DSP在自动供水控制系统中的应用.pdf

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1、58<电气开关>(2010．No．5)文章编号：1004—289X(2010)05—0058—03DSP在自动供水控制系统中的应用卓俊帆，时昌盛，李家亮，罗志远(三峡大学电气信息学院，湖北宜昌443002)摘要：利用DSP系列中的TMS320C2000型号，选择合适的传感器及驱动装置，设计出自动供水控制系统，并与传统的设计方法进行了比较，结果显示基于DSP的供水控制系统具有精度高、操作方便、系统维护性好等优点．关键词：DSP；传感器；A／D转换；驱动装置中图分类号：TP242文献标识码：BApplicationofDSPinanAutomaticCont

2、rolWaterSupplySystemZHUOJun-fan，SHIChang—sheng，LI0一liang，LUOZhi—yuan(CollegeofElectricalInformation，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：InTypeTMS320C200ofse~'esDSP，selectsuitablesensorsanddrivedevices，designautomaticwatersupplycontrolsystem．Comparethemwithtrad

3、itionaldesignmethod．TheresultshowsthatthewatersupplycontrolsystembasedonDSPhashighaccuracy，easyoperationandgoodsystemmaintenance．Keywords：DSP；sensor；A／Dconverter；drivingdevice设计就很难达到要求，此时，可以应用精度高的DSP1引言控制方案来解决这一问题。控制框图如图2所示。近年来，随着传感器、计算机和微电子的发展，传统的靠继电器和浮球阀设计的自动供水系统正在被以PLC或DSP所设计的

4、控制系统来代替。由于DSP具有体积小、功耗小、使用方便、处理数据量大及处理精度高等优点，被大量地用来设计自动控制系统，本文提出了利用DSP来设计自动供水系统原理和方法，所讨论的自动供水系统如图1所示。图2控制框图2具体控制方法2．1供水系统构成本文中供水系统是由DSP系列中的TMS320C2000、三菱FR—D740系列变频器、电动机组、传感器等组成。2．2工作过程图1自动供水系统当水井的水不足或满时，由压力传感器获得信号，传统的控制方法由电动机和交流接触器以及浮球经A／D转换器向DSP输送信号，此时DSP获得信号阀等组成(即图1中电子式水位开关)，并通

5、过浮球阀由事先写好程序发出指令，经由D／A转换成模拟信号的上下摆动常开常闭来控制交流接触器从而达到保持送给变频器来决定电动机组是否加水或停止。其中水井水位平衡。但在要求精度较高的情形下，图1的DSP是整个系统的大脑，此外DSP系统中还可以根据《电气开关》(2010．No．5)59实际需要接人示波器等观察电动机的电流波形等。图4驱动装置3为DSP系统硬件控制原理图。如图4所示为TMS320C2000与变频器的控制连接。隧5V===爿．LDO}冉源一电源检测芯圈豳勘G№电湘_T’——EEPRoM模拟量输入IRS485接口模拟量输出lTMS320C2000阳匡

6、E三三鎏端子开苎塑全厂王S■PI图3系统硬件控制原理图图4控制连接图3DSP系列TMs32OC2o0O(~)TMS320C2000控制板只要求输入5V电源，通TMS320C2000是基于320C2xLP核。C2xlY'核具过LDO转换为1．8V、3．3V，并用电源监测管理芯片控有4级流水，工作在40MHz，具有JTAG仿真模块。制复位信号和看门狗功能。C2xLP有一个中心算术逻辑单元(CALU)，及32一bit②模拟输入的信号包括：通过0／4～20mA、0～的累加器(Acc)。Acc也是CALU的一个输入。AccIOV等输人的调速信号；电流传感器输出的电

7、流信号；的其它输入包括16316一bit的乘法器通过定标移位控制电源监测输入信号；主电路功率模块的温度传感器，以及输人数据定标移位器，为实现小数的算术运算器输出经调理后的温度电压信号。所有模拟信号送人和验证小数的乘积，C2xLP的乘积寄存器的输出通过DSP的l2位AD接口进行模数转换。输出的信号有：乘积移位器，以抑制运算中产生的多出来的bit。该乘通过DSP的辅助PWM，用于输出对应脉宽的PWM信积定标移位器允许作128个乘积累加而不会产生溢号，通过电路调理对应0～10V电压的模拟信号输出。出。基本的乘积累加(MAC)周期，包括将一个数据存③各种保护信号

8、(包括过流保护信号、短路保护储器的值乘以一个程序存储器的值，并将结果加给累信号、