Микропроцессорные системы в электроприводах

B #PUSK,P2IFG JZ do_STOPdo_PUSK: BIC.B #KM2,&P1OUT BIS.B #KM1,&P1OUT call #delay_05scall #delay_05s BIS.B #KM2,&P1OUT JMP int_P2_enddo_STOP: BIC.B #KM1,&P1OUT BIS.B #KM3,&P1OUT call #delay_ADC BIC.B #KM3,&P1OUTint_P2_end: MOV.B #0,P2IFG RETIdelay_05s: MOV.W #0xFFFF-(125000/2),&TAR BIC.W #TAIFG,&TACTLloop1: BIT.W #TAIFG,&TACTL JZ loop1 RETdelay_ADC: BIS.W #ADC12SC,&ADC12CTL0loop2: BIT.W #ADC12BUSY,&ADC12CTL1 JNZ loop2 CMP.W #0100h,&ADC12MEM13 JGE delay_ADC RETEND4.1 Инициализация регистров микроконтроллераДля правильного функционирования микроконтроллера, все используемые в работе программы аппаратные ресурсы должны быть предварительно проинициализированы (настроены). В таблице 4.1 приведены численные значения слов инициализации, используемые в разрабатываемой программе.Таблица 4.1 –Численные значения слов инициализацииРегистрЗначениеНазначениеSP0x0A00Указатель стекаWDTCTL0x5A80Управление WDTP1DIR0x70Управление портом Р1P2IES0x60Управление портом Р2P2IE0x60P6SEL0x01Управление портом Р6P6DIR0x00TACTL0x02E0Управление таймером ТАADC12CTL00x7072Управление ADC12ADC12CTL10xD0F0ADC12MCTL0x00105Моделирование работы системы управления в САПР ProteusМодель системы управления электроприводом представлена на рисунке 5.1Рисунок 5.1 – Модель системы управления в ProteusВ центральной части рисунка расположен управляющий микроконтроллер U1 семейства MSP430. Управляющая программа микроконтроллера в формате hex файла подключается при настройке свойств микроконтроллера.Кнопочный пост управления электроприводом состоит из двух кнопок «ПУСК» и «СТОП» с нормально разомкнутыми контактами. Подтяжка уровней входных линий микроконтроллера до уровня напряжения питания при разомкнутых контактах кнопок поста управления осуществляется резисторами R1, R2.Светодиоды D1, D2, D3 отображают состояние контакторов КМ1, КМ2, КМ3, соответственно. Светящийся светодиод соответствует включенному состоянию контактора.Работа тахогенератора в цепи обратной связи по скорости вращения вала электродвигателя моделируется цепью U2, U3, D4, R3, R4, C1. Включение электродвигателя сопровождается активацией катушки контактора КМ1, подключающего своими контактами выводы статорной обмотки электродвигателя к трехфазной сети переменного тока. В модели это отображается высоким уровнем напряжения на аноде светодиода D1. Далее, через два последовательно включенных инвертора, выполняющих роль буферного элемента, резисторR4, диод D4 заряжается конденсатор C1.Выключение электродвигателя производится деактивацией катушки контактора КМ1 (низкий уровень на аноде светодиода D1). Конденсатор С1 разряжается через резистор R3. Напряжение на входе A0 постепенно снижается. Постоянная времени цепочки R3, C4 подбирается таким образом, чтобы время разряда конденсатора С1 примерно соответствовало времени останова электродвигателя.После запуска процесса моделирования система управления включает контактор КМ2 (активный светодиод D2) и переходит к ожиданию нажатия кнопок SB1 ПУСК или SB2 СТОП.При нажатии кнопки ПУСК, происходит включение контактора КМ1 (зажигание светодиода D1) и отключение контактора КМ2 (погасание светодиода D2). Питающая сеть подключена к статорным обмоткам электродвигателя, в цепь обмоток ротора включены пусковые резисторы, двигатель разгоняется.Через 1 секунду выполняется исключение балластных резисторов из цепи якорных обмоток, включается КМ2, зажигается светодиод D2. Двигатель вращается, вышел на рабочий режим.При нажатии кнопки СТОП начинается отработка процедуры останова электродвигателя с использованием режима динамического торможения. Контактор КМ1 отключает статорные обмотки от питающей сети (светодиод D1 гаснет), контактор КМ3 подключает к статорным обмоткам цепь динамического торможения (светодиод D3 зажигается).Далее наблюдаем за имитацией падения скорости вращения электродвигателя (разряд конденсатора С1 через резистор R3). Когда напряжение на С1 и, соответственно входе А0 микроконтроллера, снижается до заданного в программе значения, отключается цепь динамического торможения, обесточивается катушка контактора КМ3, светодиод D3 гаснет.Далее система возвращается к ожиданию нажатия кнопок ПУСК или СТОП поста управления электродвигателем.ЗаключениеВ процессе выполнения работы закреплены ранее полученные знания в области функционирования микроконтроллера MSP430F1611 семейства MSP430 фирмы TEXASINSTRUMENTS, его архитектуры, методов адресации, системы команд.Разработана микропроцессорная система управления пуском в одну ступень в функции времени и динамического торможения в функции скорости асинхронного двигателя с фазным ротором на MSP430FI611.В процессе выполнения работы были сформулированы и решены следующие задачи:1) Описана архитектура микроконтроллера MSP430FI611.2) Разработана принципиальная схема системы управления.3) Разработан алгоритм работы системы управления.4) Разработана управляющая программа микроконтроллера.5) Проведено моделирование работы системы управления в САПР Протеус.Список использованных источников1. Функционирование микроконтроллера MSP430F1611 семейства MSP430 фирмы TEXASINSTRUMENTS. Архитектура, методы адресации, системы команд. Часть 1: методические указания к лабораторной работе № 12 по дисциплинам «Микропроцессорные системы» и «Системы управления электроприводами» для студентов направления 140600 всех форм обучения/НГТУ; сост.: Грязнов В.И. и др. Н.Новгород, 2012,- 23 с.2. Функционирование микроконтроллера MSP430F1611 семейства MSP430 фирмы TEXASINSTRUMENTS. Архитектура, методы адресации, системы команд. Часть 2: методические указания к лабораторной работе № 12 по дисциплинам «Микропроцессорные системы» и «Системы управления электроприводами» для студентов направления 140600 всех форм обучения/НГТУ; сост.: Грязнов В.И. и др. Н.Новгород, 2012,- 24 с.3. Функционирование микроконтроллера MSP430F1611 семейства MSP430 фирмы TEXASINSTRUMENTS. Система прерываний и таймеров: метод.указания к лаб. работе № 13 по дисциплинам «Микропроцессорные системы» и «Системы управления электроприводов» для студентов направления 140400 всех форм обучения/НГТУ; сост.: Грязнов В.И. и др. Н.Новгород, 2013- 36 с.4. Семейство микроконтроллеров MSP430x2xx. Архитектура, программирование, разработка приложений / пер. с англ. Евстифеева А.В. — М. : Додэка-ХХ1, 2010. — 544 с.