基于单片机的多机系统自动切换控制技术的应用

基于单片机的多机系统自动切换控制技术的应用 文 唐豢华 摘要 在机电一体化技术中 机电设备的自动控制技术非常重要 利用单片机来控制各种机电 设备 结构简单 成本低 控制方法简便 安全实用 本文通过对多机系统的性能分析 提出采用 8 9 C 5 1 单片机来控制多泵自动切换系统的控制的思路争方法 并拟定控制程序 实现自动切换控制 关键词 单片机8 9 c 5 1 多机系统自动切换控制 一 应用背景与价值分析的某一控制脚为 l 该脚外接的电机就运行 系统实现自动 在企业中 或多或少存在一些生产辅助设备系统 如冷切换的过程如下 却水泵 真空泵 渗漏泵等水系统 在比较重要的应用场合 l 在自动工作方式下 系统首先置 1 号泵 P 1 1 脚 为 这些辅助设备往往需要配备两套 甚至多套 传统的控制方 1 舵号泵 P 1 2 脚 为 0 此时系统中 l 号泵处于工作 法是一台为工作机 另一台或几台为备用机 在工作机出现状态 舵号机处于备用状态 故障时 可以立即启动备用机 实现系统冗余 以保证在出现2 1 号泵工作结束后 水位控制信号P 3 0 脚为 1 利 故障时 系统还能够实现连续不问断地工作 在这种人工切用 1 号泵的停止信号 可以采取接触器断开信号 经过程序 换控制下 往往造成工作机组工作过于频繁 而备用机组利处理变换成脉冲信号 进行运行状态的转换 即置 1 号泵 用率不高 时间长了 工作机组就会由于机械磨损等因素而 P 1 1 脚 为 0 铊号泵 P 1 2 脚 为 l 此时系统中铊号 缩短设备的使用年限 而很少使用的备用机组 则由于长时泵处于工作状态 1 号机处于备用状态 问不运行可能引起设备锈蚀 电气故障等 同样会遭到损坏 3 舵号泵工作结束后 利用2 号泵的停止信号 可以采取 如果双机能够自动轮换 互为交替使用 这样 可以保证两台接触器断开信号 经过程序处理变换成脉冲信号 进行运行状 或多台机组能够均衡工作 避免机械及电气故障的发生 从态的转换 即置 l 号泵 P 1 1 脚 为 1 2 号泵 P 1 2 脚 而延长设备的使用寿命及维修周期 为 l 此时系统中舵号泵处于工作状态 撑1 号机处于备用 二 双机系统自动切换的单片机控制状态 解决传统双机系统人工切换方式的缺陷 关键在于如何4 如果工作机运行2 分钟后 没有检测到有水 使控制脚 使系统的两台机组工作均衡 也就是说系统能够实现工作机 和备份机的自动轮换 下面 以两台渗漏泵系统为例来说明 这一问题的解决方法 渗漏泵是工厂作为排污 排涝作用的重要辅助设备 在 双机系统中 当集水井的水位达到高位时 系统启动工作泵 进行抽水 水位恢复正常时 工作泵停止工作 同时将此时的 工作泵自动转为备用泵 而备用泵则自动转为工作泵 并做 好下一次启动准备 当系统再次要求启动时 所启动的工作 泵就是前一次工作时的备用泵 而前一次的工作泵此时则作 为备用泵 其工作流程图如图所示 如此反复 实现双机轮流工作 可以达到工作上的均衡 三 单片机控制工作原理分析 利用8 9 C 5 1 系列单片机可以很方便的实现工作泵和备 用泵的自动转换 关键在于系统能够记忆水泵的工作设置状 况 并能自动变换水泵的工作设置状态 且能检测机组的正 常运行 在此 我们不考虑电机的运行 控制水位 故障以及 报警的处理的硬件 从软件角度将 l 号泵和 2 号泵的运行 状态设置为 l 停机状态设置为 0 也就是说 如果单片机 一1 2 0 一 P 3 2 脚 为 1 工作产生转换 并产生报警信号 P 1 O 脚 如此循环下去 就实现了工作泵的自动切换控制 设计控制程序如下 时间程序省略 说明 W O R K S T A T E 变量用来纪录工作状态 C O U N T 变量用确定来延时时间 1 2 0 秒即2 分钟 W O R K l 子程序使l 号泵工作2 号机备用 W O R K 2 子程序使2 号泵工作1 号机备用 1 E S T 子程序用来监控水位 如果2 分钟内水位不正常 切 换工作状态并报警 W a r n n i n g 子程序用来发出报警信号 程序 w o m cs r g g E Q u3 0 1 40 1 gP l C d 哪F Q U 3 1 H R g T M A I N M D VW O P K s r A T g mW O R K 2 C I RP l l L O O p M O V W O R K S m I X S L q BP 1 2 X R LA 帆 R g T 圮 X B I q I I 曲L I 壮钟检查 次水位 知果1 2 0 修 2 分 I V 9 3 V W O R KS T g T g 内还不正簟 切换扶赫报 X I L LA 舰瓣M O VO O U N T 1 2 0 了zO a 丌舢I C UD l S U 研 E R RD E Co o l J l r r E R R L I M PM 圳M O VA o O L r l c r C 1 0 I q T R O L I J zC H A N O E L C U W O R K I肿P 3 T E 讣 L C U T E S T P E T L A C L LS T O P g H A N O g u 枇W 岫 U 艟L O O PM 叫 A W O R K s r A X O O 唧L 2 l L 帆 L c 枇W O R K 2J zN E X T c U 嘟 M O Vw o m Cs r m B 帆 L A C q 工罚饼R E T U 雪L O O PN 默T M W揪K 耵帕飞 昭 W O R K I 舞舳P I lR R T C L RP 1 2 血血 C L RP l D ggl PET S r o P C L RP 1 1E N D 万方数据 四 多机系统的自动切换的单片机控制 可以采用双机泵自动切换中所使用的方法 来控制多机 系统的自动切换 比如说三台机 只是在流程图中多加一级 判断 多一个工作循环和选择 限于篇幅 这里就不再重复 五 结论 采用单片机进行控制 不仅可以实现多机系统中工作机 和备份机自动切换 还能够按一定的规则实现多台机器之间 的交替使用 达到工作时间上的均衡 从而提高设备使用效 率 并进行故障切换与报警 是工业控制的发展方向 t 中 毒J t 术 t 参考文献 1 昊金戌等8 0 5 1 单片机实践和提高 M 北京清华大学出 版社2 0 0 2 0 9 2 杨文龙单片机原理和应用 M 陕西西安电子科技大学 出版社2 0 0 3 0 1 3 昊丽电气控制与P L C 实用教程 M 河南黄河水利出版 社2 0 0 5 0 2 作者单位系湖南人文科技学院 4 呻 0 P 斗 一 斗 呻 一 一 p 一 叶 f 上接1 1 9 页 物安全送达客户手中 由此可见 电子商务实施要解决的关 键问题是认证 c A 的发放及安全支付 三 处理电子商务环境下安全电子支付的对策 1 关于处理效率的电子支付技术 由于交易的实时性和大量频繁性 处理效率就成为了电 子支付系统最关心的性能要求 实际上 目前阻碍安全电子 支付系统 尤其是电子现金系统得到广泛普及的主要因素就 是效率问题 因此 必须在电子支付系统的安全性和系统处 理效率之间找到一个最佳结合点 基于信用卡的电子支付方 式是目前最主要的龟子支付方式 但是S E T 过于复杂 它对 消费者 商家和银行都有很高的要求 效率低下 使用起来不 是十分方便 所以推行起来阻力较大 电子支票支付方式是将传统的纸质支票应用到公共网 络上进行资金转账 但是目前只是在专用网络上才具有成熟 的模式 2 关于安全性要求的电子支付技术 电子支付系统的基石是密码学算法 其实现机制是特定 的安全支付协议 因此 电子支付系统容易受到这两个方面 的攻击 1 对支付协议的攻击 对支付协议的攻击采取攻击协议设计和实施的弱点的 手段 即使采用的加密技术是非常安全的 也不能完全保证 支付系统的安全性 如果在协议的设计和实施中不恰当地使 用了加密技术 也会造成整个支付系统的不安全性 2 对密码系统的攻击 在安全性方面 电子支付系统与其它网上系统一样 要 求保证信息传输的机密性 数据源的可鉴别性和消息的完整 性 除此之外 还有一些特殊的安全性要求 具体如下 一是 机密性为了防止不法分子采用搭线窃听的方法获取信息 在 电子交易中 交易双方的身份 订购信息 支付信息等要求能 够实现机密传输 二是数据源的鉴另0 和不可抵赖性为了防止 交易各方在交易过程中抵赖 必须采取强有力的数据源鉴别 机制 三是不可伪造性要求交易各方不可伪造交易信息 如信 用卡支付系统要能够防止用户伪造信用卡实现交易 要防止 商家伪造用户交易信息从金融机构提取资金 在电子现金交 易中要求能防止用户伪造电子现金i 四是不可重用性在电子 交易中要求防止交易各方重复使用交易信息 如采用电子现 金支付手段时 要求支付系统能够自动发现用户两次使用同 一电子现金消息的完整性鉴别为了防止消息在传输过程中被 窜改 要求采用完整性鉴别机制 五是匿名性在有些电子交易 中 交易各方的身份要求保密 要求支付系统抵制对个人的 消费情况 收入情况等的跟踪 六是授权访问电子支付系统要 求 没有付款人直接的授权就不能从付款者那里提取资金 而关于交易信息的安全存储由于每次交易信息中含有交易各 方重要的机密信息 因而必须以安全的存储方式来保存它 有 肘可以完全销毁交易信息 必须清楚认识到 对于网上购物的诚信和安全问题最好 的解决办法 还是从根上解决卖家和货源本身的诚信和安全 问题 由于网络只提供交易平台 本身并不参与交易 与产品 不会发生直接关系 因此 打造合理支付的商业模式尤其是 建立规范标准的信用体系才是电子商务安全支付瓶颈的根本 解决之道 参考文献 1 孙健 电子商务的发展对我国的启示 国际贸易问题 2 0 0 0 1 2 陈建强 关于电子商务系统中安全支付模型的探讨 贵州 工业大学报 2 0 0 1 3 王少锋 王克密 电子商务技术的发展与研究 计算机工程 与应用 2 0 0 0 4 作者单位系黑龙江公安蕾富职业学院 一1 2 1 万方数据 基于单片机的多机系统自动切换控制技术的应用基于单片机的多机系统自动切换控制技术的应用 作者 唐蔡华 作者单位 湖南人文科技学院 刊名 中国高新技术企业 英文刊名 CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年 卷 期 2008 4 引用次数 0次 参考文献 3条 参考文献 3条 1 吴金戌 8051单片机实践和提高 2002 2 杨文龙 单片机原理和应用 2003 3 吴丽 电气控制与PLC实用教程 2005 相似文献 10条 相似文献 10条 1 期刊论文 付娟 FU Juan 基于89C51单片机的喷油校泵台调速系统设计 电子设计工程2009 17 3 针对传统内燃机车柴油喷油校泵台调速系统存在的问题 提出了一种基于89C51单片机的新型校泵台调速系统 该系统可自动测量与控制主轴电机速度 由于该系统采用单片机和PC机通信 可方便实现主轴转速的设定和显示 简化电路设计 便于维护和检修 从而提高校泵台的可靠性 2 期刊论文 熊筱芳 郭学提 XIONG Xiao fang GUO Xue ti 基于89C51单片机的数字电容表设计 自动化技术与应 用2008 27 10 本文介绍基于89C51单片机的电容表设计 本设计包括硬件系统和软件系统 硬件系统包括 555构成的多谐振荡电路 单片机最小系统 LED动态显示 电路 经典电源电路等内容 软件系统包括 单片机定时 计时器的使用 硬件初始化程序 LED动态显示编程 巾断与巾断服务编程等内容 3 期刊论文 魏丽娜 管力锐 89C51单片机与I2C总线的并行扩展 桂林航天工业高等专科学校学报2006 11 3 为提高89C51单片机与I2C总线的工作效率 提高整机工作性能 根据I2C总线协议笔者设计了89C51单片机与I2C接口电路 用VHDL语言进行设计 并用 MAXPLUS 进行编译仿真 下载到FPGA芯片EPM7128SLC84 15 4 期刊论文 周蔚宇 唐方红 何周亮 ZHOU Weiyu TANG Fanghong HE Zhouliang 基于89C51单片机制作篮球记分牌 显示系统控制部分的研究 世界科技研究与发展2008 30 4 本论文介绍了以单片机为主要控制单元 以16 16点阵LED为显示单元的篮球记分牌的功能特点 硬件结构和VB DBUG软件编程 89C51与PC机通信 完 成汉字等十六进制代码的获取 同时完成数据的存储 循环显示和动画处理 本系统能脱机和连续长期运行 具有结构简单 成本低等特点 同时可以无限扩 展显示屏的大小 5 期刊论文 黎明 杨家军 张友军 LI Ming YANG Jia Jun ZHANG You Jun 基于89C51单片机的水力深穿透孔深检测 系统的实现 机械与电子2007 4 介绍了一种以89C51单片机为基础 以霍尔传感技术为中心的水力深穿透射孔机在线检测系统 详细说明了该系统的基本原理 硬件结构和软件框架 从两方面阐述了水力深穿透射孔在线检测记录仪的实现方法 6 期刊论文 郭水保 高艳霞 王道洪 GUO Shuibao GAO Yanxia Wang Daohong 基于AT 89C51单片机的LED彩灯控制 器设计 现代电子技术2005 28 6 介绍了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法 以AT 89C51单片机作为主控核心 与按键