Розробка автоматизованої системи керування об'єктом “Розфасовка сипучих матеріалів”

1.

Міністерство освіти і науки України
ВСП «Павлоградський фаховий коледж
Національного технічного університету «Дніпровська
політехніка»
КУРСОВИЙ ПРОЄКТ
з дисципліни: “Мікропроцесорні системи”
Тема: Розробка автоматизованої
системи керування об'єктом “Розфасовка сипучих матеріалів”
Виконавець: Шеліпова Є.
студент групи КІ-1-20
Керівник: Бахмет О.В.

2.

Постановка задачі
Мета керування: спроектувати контролер для керування об’єктом «Розфасовка сипучих
матеріалів».
Задача керування: забезпечення точної розфасовки матеріалів у вагу від 1,5 до 2,0 кг у картонну
або пластикову тару.
Пристрій управління: мікроконтролер MCS-51.
Об’єкт керування: шнековий дозатор та вимірювальна платформа з частотним імпульсним
виходом.
Виконавчі механізми: шнековий дозатор, вагова платформа, світлові транспаранти.

3.

Огляд аналогів
1. Дозатор ваговий для точного дозування
Склад та принцип роботи:
Напівавтоматичні вагові дозатори ДВСВ використовуються для розфасування сипких
речовин дозами від 0,25 кг до 70 кг в тару, пакети та мішки відкритого типу.
НПЧП "Политехнік" виробляє фасувальний обладнання гравітаційного типу дії,
тобто, коли речовина під дією власної ваги потрапляє з накопичувального бункера в
дозатор.
Вагові дозатори серії ДВСВ не використовують тензодатчиків, електроенергії і
стисненого повітря, тобто немає потреби купувати додаткове обладнання (компресор,
систему очищення повітря тощо).
Рисунок 1. Фасуванне обладнання

4.

Огляд аналогів
2. Обладнання для фасування цементу у поліетиленові мішки
Опис і характеристики
1. Процес фасування здійснюється об'ємним методом за допомогою
шнекового дозатора.
2. Дозуюча продукція вимірюється не за вагою, а за кількістю
оборотів шнека.
3. Формуються пакети з м'якої плівки, які нагадують «пакетподушку» (стоячий пакет).
При зміні дозуючого товару, в першу чергу потрібно визначати його
щільність.
Рисунок 2 Фасуванне обладнання

5.

Опис структурної схеми системи керування
Опис структурної схеми системи керування:
МК - мікроконтролер
БЖ - блок живлення
БК - блок комутації
Шнековий дозатор (ШД) - Подає сипучі матеріали у тару
Вимірювальна платформа (ВП) - вимірює вагу матеріалів у
тарі
Блок індикації (БІ) - відображення повної тари та не повної
тари
Рисунок 3. Структурна схема системи керування

6.

Вибір елементної бази
Для даного пристрою керування системою відеонагляду необхідно
вибрати наступні компоненти:
мікроконтролер MCS-51;
світловий транспарант;
Ваговий дозатор сипучіх материалів;
Багатокомпонентний дозатор сипучих матеріалів;
блок комутації (кнопки).
Рисунок 4. Багатокомпонентний
дозатор сипучих матеріалів
Рисунок 6. Світловий
транспарант
Рисунок 5. Ваговий дозатор сипучіх
материалів

7.

Опис схеми електричної принципової
контролера і пристроїв узгодження з
об’єктом
Рисунок 7. Електрична принципова схема системи «Розфасовка сипучих матеріалів»

8.

Розробка графу стану системи керування
S0-Стан спокою
S1- Перевірка встановленої тари
S2- Перевірка ваги
S3- Повна вага
S4- Неповна вага
S5- Знятя тари
Т.неповна вага - транспарант «неповна вага»
Т.повна вага - транспарант «повна вага»
ваг.платф.-вагова платформа
перев.тари -перевірка тари
розф.матеріал. -розфасовка матеріалів
Рисунок 8. Граф стану системи керування

9.

Таблиця ініціалізації змінних та призначення портів
Змінна
Призначення
Порт (регістр)
pusk
Кнопка «Пуск»
P0.0
stop
Кнопка «Стоп»
P0.1
k_t
Кнопка «Картона тара»
P0.2
fill
Кнопка «Заповнити тару»
P0.3
remove
Кнопка «Зняти тару»
P0.4
not_complete
Індикатор «Неповна вага»
P0.5
complete
Індикатор «Повна вага»
P0.6
p_t
Кнопка «Пластикова тара»
P0.7
k_on
Картинка картонної тари
P1.0
a
Індикація заповнення тари
P1.1
k_off
Картинка картонної тари
P1.2
p_on
Картинка пластикової тари
P1.3
p_off
Картинка пластикової тари
P1.4
Таблиця 1. Таблиця ініціалізації змінних та призначення
портів

10.

Опис програмного забезпечення
Рисунок 9. Програмне забезпечення

11.

Висновки
В результаті виконаного курсового проекту було розроблено автомат керування системою
розфасовки сипучих матеріалів, який функціонує в режимі зміни тари. Після запуску програми,
система очікує на встановлення тари, заповнення її та, при необхідності, зміну тари для подальшої
роботи програми
Було закріплено, поглиблено та узагальнено знання з програмування мовою Асемблер, розглянуто
основні принципи функціонування автоматизованої системи керування.