毕业论文（设计）_智能渣浆泵轴温及液位检测报警系统的开发设计.doc文档72页全套完整下载 ㊣ 精品文档 值得下载

几年自动控制系统领域中研究的热点之。

总线是现场总线的种，它具有结构简单实时性好可靠性高抗干扰能力强低成本灵活性强等显著的优点，并且总线是目前唯具有国际标准的现场总线。

本文采用公司生产的带控制器的新型微控制器与单总线温度传感器等组成系列无泄漏高效耐磨渣浆泵智能化监控系统。

论文介绍的系统综合了总线和单总线的优点，测点多造价低安装维修方便便于扩展可靠性高抗干扰性强，且由于系统兼具测温测液位报警等多种功能，故也可广泛适合于其它的场合。

关键词总线微控制器黑龙江科技学院本科毕业设计论文黑龙江科技学院本科毕业设计论文摘要第章绪论课题的提出及意义国内外研究状况设计的主要内容第章总线技术概述总线介绍网络协议物理层数据链路层第章系统硬件设计系统的整体设计思路硬件设计通讯卡监控节点的硬件设计微控制器模块通讯模块温度测量电路的硬件设计黑龙江科技学院本科毕业设计论文液位测量部分电路的设计显示模块电路电源模块报警电路系统的抗干扰措施硬件抗干扰措施第章软件设计上位机的软件设计监控节点的软件设计初始化模块总线数据传输程序的设计温度采集程序设计显示程序设计报警程序设计软件抗干扰措施数据的备份与纠错剩余程序空间的填充总结致谢参考文献黑龙江科技学院本科毕业设计论文第章绪论课题的提出及意义渣浆泵作为种流体输送设备，主要应用于煤炭冶金有色金属电厂矿山开采市政工程管道输送石油化工采盐工程等行业。

随着生产工艺的强化和物料种类的增加，工业现场对渣浆泵提出了越来越高的要求。

但是以前的渣浆泵普遍存在泄漏烧轴承等问题，严重制约了渣浆泵的使用和相应工艺水平的不断提高，同时对环境也造成了很大的危害，致使绿色生产无法实现。

针对这种情况，研制了智能化的系列无泄漏高效渣浆泵。

其关键技术包括轴承的设计与优化新型机械密封轴承与机械密封的温度及冷却液液位监控等。

轴承在正常工作时会发热，引起其本身及与之相连的轴与轴承座的温度升高，当达到个热平衡点时温度不再上升，即达到稳定的温升。

当轴承由于装配不良润滑不良损伤有异物等引起运行不良时，常常伴有噪声异常发热，其温升会超过正常温升，恶性发展会造成烧轴轴承抱死等故障，严重时会造成切轴等事故的发生。

通过辨听声音或检测轴承温度可以判断轴承工作是否正常，但是在渣浆泵工作过程中辨听声音很困难，而且也不准确。

如果采用轴温检测装置，通过在轴承上安装温度传感器来实时检测轴承的工作温度，以此判断轴承工作是否正常，即能有效预防事故的发生。

同时还可以对冷却水箱的液位等进行检测，组成监控系统。

由于渣浆泵基本上都是工作在潮湿振动等恶劣环境下，因此，对轴承与机械密封的温度和冷却液液位的监控系统的可靠性智能化和网络化提出了较高的要求。

人们研究温度测量的历史己比较久远，所使用的传感器也种类繁多。

近百黑龙江科技学院本科毕业设计论文年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段传统的分立式温度传感器含敏感元件模拟集成温度传感器控制器智能温度传感器即数字温度传感器。

进入世纪之后，智能温度传感器朝着高精度多功能总线标准化高可靠性及安全性开发虚拟传感器和网络传感器研制单片测温系统等高技术的方向迅速发展。

智能温度传感器采用了数字化技术，能以数字形式输出被测温度值。

其误差小分辨率高抗干扰能力强能远程传输数据用户可设定温度上下限具有越限自动报警功能并且带串行总线接口，适配各种微控制器。

按照串行总线来划分，有单总线二总线含总线和三总线含总线几种类型。

单总线采用单根信号线传送数据，而且数据传输是双向的。

它具有节省口线资源结构简单可靠性高抗干扰能力强成本低廉便于总线扩展和维护等诸多优点。

单总线适用于单个主机系统，能够控制个或多个从机设备。

当只有个从机位于总线上时，系统可按照单节点系统操作而当多个从机位于总线上时，则系统按照多节点系统操作。

带有单总线接口的数字式温度传感器，允许在条信号线上挂接数十甚至上百个数字式传感器，从而使测温装置与各传感器的接口变得十分简单，克服了模拟式传感器与微机接口时需要转换器及其它复杂外围电路的缺点，使得系统成本低体积小可靠性高。

由于单总线只适用于单主机系统，传输范围也有限制，仅使用单总线不能够满足实际工程中大型复杂监控系统的需要，而目前开始用于工业控制现场的总线技术弥补了这不足。

现场总线系统是技术计算机技术自动控制技术通信技术显示技术和转换技术的集成，它把数字网络从控制室延伸到工艺设备现场。

现场总线黑龙江科技学院本科毕业设计论文技术的特点可以简单概括为信号传输全数字控制功能全分散标准统全开放。

目前几种典型的现场总线有和等。

各种总线都有自己独特的优点和适用场合。

即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之。

最初总线被设计作为汽车中的控制器之间的通讯，在车载各电子控制装置之间交换信息，形成汽车电子控制网络。

比如发动机管理系统变速箱控制器仪表装备电子主干系统中，均嵌入控制装置。

总线是种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何。

由于总线具有这些特性，它在汽车制造业以及航空工业中受到广泛应用。

目前，总线己被广泛应用到更多的控制系统中，例如，在汽车电子过程控制智能大厦电力系统安防监控等各领域。

总之，作为种技术先进可靠性高功能完善成本合理的远程网络通讯控制方式，总线具有结构简单实时性好灵活性好成本低等特点。

因此本文利用总线组网研制种基于总线的智能渣浆泵轴温及液位监控系统来实现对渣浆泵的监控，提高渣浆泵工作的可靠性，延长渣浆泵的寿命。

同时，为整个生产过程实现智能化网络化奠定基础。

国内外研究状况在以往的国内测控领域，由于没有更好的选择，大多采用或作为通信总线。

其不足主要有主多从，无冗余数据通信为命令响应，传输率低处理能力弱。

采用总线技术后即可解决上述问题。

网黑龙江科技学院本科毕业设计论文络上任何个节点均可作为主节点主动地与其它节点交换数据网络节点的信息帧可以分出优先级，这对于有实时性要求的控制提供了方便的物理层及数据链路层有独特的结构，使其在抗干扰以及检测等方面的性能均大大提高。

的上述特点使其成为诸多工业测控领域中首选的现场总线之，它的高性能价格比决定了它在许多领域都有广阔的应前景和发展潜力。

目前已有等公司生产了符合协议的专用芯片，多家公司也有相应的总线接口适配卡，如国内应用较多的研华工控系列产品中，就有系列的适配卡，这些适配卡接口简单，编程方便，实用性强，较适合国内目前的应用情况。

目前国内总线应用研究主要都是利用微控制器与的控制器组成系统，硬件电路复杂，可靠性低。

比较常见的有等控制器，它们各自拥有系列的优点，其中是的替代产品，增加了模式，支持协议。

它还具有扩展的接收缓冲器字节，先进先出，通讯位速率可达，可与不同的微处理器接口。

但是是单独的控制器，必须有微处理器配合使用，较适合于上位机中总线的场合。

如果将其用于系统的变送器执行器等节点中，则须配有微处理器，适用性较差。

另外，国内适合于系统的智能变送器执行器较少。

因而本文采用集成有控制器的微控制器来组成系统，简化了硬件设计，提高了系统的可靠性。

目前已有等公司生产出带有接口的微控制器。

其中的带有控制器的微控制器与其它微控制器相比，具有三个突出的特点片内集成的闪速存储器。

是种非易失性存储介质，黑龙江科技学院本科毕业设计论文读取它的内容同的读取样方便，而对它的写操作却比要快。

同时在系统掉电后，中的内容仍能可靠保持不变。

的主要优点是结构简单集成密度大成本低。

另外由于可以局部擦除，且写入擦除次数可达数万次以上，从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。

应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。

在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中，晶振电路由于其工作频率比较高通常为几兆赫兹至几十兆赫兹而成为个干扰源，给系统设计线路板布局带来了很多不便。

的时钟电路中使用了锁相环技术，因而可在外接几十千赫外部晶振的情况下，通过软件编程产生几兆的系统时钟，从而降低了对外辐射干扰，提高了系统的稳定性。

方便的背景开发模式使得开发成本进步降低，也使得现场开发和系统升级变得比较方便。

此外，虽然拥有位总线结构，但的外部总线可根据不同的系统需求工作在位和位两种模式，因而能够极大地适应不同价位系统的需求。

综合考虑各方面因素，最终决定选用高性价比的作为系统的控制芯片。

综合了总线单总线的智能渣浆泵轴温及液位监测报警系统，兼有两种总线的优点，测点多造价低安装维修方便可靠性高抗干扰性强可以方便地组成系统。

并且其兼具测温度测液位报警等多种功能，也可广泛适合于其它的场合。

这种系统具有很好的使用价值，并可为企业创造良好的经济效益。

黑龙江科技学院本科毕业设计论文设计的主要内容本设计主要实现温度液位信号的处理和现场控制节点与控制主机的网络连接，并在此基础上实现渣浆泵轴温及液位监控系统。

因此主要内容如下根据任务要求设计系统所需的硬件电路，主要包括温度采集模块液位监测模块显示模块报警模块电源模块等。

在掌握总线协议及总线系统的组成结构的基础上，设计符合要求的总线模块。

根据任务要求编程实现现场微控制器数据采集处理报警显示，并根据总线协议编写监控节点与上位机实时通信的程序。

编写上位机的用户软件，实现基本的网络集中控制功能。

对控制器系统的机箱进行防水防尘等设计，使其能适应湿度大粉尘多的恶劣的渣浆泵工作环境。

黑龙江科技学院本科毕业设计论文第章总线技术概述总线介绍以微处理器芯片为基础的各种智能仪表，为现场总线的数字化以及实现复杂的应用提供了条件。

但不同厂商所提供的设备之间的通信标准不统，严重束缚了工厂底层网络的发展。

从用户到设备制造商都强烈要求形成统的标准，组成开放互连网络，把不同厂商提供的自动化设备互连为系统。

这里的开放意味着对同标准的共同遵从，意味着这些来自不同厂商而遵