多功能工业控制平台设计毕业设计论文

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1、毕业论文 1 引言 自 20 世纪 80 年代初期诞生至今，工业控制软件已有 20 年的发展历史。工业控 制与上位机软件相结合，是随着 PC 机的兴起而不断发展的。工业控制与上位机软件 控制、多元化、低功耗、智能化、网络化、集成化是现代工业的发展趋势。 目前， 我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、 先进控制软件、 过程优化控制软件等成套应用软件，工程化、产品化有了一定突破，打破了国外同类 应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业（装置）中应用， 促进了企业的技术改造，提高了生产过程控制水平和产品质量，为企业创造了明显的 经济效益。2000 年“九五”国家科技

2、攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及 计算机应用技术”通过了验收。 作为工控软件的一个重要组成部分， 国内人机界面组态软件研制方面近几年取得 了较大进展，软件和硬件相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方 案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。 由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。 在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此，开发我国具有自主知 识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意 义。 在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。 毕

3、业论文 2 系统设计 2.12.1 设计要求 1.步进电机的正反转，加减速控制 2.直流电机的正反转，加减速控制 3.继电器的闭合与断开控制 4.传感器的输入检测 5.上位机进行数据采集与显示 6.电脑控制电路 7.常用的工业控制演示 2.22.2 开发设计思路 根据工业控制的现状和电控技术，智能控制技术，基于单片机控制的试验技 术，设计完成简单的工业控制电路。系统硬件平台搭建本着为性能可靠，工作稳 定，功能强大的总体设计原则，采用高性能低功耗的 MPS430 单片机为核心。由 传感器、驱动器、继电器等常用工业控制设备作为主体。然后，应用 VB 程序设 计完成数据采集分析，同时使用 VB 程序

4、自带串口设计控件，完成向单片机串口 发送指令的设计。并应用 C 语言程序设计写出单片机控制程序，实现单片机对步 进电机、直流电机的加减速、状态显示、电路继电器开路与断路的控制。最后， 模拟工业控制的方式进行调试和演示。 2.32.3 系统方框图 图 2-1 系统方框图 毕业论文 3 MSP430F149 单片机 3.13.1 MSP430F149 核心芯片简介 图 3-1 MSP430F149 核心芯片 MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超 低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器， 主要是由于其针

5、对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在 一个芯片上，以提供“单片”解决方案。 毕业论文 3.23.2 MSP430 单片机的发展 MSP430 系列是一个 16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片 机，在 1996 年问世，由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开 发手段，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。回忆 MSP430 系列单片机的 发展过程，可以看出有这样三个阶段： 开始阶段 从 1996 年推出 MSP430 系列开始到 2000 年初，这个阶段首先 推出有 33X 、 32X 、 31X 等几个系列， 而后于 2000 年初又推出了 11X

6、 、 11X1 系列。 MSP430 的 33X 、 32X 、 31X 等系列具有 LCD 驱动模块，对提高系统的 集成度较有利。 每一系列有 ROM 型 （ C ） 、 OTP 型 （ P ） 、 和 EPROM 型 （ E ） 等芯片。 EPROM 型的价格昂贵，运行环境温度范围窄，主要用于样机开发。这 也表明了这几个系列的开发模式， 即： 用户可以用 EPROM 型开发样机； 用 OTP 型 进行小批量生产；而 ROM 型适应大批量生产的产品。 2000 年推出了 11X/11X1 系列。这个系列采用 20 脚封装，内存容量、片 上功能和 I/O 引脚数比较少，但是价格比较低廉。 这个时期的 MSP430 已经显露出了它的特低功耗等的一系列技术特点， 但也 有不尽如人意之处。它的许多重要特性，如：片内串行通信接口、硬件乘法器、 足够的 I/O 引脚等，只有 33X 系列才具备。 33X 系列价格较高，比较适合于 较为复杂的应用系统。当用户设计需要更多考虑成本时， 33X 并不一定是最适 合的。而片内高精度 A/D 转换器又只有 32X 系列才有。 寻找突破，