indipendenti.
2.1 Disinn tal-ħardwer tal-kontrollur
Il-kontrollur inkorporat huwa bbażat fuq il-pjattaforma tal-iżvilupp tal-ħardwer tal-mikroproċessur ARM Cortex-A9 quad-qalba, huwa prinċipalment responsabbli għas-sistema ta 'kontroll fit-tħaddim tal-interface tal-magna umana-, operazzjonijiet loġiċi, I / O u kontroll PID. Il-proċessur Exynos4412 użat fil-pjattaforma tal-ħardwer għandu kapaċitajiet ta' proċessar ta' data ta'-prestazzjoni għolja u interface tal-ħardwer aktar komplut, li jipprovdi pedament tajjeb tal-ħardwer għall-bini ta' sistemi inkorporati Linux. Id-dijagramma tal-blokk funzjonali tal-pjattaforma tal-iżvilupp tal-ħardwer tal-kontrollur hija murija fil-Figura 3, b'-WIFI abbord, modulu 3G, karta tan-netwerk adattiva 10M/100M, touch LCD ta '10.1 pulzieri, USB HOST ta' 4 kanali u l-bqija.
Il-pjattaforma tal-ħardwer tappoġġja l-istartjar minn eMMC jew SD card. eMMC jintuża biex jinħaraq l-immaġni tas-sistema, għalhekk il-kontrollur jibda minn eMMC awtomatikament wara li jinxtegħel; filwaqt li l-funzjoni tal-istartjar tal-karta SD tista 'tintuża ma' USB OTG biex tirrealizza aġġornament mgħaġġel tal-firmware u s-softwer tas-sistema. wifi, wcdma 3g, lan u interfaces oħra tan-netwerk jintużaw biex jgħaqqdu l-kontrollur mal-internet f'każijiet differenti, li jistgħu jintużaw għall-kontroll mill-bogħod, twissija jew allarm ta 'ħsara mill-bogħod, kontroll mill-bogħod, twissija jew allarm ta' ħsara mill-bogħod, kontroll mill-bogħod, twissija jew allarm ta 'ħsara mill-bogħod, twissija jew allarm ta' ħsara remota, twissija jew allarm ta 'ħsara mill-bogħod, u kontroll mill-bogħod. WIFI, WCDMA 3G, LAN u interfaces tan-netwerk oħra huma wżati biex jgħaqqdu l-kontrollur ma 'l-Internet taħt ċirkostanzi differenti, li jipprovdu appoġġ ta' ħardwer għar-realizzazzjoni ta 'kontroll mill-bogħod ta' tagħmir, twissija jew allarm ta 'ħsara mill-bogħod, issolvi l-problemi mill-bogħod espert u applikazzjonijiet ġodda oħra.
Sabiex jiġi żgurat li l-kontrollur jista 'jirrealizza komunikazzjoni affidabbli ta'-veloċità għolja-ħin reali mal-bord tal-kejl u l-kontroll, il-kontrollur żewġ disinn ta 'ċirkwit ta' komunikazzjoni RS485 huma bbażati fuq l-ADM2483. ADM2483 huwa apparat transceiver RS485 ta 'iżolament ta' komunikazzjoni integrat, l-ogħla rata ta 'komunikazzjoni sa 500kbps, sabiex jiġi żgurat li r-rata ta' komunikazzjoni u l-abbiltà li tirreżisti l-interferenza taħt il-premessa li jiġi evitat l-użu ta 'disinn ta' iżolament opto-coupler jeħtieġ li jieħu żona akbar ta 'tqassim tal-PCB. Żona tat-tqassim. U ADM2483 użat biex jillimita d-disinn tar-rata tat-tbandil, il-kontroll tal-waqgħa tar-rata tat-tbandil tal-pressjoni f'livell xieraq, jista 'jnaqqas it-tqabbil tat-terminal mhux xieraq u l-konnetturi ġġenerati mill-BER. Iċ-ċirkwit tal-interface tal-modulu tal-komunikazzjoni jadotta d-disinn tal-limitazzjoni tal-kurrent u l-vultaġġ, kif muri fil-Figura 5, regolatur tal-vultaġġ D1, D2 u fjusijiet ta 'rkupru awto{-PTC1 u PTC2 għaċ-ċirkwit tal-interface biex jiffurmaw protezzjoni effettiva biex tittejjeb l-affidabilità elettrika tal-modulu ta' komunikazzjoni 485.
2.2 Disinn tal-ħardwer tal-modulu ta 'kejl u kontroll
Id-dijagramma tal-blokk tal-ħardwer tal-modulu tal-kejl u l-kontroll hija murija fil-Figura 6, b'LPC1758 bħala l-qalba, responsabbli għall-akkwist tad-dejta tal-operat tal-apparat, id-dekodifikazzjoni tal-indirizz I/O u l-kontroll tal-I/O; it-temperatura rilevanti, kurrent, vultaġġ, umdità, pressjoni u parametri oħra tal-apparat permezz taċ-ċirkwit ta 'akkwist, u mbagħad mill-filtrazzjoni diġitali LPC1758, maħżuna fil-FLASH; il-kontrollur jista 'jikkomunika ma' l-LPC1758 permezz ta 'RS485, aqra l-parametri meħtieġa għal operazzjonijiet loġiċi, u mbagħad il-kmandi tal-kontroll I/O għall-eżekuzzjoni LPC1758 wara l-operazzjoni; I/O ċirkwiti jinkludu transistor outputs, relay outputs, u mbagħad il-kmand tal-kontroll I/O għall-eżekuzzjoni LPC1758. Il-kontrollur jista 'jikkomunika ma' LPC1758 permezz ta 'RS485, aqra l-parametri meħtieġa għall-operazzjoni loġika, u mbagħad ibgħat il-kmandi tal-kontroll I / O lil LPC1758 għall-eżekuzzjoni wara l-operazzjoni. I / O ċirkwit jinkludi output transistor, output relay u output għal applikazzjonijiet speċjali, bħal kontroll ta 'valv ta' espansjoni elettroniku I / O, kontroll ta 'konvertitur tal-frekwenza I / O eċċ.
Iċ-ċirkwit tal-kampjunar tal-filtru juża l-ADC MAX11210 ta '24-bit ta' kanal wieħed ta '-Maxim, li jintegra amplifikaturi tal-buffer ta' input analogu u ta 'referenza u jipprovdi erba' portijiet GPIO li jistgħu jintużaw biex jikkontrollaw swiċċ analogu estern ta '16-il kanal, li jagħmel il-MAX11210 b'mod effiċjenti jiġbor sinjali analogi ta' 16-il kanal b'mod effiċjenti u jnaqqas ir-riżorsi IPC1 16-il kanal. Id-dijagramma tal-blokki taċ-ċirkwit tal-kampjuni tidher fil-Figura 7. Id-dijagramma tal-blokk taċ-ċirkwit tal-kampjuni hija murija fil-Figura 7.
Fl-aħħarnett, sabiex jiġu żgurati l-eżattezza u l-affidabbiltà taċ-ċirkwit I/O, id-disinn tal-iskoperta tal-istat I/O huwa miżjud maċ-ċirkwit tal-ħardwer. Għall-punt tal-output, iċ-ċirkwit ta 'skoperta tal-istat I/O jiġġenera s-sinjal korrispondenti ta' sekwenza tal-Output mill-istat tal-output, u meta l-kmand tal-kontrollur biex jibdel l-istat tal-output jintbagħat lill-LPC1758 u eżegwit, l-istat tal-punt tal-output jinbidel, u l-LPC1758 iqabbel is-sinjal mibdul Output sekwenza mal-kmand tal-output maħruġ mill-kontrollur tal-eżattezza tal-output biex jiżgura l-eżattezza tal-output; billi, għall-punt tal-input, jipproduċi l- Meta l-istat tad-dħul jinbidel, LPC1758 iqabbel l-istat tal-input attwali mas-sinjal tas-sekwenza tal-Input biex jiddetermina jekk iċ-ċirkwit tal-input huwiex fi żball.
3. Disinn tas-Softwer tas-Sistema ta 'Kontroll
Sabiex tissodisfa l-kontrollur multi-interface tal-ħardwer, multi{-żvilupp tal-applikazzjoni tal-programm tas-software, tħaddim ta' multi-fajl, customization tas-sistema u rekwiżiti oħra, is-sistema operattiva Linux inkorporata, il-programm tal-applikazzjoni prinċipali għandu programm tal-interface tal-bniedem-magna, programm tal-ipproċessar tad-dejta, programm PLC artab, kif muri fil-Figura 7. Fosthom, il-programm HMI hija ġġenerata mis-softwer grafiku li jaħdem taħt l-ambjent tal-Windows permezz tal-kombinazzjoni ta 'elementi grafiċi, kontrolli u kmandi makro, li jistgħu jiġu importati lill-kontrollur permezz tal-USB biex jiġu realizzati l-aġġornament tal-HMI. Il-programm tal-ipproċessar tad-dejta huwa prinċipalment responsabbli għar-rekord tal-kontroll industrijali tat-tagħmir, operazzjoni PID, monitoraġġ tal-istatus tat-tagħmir u funzjonijiet oħra. Il-programm PLC artab huwa żviluppat mis-softwer Infoteam OpenPCS mill-Ġermanja, li jappoġġja sitt lingwi IEC, jiġifieri ST, IL, SFC, FBD, LD u CFC, u huwa responsabbli għall-operazzjoni loġika I/O.
Peress li l-modulu tal-kejl u l-kontroll m'għandux bżonn wisq applikazzjonijiet u interfaces grafiċi, jintgħażel uC/OS-II, li huwa ħafna iżgħar meta mqabbel mal-organizzazzjoni tas-sistema operattiva inkorporata Linux. is-sistema hija b'ħafna karatteristiċi-, li tkopri funzjonijiet bħall-iskedar tal-kompiti, il-ġestjoni tal-kompiti, il-ġestjoni tal-ħin, il-ġestjoni tal-memorja u l-komunikazzjoni u s-sinkronizzazzjoni bejn il--kompiti [6]. L-applikazzjonijiet ewlenin huma programm ta 'akkwist tad-data, programm ta' skoperta I/O, u programm ta 'kontroll I/O. Il-fluss kollu tal-kontroll I/O jidher fil-Figura 9. Jekk ikun hemm allarm ta 'żball taċ-ċirkwit I/O, l-utent jista' jagħżel li jwaqqaf u jerġa 'jibda l-apparat jew jitlob appoġġ tekniku.
4 Konklużjoni
Is-sistema ta 'kontroll tat-tagħmir tat-test ambjentali integrata ddisinjata f'din id-dokument, il-kontrollur tagħha u l-modulu ta' kejl u kontroll għandhom il-vantaġġi ta 'spiża baxxa, integrazzjoni għolja, preċiżjoni għolja, espansibbiltà u l-bqija, li jistgħu jtejbu sa ċertu punt il-karatteristiċi tat-tagħmir tat-test ambjentali bħal daqs żgħir ta' lott u ħafna varjetajiet ta 'l-effetti negattivi fuq id-disinn u l-produzzjoni. U billi nużaw bis-sħiħ il-vantaġġi tal-produzzjoni tal-kumpanija tagħna ta 'tagħmir tat-test ambjentali, nistgħu ntejbu kontinwament l-affidabbiltà tad-disinn tas-sistema ta' kontroll permezz ta 'ttestjar ambjentali. Is-sistema ta 'kontroll issa tintuża fis-serje standardizzata tagħna ta' tagħmir ambjentali, l-eżattezza tal-kontroll u l-istabbiltà laħqu l-livell avvanzat domestiku, u l-konfigurazzjoni tal-ħardwer hija rikka, b'kapaċità tajba li tespandi.