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多仓室袋式除尘控制系统设计

作　者: 唐明
导　师: 方华
学　校: 广西工学院
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 袋式除尘 CAN总线 嵌入式系统 ARM
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


脉冲袋式除尘设备的发展与自动控制理论的发展紧密相连。除尘效率与设备寿命等与控制方式密切相关，因此按现代除尘工艺的要求适宜地设计整个除尘设备的自动化控制系统变得非常重要。本论文就脉冲袋式除尘设备的自动化控制技术设计作了深入探讨，根据袋式除尘设备在运行过程中需对其中的滤袋进行清灰以确保除尘效果的要求，设计了基于ARM和CAN总线的袋式除尘清灰控制系统，采用定时控制和压差式控制两种基本方式控制袋式除尘设备的清灰操作，可实现本地和远程控制，降低能耗。该控制系统采用ARM7作为主控制芯片，设定控制方式和控制参数，控制整个系统的工作，现场节点控制部分以单片机作为从控制芯片，实现本地控制。在主控制器上设定控制方式、控制参数后，通过CAN总线将数据传输到节点控制系统，对除尘设备中滤袋清灰过程进行控制，节点控制系统工作状态也通过CAN总线传输到主控系统进行实时显示。主控制器是系统的主要控制部分，系统采用ARM芯片为主控芯片，由晶振电路，电源电路，复位电路等构成ARM微处理器的最小系统运行所需要的基本电路。ARM控制系统控制各个部分的启动、停止等工作以及各部分运行的协调。系统功能包括控制方式、控制参数的设定、下传、现场工作状态显示以及故障报警等，当出现滤袋异常时，通过蜂鸣声、LED光和屏幕闪烁报错，并提供故障信息。节点控制系统的功能是根据设定的工作方式和参数，控制相应的电磁阀进行滤袋的清灰操作，实现本地自动控制和手动操作以便检修。采用定时控制时定时输出控制脉冲，循环对各仓室进行清灰；采用压差控制方式时，通过压差传感器采集各仓室的压力数据，根据压差确定需清灰仓室，可降低能耗，同时对各仓室传来的压差信号进行编码，并发送给主机，使主机能够准确分辨出是哪个仓室传过来的信号，显示现场工作状态。本文首先介绍了袋式除尘设备的工作原理与控制系统结构，然后是各硬件模块的电路设计与软件流程，最后是系统的测试，系统各部分运行正常，在论文的最后总结了系统的优点与存在的问题，对下一步改进工作做出预期。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 本课题研究的背景及意义  9
  1.2 国内外发展现状和发展趋势  9-11
  1.3 课题的主要内容与论文结构安排  11-13
第二章 系统的工作原理与总体设计方案  13-21
  2.1 袋式除尘设备的工作原理  13-17
    2.1.1 脉冲除尘原理  13-14
    2.1.2 除尘控制系统工作原理  14-17
  2.2 系统总体设计方案  17-20
    2.2.1 系统框图  17-18
    2.2.2 各模块功能简介  18-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章 系统硬件设计  21-36
  3.1 概述  21-22
  3.2 主控机硬件电路设计  22-29
    3.2.1 主控芯片简介  22-23
    3.2.2 电源电路  23-24
    3.2.3 复位电路  24-25
    3.2.4 时钟电路  25-26
    3.2.5 存储电路  26-27
    3.2.6 报警电路  27-28
    3.2.7 人机界面  28-29
  3.3 从控机硬件电路设计  29-33
    3.3.1 从控机控制芯片简介  29-30
    3.3.2 传感器的选用  30-31
    3.3.3 信号调理及 A/D 转换  31-33
  3.4 CAN 总线通讯电路设计  33-35
    3.4.1 CAN 总线简介  33-34
    3.4.2 CAN 控制器的选择  34-35
    3.4.3 CAN 接口电路  35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 系统软件设计  36-52
  4.1 功能需求分析  36
  4.2 主控机软件设计  36-42
    4.2.1 嵌入式操作系统μC/OS-II 移植  36-38
    4.2.2 主控系统初始化  38-42
  4.3 从控机软件设计  42-46
  4.4 CAN 通信程序设计  46-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章 系统测试  52-55
  5.1 测试平台  52
  5.2 测试结果  52-55
第六章 结论与展望  55-57
  6.1 结论  55
  6.2 展望  55-57
参考文献  57-59
发表论文和参加科研情况说明  59-60
致谢  60

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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