基于单片机和LabVIEW的静电除尘系统

论文摘要

随着社会的发展和科技的进步,大气污染日益严重,其中尤以粉尘颗粒污染最为常见,静电除尘作为一种有效的除尘手段,已经得到越来越广泛的应用。鉴于静电除尘系统所处的高压环境可能对工作人员带来危险,在实际应用中,如何实现除尘系统的自动控制和现场参数的远程监测成为静电除尘发展的热门话题。本文下位机设计采用的C8051F060单片机,首先将现场模拟信号（输出电压、输出电流、进出口浓度）通过传感器转换为统一的电流信号,串接选定的电阻使其输出为0～2.48V的电压信号（单片机基于内部电压基准测量值的范围）,实现现场信号的采集,并在单片机内进行A/D转换,完成模拟信号到数字信号的转变,为上位机的工作提供了条件,同时根据现场除尘设备的具体条件及相关地方规定,设定输出电压的最大值及排放达标时出口粉尘浓度值,通过单片机交替判断,实现供电电源电压自动升降且保持静电除尘器在不过压情况下,工作在最佳状态的的智能闭环控制功能。数据的传输选用MAX485芯片,单一电源+5V供电,采用半双工通讯方式,完成将TTL电平转换为RS-485电平的功能。MAX485芯片独有的接受和发送差分信号端,保证了数据传输的正确性且延长了数据通讯的距离,针对目前大多数终端设备都采用232接口的情况,在传输末端加设485/232电平转换接口,保证了数据的良好接收。本文上位机设计采用Lab VIEW独特的图形编程方法创建了静电除尘系统参数在线监测的人机交互界面,通过VISA协议读取串口数据,并进行数据分离,进制转换等处理,将要检测对象（输出电压、输出电流、进/出口浓度和除尘效率等界面）做成相互独立的子VI,采用SubPanel技术,在需要的时候调用相应的子VI程序,提供监测数据的实时显示功能；使用Access建立实验数据库,通过SQL语言实现Lab VIEW与计算机数据库的连接,完成监测数据的存储和历史数据的查询功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 单片机技术
• 2.1 单片机的发展
• 2.2 C8051f060单片机介绍
• 2.3 单片机开发流程
• 2.4 本章小结
• 第3章 下位机设计
• 3.1 采集点设置
• 3.1.1 输出电压采集
• 3.1.2 输出电流采集
• 3.1.3 进出口浓度采集
• 3.2 A/D转换
• 3.2.1 C8051F060的模数转换结构
• 3.2.2 C8051F060模数转换启动方式
• 3.2.3 硬件设计
• 3.2.4 软件设计
• 3.3 串口通信技术
• 3.3.1 硬件设计
• 3.3.2 软件设计
• 3.4 闭环控制设计
• 3.5 主程序设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 上位机设计
• 4.1 LabVIEW构建虚拟监测系统设计
• 4.1.1 数据接收模块
• 4.1.2 数据处理模块
• 4.1.3 数据存储和查询模块
• 4.1.4 SubPanel（子面板）技术
• 4.2 程序运行调试
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文目录及其他成果