嵌入式计算机在离心机自动控制系统中的应用

摘要

制糖业是广西的支柱产业,其中白砂糖分离自动化是提高出糖率的一个重要环节。本文研究利用日益发展成熟的嵌入式计算机对上悬式离心分离机进行自动控制,该系统可以提高生产设备的自动化程度、降低成本、提高出糖率,并为进一步实现制糖全过程的集散式控制和企业的网络化监控、管理作准备。 本文对上悬式离心机自动控制系统和嵌入式系统进行了较深入的研究。以SBC2410嵌入式系统板为硬件平台,嵌入式Linux为操作系统,设计离心机自动控制系统。硬件部分,本文着重阐述了I/O扩展、DA转换器扩展以及隔离驱动等电路的设计与实现。软件部分,阐述了嵌入式Linux和QTE库的移植,在构建的软件平台上进行了驱动程序开发和上悬式离心机自动控制应用程序的设计与实现。 该系统充分利用了S3C2410嵌入式系统的强大功能,实现了上悬式离心机按工艺要求起动、进料、打水、分离及卸料等各道工序的全自动控制,以及故障在线检测,并通过LCD彩屏显示机器运行工况。该系统实现了触摸式人机界面,用户可通过触摸屏输入工艺参数,对系统进行运行控制。该系统还实现了网络接口,可通过工业以太网与企业的网络监控系统实现连接。 基于嵌入式系统的上悬式离心机控制器成本低,功能扩展方便,人机界面良好,在制糖业具有较好的应用前景和推广价值,可以进一步推动我国制糖机械的自动化和集散化控制。

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第1章 绪论

1.1 蔗糖知识

1.2制糖工艺简介

1.3制糖用上悬式离心机概述

1.4嵌入式计算机

1.4.1嵌入式系统发展概述

1.4.2嵌入式处理器系列及ARM嵌入式处理器

1.4.3嵌入式操作系统及Linux嵌入式操作系统

1.5课题背景及意义

1.6课题研究内容

1.7论文结构

第2章 离心机自动控制器系统设计

2.1 机械卸料式上悬式离心机生产工艺分析

2.2 上悬式离心机自动控制研究现状

2.2系统硬件设计

2.3系统软件设计

2.4本章小结

第3章 硬件系统设计

3.1 SBC2410主模块

3.2 DA接口电路

3.3 数字输出接口电路

3.4 数字输入接口电路

3.5驱动及隔离电路

3.6本章小结

第4章 基于Linux的嵌入式软件平台建立

4.1总体设计

4.2嵌入式Linux移植

4.2.1系统开发工具及交叉编译调试环境

4.2.2引导装载程序

4.2.3 Linux内核配置

4.2.4 YAFFS文件系统建立

4.3设备驱动程序

4.3.1 Linux设备

4.3.2 Linux设备驱动程序框架

4.3.3设备驱动程序

4.4嵌入式GUI移植

4.5本章小结

第5章 应用程序设计与实现

5.1 转速控制模块

5.2参数设置模块

5.3转速检测及处理模块

5.4故障诊断模块

5.5系统测试

5.6本章小结

结论

参考文献

致谢