【正文】 ................................... 58 附錄 2: 硬件電路大圖 ....................................................................... 59 III CONTENTS ABSTRACT(chinese) ............................................................................ I ABSTRACT ..........................................................................................II Chapte r 1 Introduction ...................................................................... 1 This design research purpose and meaning ................................. 1 The development situation at home and abroad. ........................ 3 Chapte r 2 Design of the boile r steam water level .............................. 5 Dyna mic analysis of steam water level control system ............... 5 Maintain normal stea m water level of significance ............... 5 The choice of parameters and control variables .................... 6 The dynamic characteristics of under water disturbance ....... 8 The dynamic characteristics of under steam disturbance ...... 9 Scheme of the control system .................................................. 11 Single pulse control system ............................................... 12 Double pulse control system .............................................. 13 Three impulse control system ............................................ 15 Sche me selection ................................................................. 16 Mathematical model is set up .................................................. 16 Mathematical model of stea m w ater level system ............. 17 Measuring the transfer function of the part ....................... 18 The transfer function of the actuator ................................. 19 Instrument selection and deter mination of coefficient .............. 19 The calculation of transmitter conversion coefficient ....... 19 The calculation of water regulating conversion coefficient 20 The calculation of transmitter conversion coefficient ....... 20 IV Chapte r 3 Hardware circuit de sign ................................................ 21 A/D conversion circuit ............................................................. 22 I/V transform circuit ................................................................ 23 D/A conversion circuit ............................................................. 24 The summary of DAC0832 ................................................ 25 AT89C51 and DAC0832 interface circuit design ............... 26 V/I conversion circuit .............................................................. 27 AT89C51 interface circuit of LCD ........................................... 28 Sound and light alarm circuit ................................................... 29 The minimum system of AT89C51 ........................................... 30 Reset circuit ...................................................................... 31 Clock circuit ...................................................................... 32 Power supply circuit .......................................................... 33 Upper machine munication with AT89C51 ........................ 34 Chapte r 4 Software design .............................................................. 36 Program design ........................................................................ 36 The system main program flow chart ................................. 36 The initial system, antifuzzy process ............................... 37 A/D conversion detection subroutine ................................. 38 Increment type PID control calculate w ay ......................... 42 D/A conversion control subroutine .................................... 46 Alar m subroutine flow chart .............................................. 46 Chapte r 5 the PID parameter setting and the simulation ............. 48 The PID controller parameter setting ....................................... 48 System si mulation analysis ........................................................ 51 Introduction ..................................................................................... 54 Acknowle dge me nts ........................................................................... 55 V Refere nces ........................................................................................ 56 Appe ndix 1 ....................................................................................... 58 Appe ndix 2 ...................................................................................... 59 1 第 1 章 緒論 隨著計算機科學和自動化水平的不斷提高，在各種應用領(lǐng)用 中都大量采用計算機控制系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)的應用使得科學研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工藝實踐的效率大大提高，同時也大幅度提高了產(chǎn)品和成果的質(zhì)量。特別是單片 機控制系統(tǒng)，作為嵌入式系統(tǒng)的一個主流發(fā)展方向，在功能、可靠性、實時性和控制算法等方面得到了快速發(fā)展 。 本設計研究的目的和意義 節(jié)約資源，保護環(huán)境是我國的基本國策。做好節(jié)能減排工作，是貫徹落實科學發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重案措施，是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。 當前，全社會都在開展節(jié)能降耗，緩解能源壓力，建設節(jié)能型社會，而工業(yè)余熱資源的回收利用是節(jié)約能源的重要措施， 且煙氣余熱在工業(yè)余熱中占有很大比重，且節(jié)能潛力巨大，如不加以利用，將造成極大地浪費。隨著能源供應的緊張，為 了 更 好更充分 地 利用資源和減少能源浪費，一些企業(yè)不斷提高“節(jié)能增效、降耗增產(chǎn)”的意識。 因此 ，余熱鍋爐作為“降耗、增效”的首選設備不斷在能源消耗大的鋼鐵、化工、建材等行業(yè)得到用戶的青睞。同時各個鍋爐廠家對余熱鍋爐的開發(fā)力度和深度 也逐漸加大，不斷開發(fā)出高性能的產(chǎn)品來占領(lǐng)和 擴大市場份額。 余熱鍋爐 HRSG，顧名思義是利用余熱產(chǎn)生蒸汽的鍋爐?！坝酂帷笔窃诠I(yè)生產(chǎn)中未被充分利用就排放掉的熱量，它屬于二次能源，是一次能源和可燃物料轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)物。它與傳統(tǒng)意義上的鍋爐相比 2 僅有“鍋”而沒有“爐”，即沒有燃燒器，如果需要高壓高溫的蒸汽，可以 在余熱鍋爐內(nèi)裝一個附加燃燒器，通過燃料的燃燒使整個 煙氣溫度升高，能夠產(chǎn)生高參數(shù)的蒸汽。由于“余熱”種類的多樣性 使得 余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)形式各式各樣，不盡相同。余熱鍋爐按“余熱”種類可分為高溫煙氣余熱鍋爐、高溫爐渣余熱鍋爐、高溫廢氣廢熱余熱鍋爐、高溫產(chǎn)品余熱、化學反應余熱鍋爐、冷卻介質(zhì)余熱鍋爐、冷凝水余熱鍋爐。其中高溫煙氣余熱鍋爐是最常見的一種余熱鍋爐。余熱鍋爐是一個較為復雜的控制對象，生產(chǎn)過程中的各個主要參數(shù)都必須嚴格控制。其中，汽包水位就是影響鍋爐安全運行的一個很重要的監(jiān)控參數(shù)，它間接地體現(xiàn)了鍋爐負荷和給水之間 的平衡關(guān)系。 余熱鍋爐汽包水位高度是確保生產(chǎn)和提供優(yōu)質(zhì)蒸汽的重要參數(shù)。維持汽包水位在給定范圍內(nèi)是保證鍋爐安全運行的必要條件，也是鍋爐正常運行的主要指標之一。首先，水位過高會影響汽包內(nèi)的汽水分離，飽和水蒸氣將會帶水過多，導致過熱器管壁結(jié)垢并損壞，使過熱蒸汽的溫度嚴重下降。如以此過熱蒸汽被用戶用來帶動汽輪機，則將因蒸汽帶液損壞汽輪機的葉片，造成運行的安全事故。然而，水位過低，則因汽包內(nèi)的水量少，而負荷很大，加快水的汽化速度，使汽包內(nèi)的水量變化速度很快，若不及時加以控制，將有可能使汽包內(nèi)的水全部汽化，尤其對于大型 鍋爐，水在汽包內(nèi)的停留時間極短，從而導致水