Thạc Sĩ Thiết kế chế tạo bộ điều khiển số quá trình trên nền vi điều khiển AVR

MỤC LỤCMỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC BẢNG ix
MỞ ĐẦU 2
1. Tính cấp thiết của đề tài 2
2. Phạm vi đề tài. 3
3. Mục đích nghiên cứu. 3
4. Phương pháp nghiên cứu. 3
5. Nôi dung của đề tài 3
CHƯƠNG I 5
TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ QUÁ TRÌNH 5
1.1. Sự phát triển của kỹ thuật điều khiển quá trình. 5
1.2. Tính cấp thiết của điều khiển quá trình. 5
1.3. Giới thiệu chung về điều khiển quá trình. 6
1.3.1. Khái quát chung. 6
1.3.2. Phân loại quá trình. 9
1.3.3. Các thành phần cơ bản của hệ thống. 10
1.3.4. Thời gian chết của quá trình. 11
1.4. Vai trò của bộ điều khiển số trong hệ thống. 13
1.4.1. Vị trí trong hệ thống điều khiển. 13
1.4.2. Các ứng dụng chính của bộ điều khiển số quá trình. 14
1.4.3. Ưu nhược điểm của bộ điều khiển số quá trình. 14
1.5. Giới thiệu một số bộ điều khiển số công nghiệp. 15
1.5.1. Đặc điểm 16
1.5.2. Các thông số khác. 18
CHƯƠNG II 19
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 19
2.1. Giới thiệu chung. 19
2.2. Giới thiệu tổng quan về vi điều khiển ATMEGA 16. 19
2.2.1 Đặc tính của ATmega16. 19
2.2.2. Cấu trúc bên trong ATmega16. 21
2.2.3. Các cổng vào/ra (các PORT xuất nhập đa dụng). 22
2.2.4. Bộ biến đổi ADC 24
2.2.5. Bộ truyền nhận dữ liệu USART 28
2.2.6. Bộ định thời Timer/Counter. 32
CHƯƠNG III 38
MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP. 38
3.1. Cơ sở mạng truyền thông công nghiệp. 38
3.1.1. Kênh truyền thông. 38
3.1.2. NETWORK PROGRAMMING 46
Sau đây là một số cách định địa chỉ khác nhau: 53
3.2. Giới thiệu một số chuẩn truyền thông. 56
3.2.1. Chuẩn truyền thông RS-232. 56
3.2.2. Chuẩn truyền thông RS-485. 59
CHƯƠNG IV 68
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ 68
4.1. Thuật toán điều khiển. 68
4.1.1. Điều khiển ON/OFF. 68
4.1.2. Bộ điều khiển PID 68
4.2. Thiết kế phần cứng. 75
4.2.1 Khối xử lý trung tâm 75
4.2.2 Bàn phím 76
4.2.3. Khối vào. 77
4.2.4. Khối ra. 81
4.2.5. Khối hiển thị 88
4.2.6. Khối truyền thông. 90
4.2.7. Khối nguồn. 91
4.3. Thiết kế phần mềm điều khiển. 94
4.3.1. Chương trình phần mềm 94
4.3.2. Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển. 95
4.4. Kết nối chạy thí nghiệm 101
4.4.1. Kết quả thực hiện. 101
4.4.2. Chạy thí nghiệm 104
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107