【正文】 度。其工作原理為：熱電偶將電爐內(nèi)部的毫伏電壓值進行比較，使?fàn)t膛內(nèi)的溫度保持恒溫。 圖21 系統(tǒng)控制原理框圖溫度自動調(diào)節(jié)器由溫度誤差 PID 調(diào)節(jié)器、功率與速度的匹配、負(fù)載的匹配、功率與電壓的換算等 4部分組成。 10) 重量： Kg由于電爐的加熱元件以硅碳棒為主，其加熱元件的冷態(tài)和熱態(tài)時的電阻值相差較大，在長期使用中硅碳棒的電阻值將逐漸變大。調(diào)節(jié)加熱爐的溫度，在工業(yè)上是通過在設(shè)定周期范圍內(nèi)，將電路接通幾個周波，然后斷開幾個周波，改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)通斷時間的比例，來調(diào)節(jié)負(fù)載兩端交流平均電壓即負(fù)載功率，這就是通常所說的調(diào)功器或周波控制器；調(diào)功器是在電源電壓過零時觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的，所以負(fù)載上得到的是完整的正弦波，調(diào)節(jié)的只是設(shè)定周期Tc內(nèi)導(dǎo)通的電壓周波。脈沖寬度由T1計數(shù)器溢出中斷決定。（一般采用晶閘管調(diào)節(jié)器為執(zhí)行器）。工業(yè)電阻爐，大部分是采用間接加熱式的，只有一部分因加熱工藝人的特殊需要而采用直接加熱式。硅碳棒具有較大的比電阻，在空氣中加熱，發(fā)熱部表面溫度可以達到1450℃；從室溫到800℃為負(fù)值，800℃以上為正值特性曲線。近年來，開發(fā)了各種涂層以防止硅碳棒裂化，用于有各種氣體的爐內(nèi)。 （6） 硅碳棒隨著使用溫度越高壽命為越短，因此在爐膛溫度超1400℃以后，氧化速度加快，壽命縮短，使用中注意盡量不要讓硅碳棒表面溫度過高溫度調(diào)節(jié)儀是控溫系統(tǒng)的核心部分，采用單片機控制，實現(xiàn)智能化，它主要由輸入通道、輸出通道、人機對話通道以及一些外圍電路組成，具體是由8031單片機、16K電擦寫程序存貯器、鍵盤及顯示器接口電路以及并形I/O芯片8255等組成。 ～：P3口8位口線，第一功能作為通用I/O接口，第二功能作為為單片機的控制信號。CS：片選信號線，低電平有效，表示芯片被選中。AA0：地址線，用來選擇8255內(nèi)部端口。1LSB（最低有效位）●轉(zhuǎn)換時間（）128us●轉(zhuǎn)換精度：●ADC0809沒有內(nèi)部時鐘，必須由外部提供，其范圍為10～1280kHz。ALE：地址鎖存信號輸入端。CLK：時鐘輸入端。在START下降沿后10us左右，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號變?yōu)榈碗娖?，EOC為低電平時，表示正在轉(zhuǎn)換，為高電平時，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。C B A選擇的通道0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7如表 21控制信號：，在啟動A/D轉(zhuǎn)換時。通常，8位逐次比較式ADC的轉(zhuǎn)換時間為100us左右。②測量范圍廣。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。＝0時，選中ADC0809（允許啟動各通道轉(zhuǎn)換與讀取相應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果）。雙向晶閘管串在50Hz交流電源和加熱絲電路中，只要在給定周期里改變晶閘管開關(guān)的接通時間的脈沖信號即可。 系統(tǒng)軟件采用中斷方式編程，主要部分是時鐘中斷程序，主要由輸入處理程序、控制算法程序、顯示處理、輸出處理和自診斷程序等組成，儀表通電啟動后，初始化程序進行時間給定，每隔500ms時鐘中斷一次，中斷后進入時鐘中斷處理。大型電爐可以在特定的專用的地基上設(shè)計成無鋼性底盤的結(jié)構(gòu)，而就地焊接砌磚，但這種電爐在安裝后不能吊運及移動?？煽貧夥障湫味嘤脿t。電阻爐消耗電能轉(zhuǎn)換來的熱能．一部分由電爐構(gòu)筑材料及傳熱的各種因素而散失到空間去了，另一部分則用于對爐內(nèi)工件的加熱，前面的一部分形成了電爐損失功率，后一部分形成了電爐有效功率?！B續(xù)作業(yè)爐其影響就不明顯。2) 三相電源輸入應(yīng)連接在大于60A的刀閘上。補償導(dǎo)線內(nèi)紅色導(dǎo)線一端接在熱電偶“＋”端上，另一端接在控制器端子板熱電偶的“＋”端子上。一般功率調(diào)小時，爐膛溫度升溫緩慢，但可延長加熱元件的使用壽命，否則功率調(diào)大時爐膛升溫速度快，但影響加熱元件的使用壽命。這次設(shè)計使我們把理論和實際有機的結(jié)合起來，鍛煉了分析解決實際問題的本領(lǐng)，真正由知識到智能的轉(zhuǎn)化。因此我們還應(yīng)該深刻的檢討自己，不論是現(xiàn)在，還是今后在工作單位都應(yīng)認(rèn)真謙虛,刻苦鉆研專業(yè)知識.從這次的課程設(shè)計中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計中的最大收獲。［3］《化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)范》。我謹(jǐn)在此對老師們衷心的說聲：“謝謝各位老師，你們辛苦了！”參考文獻［1］[M].清華大學(xué)出版社,1991。而我們卻無從下手。在這個過程中貫徹理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)原則，鞏固和擴大已學(xué)過的各科的基礎(chǔ)知識，對所學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程有了更加牢固的基礎(chǔ)并提高自己的工程實踐能力。5. 先啟動面板上帶鎖電源開關(guān)，然后按動面板上的“啟動”按鈕，此時溫控儀表的顯示溫度為爐膛內(nèi)的實際溫度。5) 設(shè)備應(yīng)可靠地接地，防止設(shè)備漏電，確保使用安全。前七個接線端子的最大承受電流為50A，后五個接線端子的最大承受電流為10A。小型電爐較低一些．大型電爐較高一些，從10—100千瓦的箱式電爐效率約為6585%，空爐損失約占總功率的3515％。電加熱器兩種形式，一種是由高電阻合金板材制成；為了消除表面積炭形成短路，加熱器面涂上專用的高溫絕緣釉；另一種為輻射管式的，水平或垂直的插入爐賭中，管中用大切面園形電阻線組成金屬發(fā)熱器。工件大部用吊掛方式，吊于爐口內(nèi)或爐上外部的專用吊架上，控制區(qū)的設(shè)置一般以直徑的1—1．5倍為一個。如箱式電爐，臺車式電爐、井式電爐等箱式電爐，外殼一般是用型鋼、鋼板焊接而成的，小型電爐由于需保持工作面的一定高度，一般均做成帶支架的，在箱型殼體下邊，有支持爐體的腿或支架。此脈沖一路作為觸發(fā)同步脈沖加到溫控電路。引腳說明如下： D0～D7：鎖存器8位數(shù)據(jù)輸入線 Q0～Q7：鎖存器8位數(shù)據(jù)輸出線 GND：接地引腳 Vcc：電源引腳，＋5V有效 OE ：片選信號引腳 G：鎖存控制信號輸入引腳。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶 IC集成溫度傳感器全數(shù)字化讀取，必須配合單片機使用，可以連接成網(wǎng)絡(luò)使用，三線即可讀取溫度，電源、地、數(shù)據(jù)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果精確測量這個電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點的溫度。其優(yōu)點是：①測量精度高。轉(zhuǎn)換速度是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時間的倒數(shù)，是一個很重要的指標(biāo)。通道基本地址為0000H～0007H。當(dāng)ALE為高電平時，通道地址輸入到地址鎖存器中，下降沿將地址鎖存，并譯碼。啟動A/D轉(zhuǎn)換時它自動變?yōu)榈碗娖健、B、C：通道選擇端。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖24所示。PC0PC7：C口輸入/輸出線。8255有三種基本工作方式，三種工作方式由工作方式控制字決定,方式控制字由CPU通過輸入/,上半部分隨PA口稱為A組,、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。～：P1口8位口線，通用I/O接口無第二功能。如果硅碳棒阻值不同，串聯(lián)時電阻高的硅碳棒負(fù)荷集中，導(dǎo)致某一個硅碳棒電阻快速增加，壽命變短 （5） 硅碳棒的溫度分布特性，新出貨時的檢查規(guī)格為在有效發(fā)熱長度內(nèi)為Δ60℃以內(nèi)才算合格，當(dāng)然溫度分布會隨著其老化而變大的，最終可能達到200℃。換下來的棒重新測量其電阻值，配阻低溫區(qū)。2. 硅碳棒碳棒是選用綠化優(yōu)質(zhì)碳化硅材料為主要原料，經(jīng)輕加工制呸、高溫硅化、在結(jié)晶而成的棒狀的非金屬高溫電熱元件。電流通過加熱元件時產(chǎn)生熱量，再通過熱的傳導(dǎo)、對流、輻射而使放置在爐中的爐料被加熱。即：M=ke　　 式中：K比例系數(shù)比例調(diào)節(jié)器的輸入、輸出量之間任何時刻都存在對應(yīng)的比例關(guān)系，因此爐溫變化經(jīng)比例調(diào)節(jié)達到平衡時，爐溫不能加復(fù)到給定值時的偏差稱“靜差”4）比例積分（PI）調(diào)節(jié)為了“靜差”，在比例調(diào)節(jié)中添加積分（I）調(diào)節(jié)積分，調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出信號與偏差存在隨時間的增長而增強，直到偏差消除才無輸出信號，故能消除“靜差”比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分調(diào)節(jié).5) 比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)比例積分調(diào)節(jié)會使調(diào)節(jié)過程增長，溫度的波動幅值增大，為此再引入微分（D）調(diào)節(jié)。首先使T0計數(shù)器產(chǎn)生定時中斷，作為本系統(tǒng)的采樣周期。被控制對象是大容量、大慣性的電熱爐溫度對象，是典型的多階容積遲后特性，在工程上往往近似為包含有純滯后的二階容積遲后；由于被控對象電容量大，通常采用可控硅作調(diào)節(jié)器的執(zhí)行器。1HZ3) 電源相數(shù)：三相4) 最大控制功率：12KW5) 最高輸出電流：50A6) 最高輸出電壓：不小于370V7) 最高控制溫度：1600℃8) 控制精度：不大于設(shè)定值的177。加熱到所需的溫度。該電路的移相范圍大于170度。KSY1216(A)控制器主要與61811013等型號產(chǎn)品箱式電阻爐配套使用。）（執(zhí)行器177。對于溫度、壓力、流量、液位為操作指標(biāo)的生產(chǎn)過程，很明顯被控變量就是溫度、壓力、流量、液位。因此，簡單控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，生產(chǎn)過程中70%以上的控制系統(tǒng)是簡單控制系統(tǒng)。單回路控制系統(tǒng)是復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，學(xué)會了單回路控制系統(tǒng)的工程