原创《电源控制中通讯系统的设计和实现》
本文是控制方面有关毕业论文格式模板范文跟通讯系统和电源和控制有关本科论文怎么写。
通讯系统的设计在电源控制系统中发挥的作用是至关重要的.目前,电源控制系统的主要形式为较为复杂的积善控制系统；其中,通讯系统是电源控制系统的纽带,并发挥着协调各个部分的作用.因为现场工作环境较为恶劣,并且电磁干扰较为严重,所以也对通讯系统提出了较为严格的要求.文中主要基于电池放电计算机控制系统,设计了一套相对简单且实用的通讯系统,并取得了实际应用成功的效果.
一、系统功能与结构1、系统功能.1）可对主充、均充、浮充、逆变以及自动运行等工作过程进行有效的控制；2）可对工作状态以及参数输入进行设置；3）可对数据进行实时显示,并且可诊断故障以及发出报警；4）处于施工现场以及操作室的计算机均可对控制器进行操作；5）可进行连续数小时以上的运行.
2、系统结构.采用电子计算机和相关监测软件对参数以及工作方式的设置、参数显示、过程曲线绘制以及故障报警等.并采用液晶显示器对参数与工作方式的设置、参数显示、过程曲线绘制以及故障报警,而在此过程中,因为显示画面的大小有限,所以不显示过程曲线,并采用字库完成全部汉子的显示.如图一,所采用的控制器应和显示器的接口板属于同一类型的单片机,并且应在该该部分中完成接受参数,各工作方式的实现、参数发送以及故障诊断,且应该进行非线性算法,进而对电源进行控制,最终实现控制指标的相关要求.在电源控制系统中,因为计算机和液晶显示器作为上位机,所以两则均可进行独立的工作,也可进行同时工作.而下位机则主要指控制器组,并且具有可扩展性.而从系统功能可知,系统工作的大部分工作是依靠通讯系统进行完成的,由此可见,通讯在控制系统中站着至关重要的作用.
二、通讯系统的设计1、选择通讯方式.在通讯系统的设计过程中,其中的通讯速度不仅应该满住实时性需求,而且要做到通讯结构的简单,同时还应该满足集散系统的一对多或多对多的要求,在数据传输的过程中具有安全可靠性.另外,还应该具有抗干扰性以及可实现远距离通讯.在工业控制的通讯方式设计过程中,多采用RS-485 的总线方式进行设计,满足了系统中参数实时性传递对通讯速率的要求.此外,接口只需要两根通讯线,信号传输则利用差分线路进行,就算在电磁干扰的环境下也能够正常工作.这种通讯方式的通讯可达到1000以上,完全满足了该系统中控制室到现场见的距离要求.
2、设计硬件.在采用RS-485 通讯模式的情况下,硬件实现是非常简单的,只需要在计算机上增加一个扩展串口卡即可.而在单片机系统中,则可采用芯片75176A,具体的借口连接如下图二.如图二,RXD 与TXD 分别连接CPU 的串口接收以及发送端,P1.5 则主要指利用一根单片机1/O 线进行发送以及接受使能端控制；其中,485A 以及485B 主要指其他单片机对应接口或计算机串口的接受和发送端.3、设计软件.在本文的通讯系统中,各个计算机之间主要采用了Polling（问答方式）方式,以避免通讯线路上的资源竞争,防止了死机等不必要的情况发生.就软件设计而言,主要可分为以下几个方面,即：1）帧格式.在通讯过程中,若想要达到接受与发送数据的目的,对帧格式进行制定是必不可少的；反之,则不可能实现串行通讯.而在复杂的集散控制系统中,则常采用变长结构帧进行设计,而在本文中,则主要采用了定长结构,即帧较长,则传输的数据也较多,而这种情况也会导致上位机接受命令或数据所要花费的时间较多,另外,当帧过短,则会导致发送命令的时间很短,但在发送数据的过程则需要发费较多的帧,因为,数据的长度应该尽量合适.2）通讯协议.为了满足系统的传输数据要求,应该根据系统的实际需求进行协议的制定.其中,上位机发往下位机的帧定义主要可包括主充电流、主充时间、均充电力、均充电压、均充定时时间、浮充电压、逆变电流、逆变电压、逆变时间、逆变终止电压等,主要是命令字与信息字的定义[1].3）软件设计.在具备通讯协议以及帧的定义后,即可进行程序的编制.而在程序的编制过程中,则应该利用帧格式中的同步字、命令字以及校验字进行编程,而程序的编制则主要是依据同步字作为有效接收开始,然后再进行校验以及信息的分解.
图一 电源控制器总体系统结构示意图 图二 芯片接口图结束语：在电源控制系统中应用通讯系统设计,不仅可提升电源控制系统的实时性,而且可提升电源控制系统的可靠性.而在本文中,所设计简化通讯系统不仅具有较高的实用性,而且具有较高的可移植性.
控制论文参考资料：
此文评论,本文论述了关于经典控制专业范文可作为通讯系统和电源和控制方面的大学硕士与本科毕业论文控制论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献。
