Разработка системы контроля и управления

Год сдачи (защиты) дипломной работы: 2018 г.

Объем: 64 стр.

Содержание дипломной:

Заданная тема1: Разработка системы контроля и управления

Введение 4
ГЛАВА 1. Техническое задание на разработку системы контроля 6
ГЛАВА 2. Разработка структурных схем системы контроля 8
2.1. Система со связью по сети RS-485 и SCADA-системой 8
2.2. Система со связью по сети Ethernet и SCADA-системой 10
2.3. Система с доступом по web-интерфейсу 11
2.4. Структурная схема микроконтроллера 13
2.5. Выводы по главе 15
ГЛАВА 3. Выбор элементной базы системы контроля 16
3.1. Микроконтроллер 16
3.2. Датчики 19
3.2.1. Датчик температуры и влажности 19
3.2.2. Датчик протечки 21
3.2.3. Датчик открытия двери/окна 22
3.3. Исполнительные устройства 23
3.3.1. Релейный модуль 23
3.3.2. Сервопривод 25
3.4. Ethernet-модуль 27
3.5. Дисплей 29
3.6. Выводы по главе 30
ГЛАВА 4. Разработка алгоритма работы и программного обеспечения микроконтроллера 31
4.1. Разработка алгоритма 31
4.2. Разработка программного обеспечения микроконтроллера 32
4.3. Выводы по главе 42
ГЛАВА 5. Разработка проекта в TRACEMODE 43
5.1. Общие сведения о системе TRACEMODE 6 43
5.2. OPC-сервер и его настройка 48
5.3. Интерфейс системы контроля 58
5.4. Выводы по главе 60
Заключение 61
Список литературы 62

Выдержка из дипломной работы

В современном мире становится все более актуальной необходимость постоянного контроля различных объектов и технологических процессов. Это касается как сложных технологических линий на производстве, так и обычных помещений в различных зданиях. Системы непрерывного контроля реализуются на основе контроллеров, обеспечивающих сбор необходимых данных с помощью датчиков и соответствующих систем визуализации и представления данных. В зависимости от характеристик контролируемых объектов и процессов возможно применение как программируемых логических контроллеров (ПЛК), так и микроконтроллеров. А для обработки собранных данных, как правило, применяются системы диспетчерского управления и сбора данных SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition).
Применение распространенного микроконтроллера Arduinoи российской SCADA-системы TRACEMODEдля реализации системы контроля позволит получить доступное, но в то же время надежное решение, способное удовлетворить требованиям большинства несложных объектов по контролю и управлению. В случае промышленного применения для ответственных технологических процессов и большого количества контролируемых точек желательно применять специализированные ПЛК...
Система контроля на основе микроконтроллера и SCADA-системы представляет собой программно-аппаратное решение, которое позволяет выполнять следующие функции:
? собирать информацию от датчиков с выходом типа «сухой контакт» (открытие двери/окна, движение, дым, протечка и др.) и от датчиков с цифровым выходом (освещенность, температура, влажность и др.);
? управлять исполнительными устройствами с помощью интерфейсных реле и сервоприводов;
? обеспечивать интерфейс с пользователем с помощью окна визуализации и других средств, разработанных с SCADA-системе.
Базовый набор оборудования для системы контроля должен содержать следующие элементы и устройства:
? микроконтроллер;
? датчик открытия двери и окна;
? датчик протечки;
? датчик температуры и влажности;
? реле для исполнительных устройств;
? сервопривод;
? коммуникационный модуль Ethernet либо коммуникационный модуль RS-485;
? локальный дисплей для микроконтроллера;
? источник питания микроконтроллера и подключенных к нему устройств;
? персональный компьютер (ПК) с программным обеспечением SCADA-системы.
Микроконтроллер, является основой системы контроля и должен обеспечивать обработку необходимого количества входных и выходных каналов, а также управлять функциями обмена информации между SCADA-системой с одной стороны и датчиками и исполнительными механизмами с другой стороны...
В данной работе выполнена разработка системы контроля на основе микроконтроллераArduino и SCADA-системыTRACEMODE.
Основные результаты работы заключаются в следующем:
1. Разработано техническое задание на систему контроля.
2. Разработаны функциональные схемы системы контроля при различных видах коммуникационных модулей, подключаемых к микроконтроллеру.
3. Выполнен выбор элементной базы системы контроля, а именно выбраны – микроконтроллерArduinoLeonardo, датчики (открытие двери/окна, протечка воды, температура/влажность воздуха), исполнительные устройства (реле, сервопривод), коммуникационный модуль для связи по сети Ethernetи дисплей...