【正文】 作用的。下面我們將著重分析在給水流量（稱為內(nèi)干擾）和蒸汽流量（稱為外干擾）擾動下，汽包水位調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性。如把汽包及水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)作單水槽對象，水位的響應(yīng)曲線應(yīng)該如圖 2 的直線 1h 所示。水位的實(shí)際響應(yīng)曲線是 1h 和 2h 的總和。 在蒸汽流量擾動下，汽包 水位響應(yīng)曲線如圖 3 所示。 39。 在停留時間較短，負(fù)荷變化較大時，就不能采 用單沖量液位控制系統(tǒng)。 在汽包的水位控制中，最主要的擾動是負(fù)荷的變化，那么引入蒸汽流量來校正，不僅可以補(bǔ)償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水調(diào)節(jié)閥的動作及時，這就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)。 如果蒸汽作為工藝生產(chǎn)中的熱源時，為保護(hù)設(shè)備，給水閥宜選用氣關(guān)（ ）閥，當(dāng)蒸汽流量加大時，給水流量亦要相應(yīng)增加，此時選用氣關(guān)閥，加法器的輸出應(yīng)減小，即 S? 應(yīng)該取負(fù)號。為此將引入給水流量信號，構(gòu)成三沖量控制系統(tǒng)。 II蒸汽流量前饋 給水流量串級控制系統(tǒng) 方案 I 與方案 II相似，僅是加法器位置從調(diào)節(jié)器前移至調(diào)節(jié)器后。 單沖量液位控制是汽包液位自動控制中最簡單最基本的一種形式，是典型的單回路定值控制系統(tǒng)，但它不能克服“虛假液位”的影響，而且沒有給水 流量信號的反饋，所以液位波動較大。而且引入的蒸汽流量的前饋信號，能改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。 三沖量液位控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，適用于大中型中壓鍋爐。系統(tǒng)中的鍋爐水位 H 被控變量，是主控制變量，蒸汽流量 FTs 和給水流量 FTw 是兩個輔助控制變量，由蒸汽前饋及補(bǔ)償系統(tǒng)通過相應(yīng)的計算和輸出來保證水位穩(wěn)定。另外，給水流量信號也是調(diào)節(jié)器動作后的反饋信號，能使調(diào)節(jié)器及早知道控制的效果，所以三沖量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器動作快，還可以避免調(diào)節(jié)過頭，減少波動和失控。 由于汽包液位波動較大，一般選用平衡容器測量汽包液位 。如果高壓蒸汽供給蒸汽透平壓縮機(jī)的重要負(fù)荷，為保護(hù)這些設(shè)備以選用氣開（ ）閥為宜。由于流經(jīng)給水閥的除氧水壓力為 ，溫度為 104℃，極宜產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。這樣可以減少非線性對系河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響。該公司繼 1976 年推出 48系列 8 位單片機(jī)之后，又于 1980 年推出了 51系列高檔 8 位單片機(jī)。每一個單片機(jī)包括： 1) 一個 8 位的微處理器（ CPU）。 5) 片內(nèi)程序存儲器 ROM/EPROM（ 4KB/8KB），用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。 8) 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)。 以上各個部分通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線相連接。 ? 51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8051/8751/8031 芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)除 ROM/EPROM不同外，其完全相同。和一般微處理器相比， 8051 增加了四個 8 位 I/O口、一個串行口、 4KBROM、 128BRAM、很多工作寄存器及特殊功能寄存器（ SFR）。 ALU：可對 4 位（半字節(jié)）、 8 位（一字節(jié)）和 16位（雙字節(jié)）數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。同一般微處理一樣，它是最繁忙的一個寄存器了。 B： 8 位寄存器，在乘、除運(yùn)算時， B 寄存器用來存放一個操作數(shù)，也用來存放運(yùn)算后的一個分結(jié)果；若 不做乘、除運(yùn)算時，則可作為通用寄存器使用。 PC 實(shí)際上是程序的字節(jié)地址計數(shù)器。 指令寄存器 IR及指令譯碼器 ID：由 PC 中的內(nèi)容指定 ROM地址，取出來的指令經(jīng)指令寄存器 IR送至指令譯碼器 ID，由 ID對指令譯碼并送 PLA 產(chǎn)生一定序列的控制信號，以執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。 8051 同其他計算機(jī)一樣，在基本節(jié)拍的控制下協(xié)調(diào)地工作，就像一個樂隊按著指揮的節(jié)拍演奏一樣。 3. 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 8051/8751/8031 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器均為 128KB，地址為00H～ 7FH，用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存以及數(shù)據(jù)緩沖等。在 128 字節(jié) RAM單元中有 21個特殊功能寄存器 、P0 驅(qū)動器 P2 驅(qū)動器 RAM地址寄存器 128BRAM P0 鎖存器 P2 鎖存 器 4KBROM ALE PSEN EA RST ~ ~ VCC VSS 圖 9 8051 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 （ SFR），這些特殊功能寄存器還包括 P0～ P3口鎖存器。 ? 51單片機(jī)引腳及其功能（附圖 10） B 寄存器 暫存器 1 暫存器 2 ACC SP ALU PSW 中斷、串行口和定時器 P1 鎖存器 P3 鎖存器 P1 驅(qū)動器 P3 驅(qū)動器 OSC 程序地址寄存器 緩沖器 PC 增 1 DPTR PC 定時控制 指令譯碼器 指令寄存器 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 E A / V PX1X2R E S E T / V P DRDP 3. 6 / W RP 3. 2 / I N T 0P 3. 3 / I N T 1P 3. 4 / T 0P 3. 5 / T 1P 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 4P 1. 5P 1. 6P 1. 7P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7P 2. 0P 2. 1P 2. 2P 2. 3P 2. 4P 2. 5P 2. 6P 2. 7P S E NV C CP 3. 0A L E / P R O GP 3. 1V S S8 05 1 圖 10 各引腳功能簡要說明如下： 1. 電源引腳 Vcc和 Vss Vcc(40腳 )：電源端，為 +5V。 要檢查 8051/8031 的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看 XTAL2端是否有脈沖信號輸出。當(dāng)此輸入端保持兩個機(jī)器周期（ 24 個時鐘振蕩周期）的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。當(dāng) 8051 上電正常工作后， ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 OSCf 的1/6。 ALE 端的負(fù)載驅(qū)動能力為 8 個 LS 型 TTL（低功耗甚高速 TTL）負(fù)載。 PSEN 端有效，即允許讀出 EPROM/ROM 中的指令碼。 ___EA /PPV （ ENABLE ADDRESS/VOLTAGE PULSE OF PROGRAMMING， 31 腳）：外部程序存儲器地址允許輸入端 /固化編程輸入端。作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動 8 個 LS型 TTL 負(fù)載。 P1 口的每一位能驅(qū)動（灌入或輸出電流） 4 個 LS型 TTL負(fù)載。 在 訪問片外 EPROM/RAM時，它輸出高 8 位地址。 ? 8155 引腳及其功能 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 引腳如圖 11所示： I/O 口部分包括三個通用 I/O 接口，其中之一可編程為聯(lián)絡(luò)信號線引出端，可使其他兩個 I/O 接口以帶聯(lián)絡(luò)線的信號變換方式工作。這條輸入線為高電平時，將該芯片復(fù)位并置三個 I/O接口為輸入方式。它的分時復(fù)用功能和 8051 的 P0 口完全一致。 ___CE ： 8 腳。如果 IO/__M 輸入端為低電平， RAM中的內(nèi)容讀出到 AD總線；否則，被選中的 I/O 接口內(nèi)容讀出到 AD總線。功能：輸入，地址鎖存允許信號。這條線為低電平時選中存儲器，否則，選中 I/O 接口寄存器。這 8 條引腳為 8 位通用 I/O接口，輸入 /輸出的流向可由程序控制。功能：定向器輸入端 。 Vcc： 40腳。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 555定時器的電路結(jié)構(gòu)及其功能： 555定時器是一種多用途的數(shù)字 模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器，由于使用靈活、方便，所以 555 定時器在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。在控制電壓輸入端 0CV 懸空時，如果 COV 外接固定電壓，則 COR VV ?1 ，COR VV 212 ?。圖中的數(shù)碼 1～ 8 為器件引腳的編號。 當(dāng) 11 RI Vv ? 、 21 RI Vv ? ， 01?Cv 、 2Cv =0，觸發(fā)器處于 1__??的狀態(tài)， Ov 處于高電平，同時 DT 截止。oV c cvo5( T H )D I S C6271V R 1V R 2v c 2v c 14Qamp。 本系統(tǒng)以 51單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的中央處理單元，完成對數(shù)據(jù)采樣、運(yùn)算、 8155 初始化、內(nèi)部資源初始化、定時器初始化，以及鍵盤掃描、顯示、報警等內(nèi)容的循環(huán)處理?，F(xiàn)分別介紹如下： ? ADC0809引腳如圖 14所示： D 0 / L S BA L ED1D2D3D4D5D6D 7 / M S BOES T A R TI N 1I N 2I N 3I N 4I N 5I N 6I N 7I N 0V R E F ( )V C CADDAADDBADDCE O CC L KGNDV R E F ( + )A D C 0 80 9 圖 14 ADC0809引腳功能說明如下： IN0～ IN7—— 8 個輸入通道的模擬輸入端。由低至高電平時把三位地址信號送入地址鎖存器，并經(jīng)譯碼器得到地址輸出，以選擇相應(yīng)的模擬輸入通道。 OE—— 輸出允許控制端。 CCV —— 電源電壓。 8155 的 I/O 工作方式選擇，是通過對 8155 內(nèi)部命令寄存器（命令口）設(shè)定命令控制字來實(shí)現(xiàn)的。表 1 給出了在不同工作方式下 C 口各位的功能。 當(dāng) C 口工作于 ALT3或者 ALT4 方式時，可以為 A 口及B 口提供對外的聯(lián)絡(luò)信號。當(dāng) _____STB 有效后（低電平），把輸入數(shù)據(jù)裝入 8155，然后 BF信號變高，以反映 8155 的緩沖器以裝滿；在 _____STB 信號恢復(fù)為高電 平時，INTR信號變高，向 CPU 表 1 申請中斷；當(dāng) CPU開始讀取輸入數(shù)據(jù)（ ____RD 信號下降沿）時，INTR 信號恢復(fù)低電平；讀取數(shù)據(jù)完畢后（ ____RD 信號上升沿），使 BF信號恢復(fù)低電平，一次數(shù)據(jù)輸入結(jié)束。 INTR 為中斷請求輸出線，作為單片機(jī)的外部中斷源，高電平有效。 _____STB 為設(shè)備選通信號輸入線，低電平有效。 2. 輸入模塊設(shè)計功能及圖（圖 15） 功能 :本系統(tǒng)以一片 ADC0809 作為數(shù)據(jù)采樣的接口單元，可通過編程來選通相應(yīng)的采樣模擬量輸入通道。現(xiàn)分別介紹如下：（ 8155 作外擴(kuò)介紹如輸入模塊所講） D0A L ED1D2D3D4D5D6D7OES T A R TI N 1I N 2I N 3I N 4I N 5I N 6I N 7I N 0A D C 0 8 0 9AD0 P B 7AD1 P B 6AD2 P B 5AD3 P B 4AD4 P B 3AD5 P B 2AD6 P B 1V C CP B 0P C 4CEP C 3RD P C 2WRP C 1I O / M P C 0A L EP A 5P A 4P A 3T M R O U TP A 2P A 1T M R I NP A 0P A 6P C 4R E S E TP A 7AD7GND8 1 5 5蒸汽流量給水量汽包壓力水位壓差+ 5 Vc0c1c2c3c4c5c6c7c0c1c2c3c4c5c6c7 圖 15 ? LED顯示： abfcgdeD PYabcdefgdpdpG N D 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 圖 16 單片機(jī)中通常使用 7 段 LED 構(gòu)成字型“ 8”（如圖 16所示），另外，還有一個小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點(diǎn)。當(dāng)在某段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。因?yàn)樵诙辔?LED 顯示時，能簡化電路，降低成本，所有位的段選線能并聯(lián)在一起，由一個 8 位 I/O 口控制。設(shè) 3 個 LED七段顯示器，采用動態(tài)掃描方式，顯示實(shí)時液位與設(shè)定液位的差值；有15個按鍵，除 10個數(shù)字鍵外，還設(shè)立、（液位設(shè)定值）的輸入選擇及確認(rèn)鍵和取消鍵等 5 個功能鍵。 2. 報警電路功能及圖 功能：在對采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及運(yùn)算后，要進(jìn)行查詢報警，查看鍋爐的液位是否超出了鍋爐正常運(yùn)行的允許范圍。 ILE—— 數(shù)據(jù)鎖存允許信號，高電平有效； CS—— 輸入寄存器選擇信號，低電平有效； WR1—— 輸入寄存器的“寫”選通信號，低電平有效。 DAC 寄存器的鎖存信號LE2=WR2+XFER。 1OUTI 和 2OUTI —— 電流輸出線