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基于ARM+FPGA的真空冻干控制系统设计

本文摘要:0章节冷冻干燥技术自1980年代在我国蓬勃发展以来已获得长足发展,并已普遍应用于食品、低温和真空等科学领域,基于一些食品和药品加工行业的工艺必须,真空冷冻干燥技术必须很快应用于与推展。控制系统对物料的加工过程和质量影响较为大,还要求了真空冷冻干燥装置运营的自动化程度。近年来国内外一些有实力的厂家对冻干机控制系统的研究有了较小的进展,使用了PLC、触摸屏等装置,需要绘制冻干过程的工艺曲线,较小地提高了冻干机的性能。

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0章节冷冻干燥技术自1980年代在我国蓬勃发展以来已获得长足发展,并已普遍应用于食品、低温和真空等科学领域,基于一些食品和药品加工行业的工艺必须,真空冷冻干燥技术必须很快应用于与推展。控制系统对物料的加工过程和质量影响较为大,还要求了真空冷冻干燥装置运营的自动化程度。近年来国内外一些有实力的厂家对冻干机控制系统的研究有了较小的进展,使用了PLC、触摸屏等装置,需要绘制冻干过程的工艺曲线,较小地提高了冻干机的性能。

随着科技的发展,由于触摸屏和PLC控制系统容易构建功能拓展、升级艰难、操作界面过于非常丰富等原因,早已无法几乎符合企业的必须,市场必须研发出有更为先进设备的冻干设备控制系统。2007年1月上海远东制药机械总厂研发已完成了目前国内最先进设备的嵌入式冻干控制系统。控制系统根据冻干技术对冻干机控制系统的新拒绝而设计,使用高性能的Xscale内核嵌入式微处理器,融合FPGA已完成集散地掌控(DCS),该系统有平稳可信的工作性能、强劲的拓展功能、友好的界面,从而具备更加强劲的竞争力。

1系统硬件结构设计该控制系统主要由嵌入式微控制器和现场可编程门阵列(FPGA)器件、温度调节模块、真空度调节模块、GSM模块、本地和网络PC、LCD掌控、各种传感器、打印机及检测、掌控模块构成。控制系统的核心由ARM及FPGA器件构成,构建整个系统的通信、现场表明、现场掌控等功能,同时构建温度、真空度的神经网络掌控。

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检测量模块主要由传感器、信号调整及收集等构成,构建温度、真空度、湿度以及各主要部件(热继电器、交流接触器方位等)的状态的测量。掌控模块主要由光隔绝、驱动及执行机构构成,构建气阀、水阀、电动机、变频器、加热器等的驱动与掌控。

LCD触摸屏、IDE硬盘、打印机协商工作以构建冻干工艺曲线的动态收集、表明、输入与数据存储,还有冻干机温度与真空度参数的设置与掌控等功能。GSM模块构建工业现场的无线监测,本地PC可用作远程控制,网络PC可拓展为正在蓬勃发展的网络掌控。嵌入式微处理器的自由选择。

由于该真空潮湿系统要展开大量的数据运算,必须较强的控制能力,必须有较多的USART模块,同时要有ADC切换功能、LCD触摸屏、USB口等,在微处理器自由选择上,普通的8位、16位单片机已无法胜任,因此32位的嵌入式微处理器是较为好的自由选择。


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