基于单片机多功能工业控制平台设计论文.pdfVIP

1引言

自20世纪80年代初期诞生至今，工业控制软件已有20年的发展历史。工业控

制与上位机软件相结合，是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制与上位机软件

控制、多元化、低功耗、智能化、网络化、集成化是现代工业的发展趋势。

目前，我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、

过程优化控制软件等成套应用软件，工程化、产品化有了一定突破，打破了国外同类

应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业(装置)中应用，

促进了企业的技术改造，提高了生产过程控制水平和产品质量，为企业创造了明显的

经济效益。2000年“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及

计算机应用技术”通过了验收。

作为工控软件的一个重要组成部分，国内人机界面组态软件研制方面近几年取得

了较大进展，软件和硬件相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方

案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。

由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。

在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此，开发我国具有自主知

识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意

义。

在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。

2系统设计

2.1设计要求

1.步进电机的正反转，加减速控制

2.直流电机的正反转，加减速控制

3.继电器的闭合与断开控制

4.传感器的输入检测

5.上位机进行数据采集与显示

6.电脑控制电路

7.常用的工业控制演示

2.2开发设计思路

根据工业控制的现状和电控技术，智能控制技术，基于单片机控制的试验技

术，设计完成简单的工业控制电路。系统硬件平台搭建本着为性能可靠，工作稳

定，功能强大的总体设计原则，采用高性能低功耗的MPS430单片机为核心。由

传感器、驱动器、继电器等常用工业控制设备作为主体。然后，应用VB程序设

计完成数据采集分析，同时使用VB程序自带串口设计控件，完成向单片机串口

发送指令的设计。并应用C语言程序设计写出单片机控制程序，实现单片机对步

进电机、直流电机的加减速、状态显示、电路继电器开路与断路的控制。最后，

模拟工业控制的方式进行调试和演示。

2.3系统方框图

PC上位机步进电机驱动步进电机

传感器单片机直流电机驱动直流电机

控制键盘继电器驱动继电器

图2-1系统方框图

3MSP430F149单片机

3.1MSP430F149核心芯片简介

P5.7TBOUTHP5.5/SMCLK

TDI/TCLKP5.6/ACLK

RST/NMTDO/TDIXT2OUT

P6.0/A0

P6.1/A1

P6.2/A2TCKTMSXT21N

名AVss

90P5.4/MCLK

DVcc48[

P6.3/A3