شرح مختصر :
ریز پردازنده ها و میکروکنترلرها در طراحی سیستمهای کنترل برای طیف وسیعی از وسایل و کاربرد ها استفاده می شود. پیشرفتی که در این زمینه پدید آمده است. نگرشی همه جانبه را از طرف متخصصین و علاقمندان به این شاخه می طلبد. در این زمینه PLC یا کنترل گر منطقی برنامه پذیر از جایگاه خاصی برخوردار است. از ساده ترین فرآیندهایی که می توان بصورت توابع منطقی پیاده سازی کرد تا پیچیده ترین فرایندهای صنعتی، قابل پیاده سازی با PLC ها می باشند.
فهرست :
مقدمه
تاریخچه
کنترل گرها
سیستم کنترل شده توسط ریزپردازنده
کنترل گر منطقی برنامه پرداز
تفاوت بین PLC و کامپیوترها
سخت افزار
طراحیمکانیکی سیستم PLC
ساختار داخلی PLC
گذرگاهها
حافظه
واحد ورودی/ خروجی
مزیت
نوع فایل : Word
تعداد صفحات : 19 صفحه
ریز پردازنده ها و میکروکنترلرها در طراحی سیستمهای کنترل برای طیف وسیعی از وسایل و کاربرد ها استفاده می شود. پیشرفتی که در این زمینه پدید آمده است.
نگرشی همه جانبه را از طرف متخصصین و علاقمندان به این شاخه می طلبد. در این زمینه PLC یا کنترل گر منطقی برنامه پذیر از جایگاه خاصی برخوردار است. از ساده ترین فرآیندهایی که می توان بصورت توابع منطقی پیاده سازی کرد تا پیچیده ترین فرایندهای صنعتی، قابل پیاده سازی با PLC ها می باشند.
تاریخچه:
نخستین OLC در سال 1969 پدید آمد. اکنون این وسایل کاربرد وسعی دارند و از واحدهای کوچک برای استفاده با 20ورودی/ خروجی دیجیتال تا سیستمهای کاملی که می توانند برای تعداد زیادی از ورودی/خروجیها، دیجیتال یا آنالوگ، بکار روند؛ توسعه یافته اند و همچنین می توانند حالات کنترلی نسبت -انتگرال- مشتق را برآورده سازند.
کنترل گرها:
یک سیستم کنترل ممکن است چه وظیفه ای داشته باشد؟ ممکن است به کنترل مجموعه ای از وقایع یا نگهداری برخی مقادیر ثابت یا پیگیری برخی تغییرات از پیش تعیین شده نیازمند باشد. برای مثال، سیستم کنترل برای ماشین مته کاری خودکار(شکل 1-1 الف) ممکن است به موارد زیر نیازمند باشد:
شروع به چرخش مته هنگامی که قطعه کار در محل خود میباشد ، اغاز مته کاری هنگامی که مته به سطح قطعه کار می رسد توقف مته کاری هنگامی که مته به عمق مورد نظر برسد، عقب کشیدن مته و خاموش کردن آن و انتظار برای قرار گرفتن قطعه کار بعدی پیش از تکرار اعمال فوق.
یک سیستم کنترل دیگر(1-1ب) می تواند برای کنترل تعداد مواردی که روی یک نوار نقاله در حرکتند و راهنمایی آنها به بخش بسته بندی استفاده شود. ورودیهای چنین سیستم کنترلی می تواند از کلیدهای بسته یا باز باشد. مثل حضور قطعه کار که می تواند با حرکت دادن آن در مقابل یک کلید و بستن آن نمایش داده شود یا حس گرهایی مانند آنچه که برای دما و میزان عبور بکار می روند. کنترل گر می تواند برای فعال سازی یکموتور برای حرکت جسمی به محلی دیگر، یا برای چرخاندن شیر و یا شاید روشن و خاموش کردن گرمکن بکار رود.
شکل1-1و مثالی از اعمال کنترلی و برخی حسگرهای ورودی(الف) در ماشین مته کاری خودکار (ب) در یک سیستم بسته بندی
کنترل گر ممکن است چه قالبی داشته باشد؟ برای یک ماشین مته کاری خودکار، می توانیم مدارهای الکترونیکی را که رد انها باز یا بسته شدن کلید ها سبب روشن شدن موتورها یا فعال شدن شیرها می گردد، برقرار کنیم. بنابراین بسته شدن یک کلید رله ای رافعال می کند که در اثر ان جریان الکتریکی به موتور برقرار شده و باعث گردش مته می شود(شکل 2-1) .
کلیدی دیگر می تواند رله ای را فعال سازد و جریان را در اختیار شیر هیدرولیکی قرار دهد تا در نتیجه آن قطعه کار به واسطه اعمال فشار به پیستون داخل سیلندر هیدرولیکی به محل مورد نظر حرکت داده شود. چنین مدارهای الکتریکی می بایست خاص ماشین مته کاری خودکار باشد. برای کنترل تعداد موراد قرار گرفته در یک بسته به طریق مشابه می بایست مدارهای الکتریکی شامل حس گر وموتور برقرار ساخت. بهر حال، مدارهای کنترل گری که برای این دو وضعیت بکار می روند متفاوت خواهند بود. در فرم قراردادی یک سیستم کنترل،قوانینی سیستم کنترل را اداره می کنند و هنگامی که اعمال آماده سازی می شوند اتصالات این اعمال را مشخص می سازند. اگر قوانینی که برای کنترل اعمال بکار می رود تغییر یابد، اتصالات نیز می بایست عوض شود.
شکل 2-1 یک مدار کنترل
سیستم کنترل شده توسط ریزپردازنده:
بجای سیستم بندی هر مدار کنترلبرای هر وضعیت خاص، اگر از سیستم بر پایه ریز پردازنده استفاده کنیم و برنامه ای بنویسیم تا به ریز پردازنده در رابطه با چگونگی عکس العمل در برابر هر سیگنال ورودی گرفته شده از کلیدها فرمان دهد و خروجیهای مورد نظر را در اختیار موتورها و شیرها بگذارد، می توانیم از یک سیستم پایه برای همه وضعیتها استفاده کنیم. بنابراین باید برنامه ای به فرم زیر داشته باشیم.
اگر کلید A بسته است خروجی به مدار موتور منتقل شود.
اگر کلید B بسته است خروجی به مدار شیر منتقل شود.
با تغییر دستورات برنامه می توانیم از سیستم ریز پردازنده مشابه برای کنترل وضعیتهای متعددی استفاده کنیم.
برای مثال، ماشین های لباسشویی خانگی از سیستم ریز پردازنده استفاده می کنند. ورودیهای این مدار از صفحه کلیدی که برای انتخاب برنامه شستشوی دلخواه تعبیه شده است، کلیدی که بسته بودن در ماشین را مشخص می کند، حس گری که دمای آب را تعیین می کند و کلیدی که سطح آب را آشکار می سازد، گرفته می شود. بر پایه این ورودیها ریز پردازنده چنان برنامه ریزی می شود تا خروجیهایی را تولید کند که موتور را به حرکت در اورد و سرعت آنرا کنترل کند، شیرهای اب سرد و گرم را باز یا بسته کند، پمپ خشک کن را روشن کند، کنترل گرم کن آب و بسته بودن در را کنترل کند بصورتیکه در ماشین را تا هنگام کامل شدن برنامه شستشو نتوان باز کرد.
فهرست :
مقدمه
تاریخچه
کنترل گرها
سیستم کنترل شده توسط ریزپردازنده
کنترل گر منطقی برنامه پرداز
تفاوت بین PLC و کامپیوترها
سخت افزار
طراحیمکانیکی سیستم PLC
ساختار داخلی PLC
گذرگاهها
حافظه
واحد ورودی/ خروجی
مزیت
فرمت فایل :Word
اعداد صفحات :17
دانلود سمینار کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کنترلرها در ساختمان های هوشمند جهت مدیریت مصرف با فرمت pdf تعداد صفحات 102
این سمینار جهت ارایه در مقطع کارشناسی ارشد طراحی وتدوین گردیده است وشامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینارارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی مااین سمینار رابا قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهد.حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است وفقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی وبالا بردن سطح علمی شما دراین سایت ارایه گردیده است.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:32
فهرست مطالب:
آشنایی با میکرو کنترلرها2………………………………………………………
سیر تکاملی میکرو کنترلرها3……………………………….……………………
معماری داخلی میکرو کنترلرها5.…………………………………………………
مقدمه ای بر میکروکنترلرهای AVR : 8
بهره های کلیدی AVR : 8
واژگان کلیدی AVR : 9
خانواده های محصولات AVR : 9
AVR های مدل tiny: 9
AVR های مدل Mega: 10
نکات کلیدی و سودمند مدل Mega : 12
AVR های مدل LCD: 11
نکات کلیدی وسودمند مدل LCD : 11
نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز: 13
راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی: 13
پروگرامرهایی که AVR های خاصی را پشتیبانی می کنند: 14
مقایسه ریز پردازنده و میکرو کنترلر 15……...………………...............................
آشنایی با میکرو کنترلرها
میکروکنترلرها یکی از قطعات پرکاربرد الکترونیکی در صنایع گوناگون و مصارف شخصی می باشند که در بین علاقه مندان الکترونیک بسیار محبوب هستند. در واقع یک میکروکنترلر یک CPU مانند CPU ی کامپیوتر شماست همراه با مدارات و قطعاتی که برای کار آن ضروری است به اضافه مداراتی که امکاناتی را به آن اضافه می کند و اینها همگی در کنار هم و در یک تراشه جمع شده اند. در واقع میکروکنترلرها برنامه هایی را که برایشان نوشته شده و در داخل آنها قرار داده شده را اجرا می کنند. این برنامه ها دقیقا شبیه برنامه هایی است که در کامپیوترهای شخصی با زبانهایی مثل اسمبلی ، C ، بیسیک یا پاسکال نوشته می شوند.
میکرو کنترلرها از ابتدا تا کنون پیشرفتهای زیادی داشته اند و هم اکنون تولید کنندگان زیادی آنها را در مدلهای مختلف و با کارکردهای مختلف می سازند. بعضی از مهمترین تولید کنندگان عباتند از Atmel و Microchip .
همانطور که ذکر شد در داخل میکرو کنترلرها علاوه بر CPU (که عموما دارای گذرگاه داده 8 بیت است) مدارات دیگری نیز وجود دارند که بسته به تولید کننده و مدل آن متفاوت است. این مدارات ممکن است شامل نوسان ساز ساعت سیستم، حافظه Flash برای ذخیره برنامه، حافظه RAM ، حافظه EEPROM / Flash برای داده، شمارنده / تایمر، پورت سریال، مقایسه کننده آنالوگ، مبدل آنالوگ به دیجیتال / دیجیتال به آنالوگ، PWM ، پورت USB و... باشد.
همانطور که گفته شد با وجود این مدارات در داخل تراشه، تقریبا برای کار میکروکنترلر به هیچ مدار خارجی دیگری نیاز نیست ولی در CPU ها تمامی این مدارات در خارج از تراشه هستند. این برای میکروکنترلرها هم مزیت است و هم عیب : طراحی سخت افزار و سیستم با میکروکنترلر ساده است ولی بعنوان مثال نمی توان به آسانی فضای حافظه را افزایش داد.
از نظر پایه ها انواع آن از 8 پایه تا 40 پایه بصورت DIP و بالاتر ساخته می شود.
هر میکروکنترلر دارای یک سری دستورالعمل های نرم افزاری است که می تواند آنها را اجرا کند که به آن مجموعه دستورالعمل گفته می شود. این دستورات از یک میکرو کنترلر به دیگری تفاوت هایی دارند و در بعضی از مدلها مثل PIC و AT89s51 اصلا به هم شباهتی ندارند. این یکی از نقاط ضعف میکرو هاست. بعنون مثال برنامه ای که برای PIC16F84 نوشته شده بر روی ATMega8535 قابل اجرا نیست. تفاوت چشم گیر بین دستور العمل های مربوط به سازندگان است مثلا میکروهای سری PIC با بقیه همخوانی ندارد. این سری ساخت شرکت Microchips بوده و بقیه ساخت شرکت Atmel هستند. حال آنکه دستورات و برنامه های At89s51 کاملا به درستی بر روی At89s52 اجرا می شود. همچنین مجموعه دستورالعملها در سری 89s شبیه سری های tiny و Mega است.
برنامه ای که میکرو باید اجرا کند پس از نوشته شدن اسمبل یا کمپایل می شود تا کد ماشین برای آن میکرو تولید شود (نوشتن برنامه و تبدیل آن عموما بر روی یک PC صورت می گیرد.). پس از اینکار برنامه ترجمه شده باید به حافظه کدی که در درون میکرو است انتقال یابد. این کار توسط یک دستگاه کمکی بنام پروگرامر انجام می شود که در واقع یک مدار رابط بین کامپیوتر و میکروکنترلر است. پس از اینکار برنامه در درون میکرو باقی می ماند و هنگامی که میکرو بر روی بورد دستگاه موردنظر نصب شود شروع به اجرای برنامه می کند. در واقع چون سخت افزار میکروها (مثل تعداد پایه ها و طریقه پروگرام کردن آنها) متفاوت است هر سری از آنها پروگرامر مخصوص به خود را می خواهد.
پس برای اینکه بتوانیم از یک سری از میکروکنترلرها استفاده کنیم دو چیز لازم است: یکی اسمبلر یا کمپایلر و دیگری پروگرامر. امروزه میکروها در دستگاه های زیادی بکار می روند مثل ضبط صوت، ماشین لباس شوئی، یخچال، اتومبیل، رسیورهای ماهواره، شارژرهای باطری، تلوزیون، گوشی موبایل و ... در واقع هرجا که طراحی مدار در حدی پیچیده باشد که نتوان آنرا با قطعات گسسته اجرا کرد از میکروها استفاده می شود.