Controllo della temperatura mediante valvola di miscelazione

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Testo

CONTROLLO DELLA TEMPERATURA MEDIANTE VALVOLA DI MISCELAZIONE

INDICE:
1. Obiettivi.
2. Hardware:.
2.1 Trasduttori.
2.2 Micro-controllore programmabile.
2.3 Stadio finale.
3. Software:
3.1 Assembly del micro-contollore.
3.2 Parti del codice operativo.
3.3 Verifica del funzionamento.
4. Fisica:
4.1 Curve di funzionamento.
4.2 Impianto idraulico.
5. Collaudo:
5.1 Modalità di collaudo.
5.2 Risultati.
6. Confronto con logica di Fuzzy
7. Conclusione dell’esperienza.
7.1 Realizzazione:
7.2 Costi:
8. Bibliografia
9. Indice analitico.
10. Glossario.

Documenti allegati:
Pagine HTML per la presentazione del prodotto.
Manuale Utente (Italiano).
Manuale Utente (Inglese).
1.0
OBBIETTIVI DEL PROGETTO:
Progettare un sistema in grado di mantenere il più costante possibile la temperatura di mandata di un sistema di riscaldamento pavimenti, e tale sistema possa essere adattato ad un sistema di riscaldamento con termi o aerotermi di uso comune.
DESCRIZIONE GENERALE DEL PROGETTO:
Il progetto si suddivide in due aspetti generali:
• Hardware
• Software
Per quanto riguarda la parte hardware il progetto e formato da una valvola di miscelazione ad tre vie ed una scheda denominata CLIMA_CT_01, la quale permette di “ospitare” un microcontrollore programmabile, che si occupa della parte operativa, e due stadi elettronici, che si occupano principalmente di acquisizione delle temperature e delle opzioni dall’esterno e adattamento dei segnali di uscita (stadio di potenza). La parte software, invece, deve occuparsi dell’acquisizione e conversione dei segnali forniti dalla scheda di interfacciamento ed effettuare le operazioni di correzione della temperatura agendo sulla valvola di miscelazione.
Per ottenere informazioni più approfondite sulla parte hardware e software si consiglia di consultate i capitoli specifici ed i documenti allegati.
2.0 HARDWARE:
In questo capitolo verranno affrontate, in particolare, delle parti elettroniche che rappresentano lo stadio più importante del progetto.
2.1 I TRASDUTTORI:
I trasduttori sono dei particolari dispositivi che permettono la conversione di una grandezza fisica (pressione, temperatura, luminosità) in una grandezza analogica. Spesso i segnali forniti dai trasduttori sono soggetti a manipolazione o condizionamento con il fine di adattarli al sistema che deve utilizzarli e renderli pressoché immuni ai disturbi.
Secondo le normative ANSI e DIN i segnali possono essere raggruppati nei seguenti campi standard :
• Segnale in corrente da 0 a 20 mA.
• Segnale in corrente da 4 a 20 mA.
• Segnale in tensione da 0 a 5 V.
• Segnale in tensione da 0 a 10V.
I trasduttori possono essere suddivisi come trasduttori primari e secondari. Nella suddivisione non esiste una distinzione netta tra trasduttori primari e trasduttori secondari, infatti i primi sono fondamentali, invece i secondari sono derivati dai primari (le misure che effettuano sono deducibili dalla misura di altre grandezze fisiche rilevate dai primari).
Trasduttori primari:
• Sensori fotoelettrici;
• Sensori estensimetrici;
• Sensori di campo magnetico;
• Sensori di posizione (potenziometri);
• Sensori di tipo elettrochimico;
• Sensori di temperatura;
Trasduttori secondari:
• Sensori di forza, di accelerazione, di pressione (basati sui sensori estensimetrici);
• Sensori di velocità (derivati maggiormente dai sensori di posizione);
Trasduttori di temperatura:
La maggior parte dei trasduttori di temperatura sfruttano il legame tra la conduttività di un materiale e la sua temperatura.
Resistori sensibili alla temperatura si possono realizzare con materiali semiconduttori unipolari e, diversamente da un metallo, la sua resistenza diminuisce al crescere della temperatura (con una notevole sensibilità. I sensori di temperatura basati sulla variazione di conduttività di un semiconduttore sono detti resistori NTC (Negative Temperature Coefficient). La caratteristica resistenza/ temperatura di un termistore è della forma:
dove T è la temperatura assoluta in K, T0 una temperatura assoluta di riferimento (usualmente 298 K 25°C) e B una costante (misurata in K). I termistori sono, come già detto, molto sensibili (presentano un'alta variazione per unità di temperatura), ma la loro caratteristica R(T), data dall'equazione precedente, non è lineare, ma può essere suddivisa in rette all'interno di determinate temperature. L'utilizzo dei trasduttori NTC si prestano per applicazioni dove la linearità non è importante, come in controlli di temperatura.
Nel progetto della valvola di miscelazione è stata utilizzata un resistore NTC che presenta una resistenza di 10KN a 25°C.
2.2 MICROCONTROLLORE PROGRAMMABILE:
Il sistema utilizza un microcontrollore con registri a 8 bit.
6.0 Confronto con logica Fuzzy:
6.1 Analisi della logica Fuzzy:
Per poter parlare di logica fuzzy bisogna conoscere almeno una piccola parte di teoria sugli insiemi fuzzy

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