干式水压按摩舱系统的改进及其分布式监控系统的研究与实现

论文摘要

本课题旨在改进第一代干式水压按摩舱系统并以此为单机系统设计并研究一种运行性能稳定、实用可靠、成本低廉的分布式监控系统。其中干式水压按摩舱单机系统包括:手持板、人机界面、主控PLC、检测电路、控制电路、RS-485通讯口、四台变频器、两台水泵、两台交流电机、旋转编码器、加热系统、制冷系统等;而监控系统是一个以改进后的单机系统为研究对象的多机系统,该监控系统包括:顾客信息管理系统和设备信息管理系统两部分组成。在整个系统中监控管理PC机与单机系统通过RS-485总线方式进行数据传输,在单机系统中也是通过RS-485总线方式进行数据传输。 该单机系统在机械结构、主控制器与变频器之间通讯、整个通讯网络、操作模式和信号检测装置等许多方面进行了改进,旨在克服第一代干式水压按摩舱系统的通讯效率不高、机械结构不合理、外观粗糙、信号检测精度不高、显示界面不直观等缺点;而整个监控系统采用了监控管理PC机与人机界面两级管理方式对单机系统的工作状态进行监视,确保了系统的可靠运行。而且通过模块化思想的引入将该监控系统和干式水压按摩舱单机系统做成相对独立的模块,这样使得该系统能够按照用户的需求进行配置,从而满足了不同用户的要求。 由于第一代干式水压按摩舱单机系统的主控单片机除了执行相应的信号检测、通讯和控制信号输出等还要进行很多复杂的数学运算,这样使得该主控单片机的效率低下,使得系统的控制命令有一定的滞后性,达不到系统所要求的工作精度。所以本文设计的控制系统的技术关键是将所有的数学运算都由人机界面来完成,为保证整个系统的可靠运行,技术上另一关键通讯网络结构的改进。而对于监控系统来说的技术关键是顾客信息管理和通讯网络的设计。 实验证明:单机系统和监控系统都具有较高的性能价格比,性能稳定可靠,操作简单方便,便于维护,具有很强的实用性。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 干式水压按摩舱的发展概况和趋势
• 1.2 分布式监控方式
• 1.2.1 分布式监控的概念
• 1.2.2 设计分布式监控系统主要解决的问题
• 1.3 串行通信网络技术
• 1.3.1 串行通信总线标准接口概况
• 1.3.2 RS-485串行通信总线标准接口的优点
• 1.4 课题的主要内容和意义
• 1.4.1 单机系统的改进
• 1.4.2 多机分布式监控系统
• 1.4.3 课题的意义
• 2 单机系统的硬件设计
• 2.1 机械部分结构及功能
• 2.2 控制系统总体硬件设计
• 2.3 主要器件性能
• 2.3.1 可编程控制器（PLC）
• 2.3.2 人机界面
• 2.3.3 变频器
• 2.3.4 旋转编码器
• 2.4 各模块电路设计
• 2.4.1 手持机液晶显示模块驱动接口电路
• 2.4.2 手持机键盘接口电路
• 2.4.3 信号检测电路
• 2.4.4 输出控制电路
• 2.4.5 旋转编码器接口电路
• 3 单机系统控制算法设计
• 3.1 控制策略
• 3.1.1 手动功能的控制策略
• 3.1.2 单一自动功能的控制策略
• 3.1.3 准确定位功能的控制策略
• 3.1.4 复合自动功能的控制策略
• 3.2 控制算法
• 3.2.1 手动功能的算法
• 3.2.2 单一自动功能的算法
• 3.2.3 准确定位功能的算法
• 3.2.4 复合自动功能的算法
• 4 单机系统软件设计
• 4.1 通讯协议设计
• 4.2 手持机单片机程序设计
• 4.3 控制板PLC程序设计
• 4.4 人机界面的界面设计
• 4.5 人机界面的程序设计
• 5 多机分布式监控系统
• 5.1 总体硬件设计
• 5.1.1 模块化思想的引入
• 5.1.2 总体框架
• 5.2 系统硬件原理与设计
• 5.2.1 通讯方式
• 5.2.2 Wiegand格式码的读取
• 5.3 通讯方式及协议的制定
• 5.3.1 通讯方式
• 5.3.2 通讯协议
• 5.4 监控PC机软件系统的设计
• 5.4.1 监控PC机软件系统界面
• 5.4.2 监控PC机软件系统程序
• 6 系统实验及调试
• 6.1 实验方法
• 6.2 实验内容
• 6.3 调试
• 7 抗干扰措施
• 7.1 元器件的选择
• 7.2 系统结构抗干扰设计
• 8 结论
• 8.1 主要结论
• 8.2 存在的不足与改进措施
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简介
• 致谢
• 附录：
• 基于多机数据通信方式的群控模拟数学系统设计