Тема 1. Разработка устройства контроля температуры

ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ

Задание на разработку

Устройство должно обеспечивать передачу информации о температуре в рабочих зонах технологического процесса в ЭВМ. При этом ЭВМ осуществляет только регистрацию полученной информации и в состав устройства не входит. Питание – сеть 50Гц 220В ±10%. Диапазон рабочих температур +10…+40°С. Погрешность, вносимая устройством, не должна превышать 0,3°С. Устройство должно быть выполнено в виде одной или нескольких печатных плат, соединенных друг с другом и с внешними устройствами посредством кабелей и разъемов. Остальные технические требования зависят от номера варианта.

Рекомендуемая структурная схема устройства в максимальной конфигурации приведена на рисунке 1.

Исходные данные по вариантам представлены в таблице1.

Количество одновременно контролируемых каналов, в зависимости от номера варианта, – 1, 2 или 4. Датчики температуры - стандартные термопреобразователи сопротивления медные ТСМ или платиновые ТСП, термодиоды (любой кремниевые диод, у которого используется зависимость прямого падения напряжения от температуры) или термопары. Предполагается, что сигнал с датчиков температуры передается на

разрабатываемое устройство по длинному кабелю, и для уменьшения

связанной с этим ошибки измерения температуры датчики ТСМ, ТСП и

термодиоды должны быть подсоединены (в зависимости от требуемой точности измерения и длины соединительного кабеля) по 2-, 3- и 4- проводной схеме. Для датчиков ТСМ диапазон измерения температуры 0…+100°С, для ТСП –50…+200°С, для термопар +200…+600°С, для термодиодов –50…+100°С.

Датчик тем- пературы 2

Усили- тель 2

		Источ- ник опор ного на- пряж-я
	Датчик тем- пературы 3		Усили- тель 3

Управление

Датчик тем- пературы 4

Усили- тель 4

от ЭВМ

Схема индикации температуры и номера канала

Управление

от ЭВМ

Выходной код

С входов усилителей 1,…4 (частота) к ЭВМ

Схема контроля обрыва датчи- ков температуры

С выходов усилителей 1,…4

Установка

Схема контроля выхода температуры за установ- ленные границы

кода аварий-

ной темпера-

туры от ЭВМ

Источник питания

Сеть ≈220В

50Гц

Рисунок 1 - Структурная схема устройства контроля температуры

Одновременно с передачей информации к ЭВМ должна осуществляться визуальная индикация текущей температуры посредством семисегментных светодиодных или жидкокристаллических индикаторов по каждому каналу. При большой длине кабелей связи с датчиками температуры для регистрации потери информации должен быть предусмотрен контроль

обрыва датчиков с визуальной или звуковой индикацией. В случае нарушения хода технологического процесса для предотвращения аварийных ситуаций по

причине выхода температуры за установленные границы также должна быть предусмотрена соответствующая аварийная индикация. При этом аварийное верхнее или аварийное нижнее значение температуры по каждому каналу должно устанавливаться либо цифровым кодом от ЭВМ, либо аналоговым путем - переменными резисторами.

Таблица 1- Варианты 1.1…1.14 исходных данных для проектирования

______________________________________________________________________________

Вариант 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14

Исходные данные

Количество каналов измерения

1 * * *

2 * * * *

4 * * * * * * *

Тип датчика температуры

ТСМ100М 2-х проводн. * *

ТСМ50М 3-х проводн. * * *

ТСП50П 2-х проводн. *

ТСП50П 4-х проводн. *

термопара ХК или ХА * * * *

термодиод * * *

Индикация температуры

нет * * *

есть * * * * * * * * * * *

Контроль обрыва датчиков

нет * * * *

есть * * * * * * * * * *

Контроль выхода температуры

за установленные пределы

нет * * * *

есть * * * * * * * * * *

Установка аварийной

верхней температуры * * * * * * * *

Установка аварийной

нижней температуры * * * * * * * *

Установка уровня авар.температуры

цифровая от ЭВМ * * * * * * *

переменным резистором * * * *

Ввод данных в ЭВМ

код, число разрядов 12 10 12 10 8 8 10 8

частота * * * * * *

Оцифровка аналоговой информации должна осуществляться с помощью 8-10- или 12- разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) либо с помощью преобразователя напряжение-частота, имеющего погрешность не более 0,2%.

Все остальные не оговоренные выше характеристики, параметры и

конструктивные особенности устройства должны определяться разработчиком самостоятельно исходя из требования обеспечения минимальной себестоимости устройства при максимальной эффективности и надежности его работы.

Дата добавления: 2015-06-04