Розробка системи автоматизованого керування температурою в інкубаторі

Abstract

Метoю poбoти є розробка автоматизованої системи керування температурою в побутовому інкубаторі з використанням сучасних мікропроцесорних засобів. В роботі використані основні положення теорії електроприводу, теорії автоматичного керування, пакет комп'ютерних програм для створення програмного забезпечення. В першому розділі виконано аналіз предметної області, зокрема розглянуто біологічні, технологічні та конструктивні аспекти інкубації. Описано класифікацію інкубаторів, їхні типи, особливості побудови, структуру керування та загальні вимоги до матеріалів і умовексплуатації. Проаналізовано обмеження механічних систем (низька точність, ручне керування, енергетичні втрати), що дало змогу обґрунтувати необхідність розробки автоматизованої системи нового покоління. В другому розділі проведено проектування та реалізація структури системи автоматизації, побудованої на базі контролера ESP32. До складу системи включено цифрові температурні сенсори DS18B20, SSR-реле, нагрівальні елементи, вентилятори, OLED-дисплей та веб-інтерфейс SCADA. Побудована структурна, функціональна, алгоритмічна та принципова схема системи. У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях був проведений аналіз потенційних небезпек і шкідливих виробничих факторів при обслуговуванню інкубатора. В висновках по роботі зазначено, що poзpoблене пpoгpaмне зaбезпечення вiдпoвiдaє вимoгaм технiчнoгo зaвдaння і може бути впроваджене в промисловості. В додатках наведено слайди комп’ютерної презентації, копію тез з апробацією роботи, довідку перевірки на плагіат.The purpose of the work is to develop an automated temperature control system in a household incubator using modern microprocessor tools. The work uses the basic principles of the theory of electric drives, the theory of automatic control, and a package of computer programs for creating software. The first section analyzes the subject area, in particular, considers the biological, technological and design aspects of incubation. The classification of incubators, their types, construction features, control structure and general requirements for materials and operating conditions are described. The limitations of mechanical systems (low accuracy, manual control, energy losses) are analyzed, which made it possible to justify the need to develop a new generation automated system. In the second section, the design and implementation of the structure of the automation system built on the basis of the ESP32 controller are carried out. The system includes digital temperature sensors DS18B20, SSR relays, heating elements, fans, OLED display and SCADA web interface. A structural, functional, algorithmic and schematic diagram of the system is built. In the section on labor protection and safety in emergency situations, an analysis of potential hazards and harmful production factors during incubator maintenance was carried out.The conclusions of the work indicate that the developed software meets the requirements of the technical task and can be implemented in industry. The appendices include slides of the computer presentation, a copy of the thesis with the approval of the work, and a certificate of plagiarism check.