单片机与LabVIEW结合的制浆机水量控制系统设计

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"基于单片机及LabVIEW的制浆机水量调节系统的研究与设计" 本文主要探讨了基于单片机和LabVIEW技术的制浆机水量调节系统的开发与设计。在制浆过程中,准确控制水量对于制浆质量和效率至关重要。传统的制浆机往往依赖人工操作,而现代技术的应用使得自动化控制成为可能,提高了生产效率和产品质量。 首先,系统的核心是单片机,它作为底层硬件控制单元,负责实时监测和处理来自水量检测传感器的数据。这些传感器能够精确地检测到水量的变化,确保制浆过程中的水量保持在理想的范围内。单片机通过串行接口与上位机软件LabVIEW进行通信,传递检测到的信息。 LabVIEW,全称为LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,是一种图形化编程环境,特别适合于开发复杂的控制系统。在这里,LabVIEW被用来创建用户友好的控制界面,实时接收和分析来自单片机的数据。用户可以通过这个界面设置和调整制浆参数,如预设的水量标准。当实际水量与设定值产生偏差时,系统会自动调整水量阀的开度,确保水量的精确控制。 此外,文中提到的水位检测装置采用了将浓度测量转化为重量测量的方法,这不仅减少了浓度探头可能造成的损伤,降低了维护成本,还简化了测量过程。这种创新的检测方式增强了系统的稳定性和可靠性。 论文中还包括了质量检测模块,它能监测固定体积水量的质量,从而计算出实际的水量。这一功能对于确保制浆过程的标准化和一致性至关重要。通过比较实际检测到的水量质量与预设值,控制界面可以做出相应的控制决策,进一步优化了制浆机的运行。 关键词:制浆机,MCU(微控制器),LabVIEW,水量控制,体现了本研究的重点在于利用先进的微电子技术和可视化编程工具,提升传统制浆工艺的自动化水平和精度。 该研究为制浆工业提供了一种高效、精确的水量调节解决方案,通过结合单片机的实时处理能力和LabVIEW的灵活控制设计,实现了制浆过程的智能化,有助于提高生产效率和降低运营成本。同时,通过深入的文献调研和实践探索,该设计克服了资料缺乏的难题,展示了技术创新在工业自动化领域的潜力。
2023-02-27 上传
摘 要 大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件,它的性能和工作质量的优良不仅仅 对生产有着巨大的影响,而且也关系着生产的安全。 水箱控制系统的总体设计方案,采用三个组要模块组成整个系统:数据采集及处理模 块、给水泵电机主控回路、水箱抗干扰设计。并且水箱控制系统采用8051单片机作为控 制核心。单片机是测量系统数据交换的中心,该系统采用的是80C51单片机,全静态工作 时振荡器频率为0~12MHz。水箱的控制器由8051系统构成。为避免电机的起停和电源波 动时对电路的影响,输入输出均采用光电隔离。光电隔离是半导体管敏感器件和发光二 极管组成的一种新器件,它主要功能是实现电信号的传送。输入与输出绝缘隔离,信号 单向传输,无反馈影响。抗干扰性强,响应速度快。 本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术,以8051单片机为核心控制水箱的水 位,并实现了报警和手动、自动切换功能。该系统操作方便、性能良好,比较符合电厂 生产用水系统控制的需要。 关键词:MCS-8051单片机; 水位;控制; 报警 Abstract Many companies large water tank is an essential component in the production process, and its excellent performance and quality of work not only have a huge impact on the production, but also on the safety of production. Tank control system design plan, with three groups to the system modules: data acquisition and processing module, the master circuit to the pump motor, water tank anti-jamming design. And the tank control system uses 8051 as the control. SCM is a measure of system data exchange center, the system uses a 80C51 microcontroller, static work full-oscillator frequency is 0 ~ 12MHz. Water tank system configuration controller from 8051. To avoid start-stop motor and power fluctuations affect circuit, input and output are using optical isolation. Optical isolation is a sensitive semiconductor devices and light-emitting diode tubes composed of a new device, which main function is to achieve signal transmission. Isolated input and output isolation, signal one-way transmission, no feedback effect. Strong anti-interference, fast response. The purpose of the MCU system design is the application of SCM control technology to control the water tank as the core of 8051 the water level, and to achieve the alarm and manual and automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, more in line with plant production water system control. Keywords: MCS-8051 Single-chip;Level;Control;Alarm 目 录 第1章 绪论 1 1.1 水箱控制系统的研究意义 1 1.2 水箱控制系统发展现状 1 第2章 单片机水箱控制系统硬件设计 3 2.1 80C51单片机水箱控制系统硬件简介 3 2.1.1 数据采集及处理模块