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1、液体点滴速度监控装置摘要本设计以单片机为控制核心，采用数字调节器的算法，结合现场总线技术组成了一个小型集散过程控制系统。液滴速度检测传感器与单片机形成闭环回路，通过控制步进电机来改变滴斗高度，从而达到改变和监视液滴速度目的。该系统主从结构由一个主站和多个从站组成。主站功能包含键盘输入、数据通讯、液晶显示、报警查询、实时数据打印及时钟日历等；从站功能包含键盘输入、传感器检测、单片机数据采集、数据处理、数据输出（控制、通信、液晶显示与报警）、执行机构及时钟日历等。主站与从站之间采用RS-485现场总线进行通讯，可靠性高。由于系统中采用了液晶中文显示，极
2、大的改善了人机界面，提高了显示质量，便于用户操作。【关键字】单片机数字调节器现场总线中文液晶显示AbstractInthisdesign,becausesingle-chipisusedasthecontrolcore,algorithmofthedigitalregulatorisemployedandthefieldbustechnologyisintegrated,asmallDCSprocesscontrolsystemhasbeenmadeupof.Thedetectingsensorofdrippingspeedformstheclos
3、ed-loopsystemtogetherwiththesingle-chipwhichcontrolsthestepmotortoadjusttheheightofthedroppingfunnel,sotheaimtochangeandmonitorthedrippingspeedcanbeachieved.Theprincipalandsubordinatestructureofthesystemconsistsofamasterstationandmultipassivestations.Thefunctionsofthemastersta
4、tionincludekeyboardinput,datacommunication,LCDdisplay,alarmenquiry,realtimedataprintingandclockandcalendar,etc.Thefunctionsofthepassivestationincludekeyboardinput,sensordetecting,single-chipdataacquisition,dataprocessing,dataoutput(control,communication,LCDdisplay,givinganalar
5、m)actuators,clockandcalendar,etc.TheRS-485fieldbuswhichhasstrongreliabilityhasbeenusedtocommunicatebetweenthemasterstationandpassivestations.BecauseChineseLCDdisplayingisutilizedinthesystem,thehuman-computerinterfaceanddisplayeffecthavebeenimprovedgreatly,beingconvenienttooper
6、ateforusers.Keywords：single-chipdigitalcontrollerthefieldbusChineseLCDdisplay第２６页共26页一、方案比较与论证本设计为由主站控制16个从站的监控系统，从站为按基本要求制作的点滴速度监控装置，根据题目要求将系统划分为主站与从站两大模块，两大模块之间由现场总线连接，构成有16个从站的主从监控系统。以下对系统重要部分做方案论证。1.从站单元（1）系统控制方式方案一：根据管径与液体流速的关系，采用改变管径的粗细来控制液体流速以达到控制液滴速度，即通过控制输液软管夹头的松紧来控制点
7、滴速度。从理论上讲，这种控制方式下的系统结构相对简单。但是输液管夹子动作行程较短，广义受控对象的放大倍数太大，动作灵敏度高，控制困难，系统的稳定性不好，执行机构制作比较困难。方案二：根据液位高度与液体流速的关系，采用改变液体液位高度来控制液滴速度，即改变漏斗高度h2来控制点滴速度。制作比较容易，系统稳定性比较好，成功实现的可能性较大。液体点滴速度与液位高度成正比，液体点滴速度检测与控制装置形闭环控制系统，本系统中采用方案二实现对液滴速度的控制。（2）检测传感器方案一：采用微波传感器TX982对水滴进行检测该传感器利用微波多普勒技术，在有效空间内建立
8、电场。当移动物体进入电场后，该传感器能够检测出该移动物体，输出检测信号。但是该传感器检测速度较慢，易受温度、气压、取样位置
