本文關鍵詞：無線傳輸技術在大型塑料機械中的應用研究

  更多相關文章： 塑料機械 ZigBee技術 STM32F103ZE 模糊PID控制 溫度監(jiān)控

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、人們生活水平的日益提升,塑料制品不僅廣泛用于工農(nóng)業(yè)領域而且成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚挠闷�。同時,人們對塑料制品提出了更高的需求,如要求它環(huán)保、清潔、衛(wèi)生、工藝更加精細等等。特別是“十二五”塑料機械產(chǎn)品結構規(guī)劃提出“綠色”技術,要求使用綠色技術實現(xiàn)節(jié)能減排,提高塑料機械的效率。這就對塑料機械的控制技術提出了更高的要求。本文針對塑料機械中注塑機塑化溫度的監(jiān)控問題,選擇抗干擾能力強、功耗低、組網(wǎng)靈活的紫蜂(ZigBee)無線技術,設計了一種基于ZigBee無線傳輸技術的溫度監(jiān)控系統(tǒng),解決傳統(tǒng)塑料機械的溫度(塑化溫度)監(jiān)控系統(tǒng)依靠有線通信存在布線量大、擴展性差、檢修復雜等缺點,并為塑料機械操作人員創(chuàng)造綠色工作環(huán)境。所設計的系統(tǒng)以STM32F103ZE微處理器、CC2530無線射頻芯片和ESP8266EX(WiFi模塊)為核心,基于ZigBee協(xié)議棧(Z-STACK)建立協(xié)調器、終端無線收發(fā)模塊,構建星型局域網(wǎng)。終端節(jié)點以CC2530為核心,采用K型熱電偶溫度傳感器和脈沖寬度調制(PWM)交流斬波電路,通過與ZigBee協(xié)調器進行無線通信發(fā)送實時溫度數(shù)據(jù)、接收溫度指令信號,控制固態(tài)繼電器開關調整電熱絲的輸出功率(以下簡稱“調功”)實現(xiàn)溫度的實時控制,完成模糊PID控制溫度的仿真。通過串口通信方式實現(xiàn)協(xié)調器與STM32F103ZE之間的數(shù)據(jù)通信,并在STM32F103ZE上建立友好的人機界面,在PC(personal computer)終端采用micrsoft visual studio2012設計監(jiān)控界面實現(xiàn)溫度的本地實時監(jiān)控。另外利用ZigBee協(xié)調器和ESP8266EX組建無線網(wǎng)關,通過手機終端APP和云端服務器連接無線網(wǎng)關,實現(xiàn)溫度的遠程實時監(jiān)控。實驗結果表明系統(tǒng)實現(xiàn)了溫度的本地和遠程無線監(jiān)控,其控制精度達到了預期的要求,具有無線傳輸數(shù)據(jù)可靠、組網(wǎng)簡單、擴展性強、成本低等特點。
【關鍵詞】：塑料機械 ZigBee技術 STM32F103ZE 模糊PID控制 溫度監(jiān)控
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ320.5;TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外塑料機械控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢11-12
• 1.3 無線技術12-14
• 1.4 課題研究的內(nèi)容和論文結構安排14-16
• 第2章 塑料機械16-24
• 2.1 塑料機械16-17
• 2.1.1 塑料機械的分類16-17
• 2.2 注塑機的結構及工作流程17-23
• 2.2.1 注塑機塑化系統(tǒng)18-19
• 2.2.2 注塑機工作原理和流程19-20
• 2.2.3 注塑機性能的三要素20-22
• 2.2.4 注塑機塑化溫度控制特點22-23
• 2.3 本章小結23-24
• 第3章 溫度控制方法24-34
• 3.1 溫度控制方案24
• 3.2 PID控制24-26
• 3.3 模糊PID控制26-33
• 3.3.1 模糊PID控制器的仿真研究30-33
• 3.4 本章小結33-34
• 第4章 系統(tǒng)總體架構與硬件設計34-49
• 4.1 設計內(nèi)容分析和設計要求34-35
• 4.2 系統(tǒng)總體設計35-40
• 4.2.1 系統(tǒng)中主要芯片的選擇37-38
• 4.2.2 ZigBee網(wǎng)絡配置及工作模式38-40
• 4.3 系統(tǒng)硬件設計40-48
• 4.3.1 ZigBee協(xié)調器40-42
• 4.3.2 ZigBee終端節(jié)點42-45
• 4.3.3 STM32F103ZE上位機45-47
• 4.3.4 WIFI模塊47-48
• 4.4 本章小結48-49
• 第5章 系統(tǒng)軟件設計49-75
• 5.1 ZigBee技術協(xié)議49-58
• 5.1.1 ZigBee協(xié)議層49-56
• 5.1.2 Z-STACK協(xié)議棧56-58
• 5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)幀格式設計58-61
• 5.3 系統(tǒng)軟件設計61-74
• 5.3.1 Zigbee協(xié)調器節(jié)點程序62-66
• 5.3.2 Zigbee終端節(jié)點程序66-69
• 5.3.3 無線網(wǎng)關程序69-71
• 5.3.4 STM32上位機程序71-72
• 5.3.5 PC機監(jiān)控界面及軟件設計72-74
• 5.4 本章小結74-75
• 第6章 系統(tǒng)調試與結果分析75-85
• 6.1 系統(tǒng)調試75-82
• 6.2 結果分析82-84
• 6.3 本章小結84-85
• 第7章 總結85-87
• 7.1 全文工作總結85
• 7.2 研究展望85-87
• 參考文獻87-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果92-93
• 附錄 1：ZigBee節(jié)點電路圖93

【相似文獻】

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 ;ZigBee將成為新的藍牙[N];網(wǎng)絡世界;2007年

2 ;無線ZigBee 一切都無線[N];中國計算機報;2003年

3 劉宇;“永不磨損”的MP3[N];中國計算機報;2003年

4 ;ZigBee:新興的低成本近距離無線技術[N];通信信息報;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊春華;基于ZigBee技術的無線網(wǎng)絡協(xié)調器的研究[D];西南石油大學;2011年

2 李小勇;基于嵌入式Linux的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)調器的設計與實現(xiàn)[D];北京交通大學;2013年

3 楊晶晶;基于ZigBee的醫(yī)院室內(nèi)定位系統(tǒng)組網(wǎng)技術研究與實現(xiàn)[D];上海交通大學;2011年

4 張啟雨;基于ZigBee技術的感知糧倉系統(tǒng)研究[D];大連海事大學;2012年

5 梁忠健;多模通信的智能控制開關的設計與應用[D];黑龍江大學;2015年

6 謝忠兵;基于ZigBee技術的土壤溫度和濕度無線檢測系統(tǒng)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2012年

7 胡晶明;倉儲環(huán)境無線傳感監(jiān)測網(wǎng)絡設計[D];電子科技大學;2013年

8 翟蔚;基于Zigbee無線通信分散控制的家居系統(tǒng)[D];海南大學;2014年

9 李雅芳;IEEE802.15.4組網(wǎng)研究[D];華中科技大學;2007年

10 劉旭;基于IEEE802.15.4g的無線通信系統(tǒng)開發(fā)與研究[D];山東大學;2013年

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本文編號：936235