基于DSP的加热辊旋转温度变送器设计.doc

扬州大学大学生科技创新基金 项目结题报告书项目名称：加热辊旋转温度变送器设计项目序号： 负 责 人 所在学院：起止时间结题时间 扬州大学大学生科技创新基金项目结题报告书 结题者 代 表 情 况 姓名 性别 出生年月 1990. 学校 扬州大学 学院系所 能源与动力工程 学历 专业 学制 四年 入学时间 200.9 作品名称 通讯地址 江苏省扬州大学扬子津校区 邮政编码 225127 移动电话 152 其 他 作 者 情 况 姓 名 性别 年龄 学历 所在单位 刘储元 男 23 本科 能动 电气0802 王炳星 男 22 本科 能动 电气0801 吴斌 男 23 本科 能动 电气0801 张俞骋 男 23 本科 能动 智能0802 王树人 男 22 本科 能动 电气0901 指 导 者 情 况 姓名 性别 男 职称 讲师/博士 通讯地址 江苏省扬州市扬州大学扬子津校区能动学院 工作单位 扬州大学能动学院 邮政编码 225127 固定电话 0514移动电话 一、研究计划要点及执行情况概述。（项目任务书规定的研究开发内容和目标，项目执行情况的评价，包括哪些内容作了必要的调整和变动，哪些研究内容未按计划进行，原因何在。） 提出的设计方案采用铂热电阻（Pt100），设计测温范围在0～400。整个系统由转子和定子组成，两块DSP分别控制。DSP芯片选用Freescale公司的MC56F8013转子被制作成环形PCB，直接安装在加热辊转轴上，随转轴一起旋转，实时采集Pt100的电阻值通过电路转换成0～3.3V电压，再利用DSP芯片将其转换成占空比的PWM信号传回进行。定子安装在加热辊外部，一方面，利用DSP芯片产生PWM信号驱动开关管产生交变电压给转子供电；另一方面，接收转子回传的与温度的PWM信号，经过处理转换成电压信号送到DSP进行转换。根据回传的PWM信号的占空比不同，被转换成电压信号的电压也不一样，如此反应温度的不同，再由DSP完成电压信号至PWM信号的转换，并通过AD研究目标 计划设计出一套电磁感应供电多路传输旋转温度变送系统，用于对高速旋转转子的温度进行测量。符合当代工业技术改造、创新的要求。并且旋转温度变送器的报警监测功能的实现，为工业现场危险情况的及时预警、应对，提供了便利条件，有利保障工人人身安全，减少突发事件对企业造成的损失。 1.2 项目执行情况 在对项目原理深入理解的基础上，已完成对系统原理图的绘制，并通过计算机仿真，在理论上得到实现。在已有原理图基础上进行了简单硬件制作，并进行了调试 拟解决的问题 a. 实现转子在高速状态下的温度测量； b. 解决转子在高速旋转状态下测量电路的供电问题； c. 解决多路测量时测温信号的串行通信传输问题。 二、研究工作主要进展和所取得的成果。（主要解决的关键技术与创新点，主要技术与经济指标完成情况，项目实施的绩效等，包括代表性成果介绍，说明其水平和影响，并简要阐述其科学意义或应用前景等） 2.1 关键技术与创新点 关键技术 1.系统设计，包选择； 2. ； 3. ； .电机的V/F控制在软件中的实现。 创新点 A. B． C. 利用串行通信技术对测温信号进行传输，相较于传统的利用电磁耦合传输模拟信号的方式，具有精度高、抗干扰能力强、稳定性好、硬件电路简单不占资源等一系列优势。 2.2 主要技术与经济指标完成情况 在这次项目的研究过程中，基本上完成了对关键技术的研究。就整体而言，我们设计并制作完成了，虽然系统不是很稳定，但主要目标已经达到。 本次项目的主要目标是，成本是次要考虑的问题，许多元器件在选择的时候都有足够的裕量，所以成本都比较高。但设计成功后可以重新选择价格较低的元器件，这样整个装置的成本就会降下来，能够实现工业化生产。但就目前而言，还不能做到整个系统的效益分析2.3 项目实施的绩效 1）代表性成果介绍 发表的论文有： 系统结构框图 System block diagram 非接触式供电仿真电路 变压器副边整流滤波输出电压仿真曲线 2）水平及影响 本项目的设计思路为与本设计相关的课题提供了另一种方法，MPPT和SVPWM在DSP中的实现也为其他相同的设计提供了可靠的资料来源。另外，本装置可以很好的使用太阳能，为缓解能源紧张提供另一个思路。 定子 3）应用前景 所以本项目的应用范围及推广前景都较为广泛，一旦其投入运行，甚至能得到产业化的生产，这对我国乃至全球的问题起到作用。三、存在的问题、纵深研究的建议及其他需要说明的情况 电磁感应供电多路传输旋转温度变送器 四、经费预算 购买元器件：600 购买DSP仿真器：50