8kw電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(計算機控制-蔡林志)-免費閱讀
【正文】 本系統(tǒng)選用AT89C51作為控制器，溫度檢測部分選用AD590作為傳感器，ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器，過零觸發(fā)器采用光耦驅(qū)動電路及雙向可控硅電路。 達(dá)林系統(tǒng)仿真接線圖經(jīng)計算，得到K=2。 一階慣性環(huán)節(jié)的大林算法的D(z)基本形式 當(dāng)被控對象是帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)時，由式（21）的傳遞函數(shù)可知，其脈沖傳遞函數(shù)為 ：將此式代入（24），可得 （25） 式中：T——采樣周期： ———被控對象的時間常數(shù)； ———閉環(huán)系統(tǒng)的時間常數(shù)。對于這樣的系統(tǒng)，用一般的隨動系統(tǒng)設(shè)計方法是不行的，用PID算法效果也欠佳。開始 系統(tǒng)的初始化溫度數(shù)據(jù)采集及處理NO停止加熱是否低于預(yù)設(shè)值？YES結(jié)束控制輸出求出輸出控制量達(dá)林控制算法 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)主程序流程圖控制系統(tǒng)的軟件主要包括：采樣、標(biāo)度變換、控制計算、控制輸出、顯示、調(diào)節(jié)參數(shù)修改、溫度設(shè)定及修改。利用單片機控制雙向可控硅的導(dǎo)通角。此外，光耦合器提供了較好的帶寬，較低的輸入失調(diào)漂移和增益溫度系數(shù)。 A/D轉(zhuǎn)換電路ADC0809是一個典型的逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換器。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。這種移相方式輸出一種非正弦波，實踐表明這種控制方式產(chǎn)生相當(dāng)大的中頻干擾，并通過電網(wǎng)傳輸，給電力系統(tǒng)造成“公害”。加熱爐作為一種應(yīng)用廣泛的熱工設(shè)備之一。技術(shù)參數(shù)溫度控制范圍：50～350℃控制精度小于177。本設(shè)計以單片機為控制核心，加上相應(yīng)的輸入輸出通道，采用達(dá)林算法，將溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，并要求實時顯示當(dāng)前溫度值，用三位LED顯示。本系統(tǒng)采用達(dá)林控制算法，將溫度控制在50～350℃范圍內(nèi)，并能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前溫度值。本論文將介紹一種應(yīng)用單片機對電熱加熱爐進(jìn)行智能控制的溫度系統(tǒng)。第2章 課程設(shè)計的方案電加熱爐加熱溫度的改變是由上、下兩組爐絲的供電功率來調(diào)節(jié)的，它們分別由兩套晶閘管調(diào)功器供電。由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。AD590是美國ANALOG DEVICES公司的單片集成兩端感溫電流源。輸出通道采用過零觸發(fā)器，由光耦驅(qū)動電路和雙向可控硅電路組成。在驅(qū)動執(zhí)行電路中，、經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動光耦合器的放光二極管，MOC3061的輸入端導(dǎo)通，有大約15mA的電流輸入。電加熱爐溫度控制系統(tǒng)主要由溫度檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動執(zhí)行電路、電源電路、顯示電路及按鍵電路等組成。對于這樣的系統(tǒng)，往往允許系統(tǒng)存在適當(dāng)?shù)某{(diào)量，以盡可能地縮短調(diào)節(jié)時間。 由于大林算法的設(shè)計目標(biāo)是使整個閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相當(dāng)于一個帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)，即 ，其中 由于一般控制對象均與一個零階保持器相串聯(lián)，所以相應(yīng)的整個閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)是 （23）于是數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)為 （24） D(z)可由計算機程序?qū)崿F(xiàn)。 接下來我們使用差動放大器其輸出Vo為 (100K/20K)(V2V1)=T/20V。在本控制對象電阻加熱爐功率為8kW，由220V交流電供電，采用雙向可控硅進(jìn)行控制。參考文獻(xiàn)[1] （模擬部分）.北京：高等教育出版社，2000[2] ，2003[3] ，2002[4] ，2004[5] ，2001[6] (12):5457[7
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