【正文】 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，因而壓損小，維護(hù)量小，使用壽命長(zhǎng)　　測(cè)量范圍度寬：可達(dá)15：1，20：1　　顯示：可選配XS型分體顯示表，顯示瞬時(shí)流量與累積流量LUGB－21/ZX渦街流量傳感器主要技術(shù)參數(shù)：　　型號(hào)說(shuō)明：LUGB21不帶現(xiàn)場(chǎng)顯示、LUGBZX帶現(xiàn)場(chǎng)顯示，可顯示瞬時(shí)流量和累積流量　　測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、過(guò)熱/飽和蒸汽　　環(huán)境溫度：25—＋55℃，濕度：≤85%　　介質(zhì)溫度：　?。?）普通型：40—＋130℃，10—＋250℃　?。?）高溫型：10—＋300℃，10—＋380℃　　　（3）防爆型：40—＋80℃　　精度等級(jí)：液體177。并行式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間最短為2050ns,5*1072*107次/S （2）分辨率A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率一般用輸出的二進(jìn)制來(lái)表示。 6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 7）低功耗，約15mW。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的DAC0832芯片是一個(gè)具有2個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器的8位DAC，它能直接與MCS51單片機(jī)相連接，其主要特性如下： （1）分辨率為八位 （2）電流輸出，穩(wěn)定時(shí)間為1us （3）可緩沖雙輸入，單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入 （4）單一電源供電 （5）低功耗DAC主要應(yīng)用：?jiǎn)螛O性電壓輸出；雙極性電壓輸出；程控放大器。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大。以擴(kuò)大共同下文，在雙電源運(yùn)作。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受4～20mA/4～12mA/12～20mA/0～5V/1～5V等控制信號(hào)，改變閥門的開(kāi)度，同時(shí)將閥門開(kāi)度的隔離信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、溫度、流量、液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)。與其它同類調(diào)節(jié)閥相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、額定流量系數(shù)大，閥座泄漏量小等突出優(yōu)點(diǎn)。% 可調(diào)范圍：50:1 鍵盤顯示電路設(shè)計(jì) 鍵盤電路的設(shè)計(jì) 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。各種獨(dú)立式鍵盤中，各按鍵均采用了上拉電阻，這是為了保證在按鍵斷開(kāi)時(shí)，各I/O口有確定的低電平，當(dāng)然如果輸入口線內(nèi)部已有上拉電阻，則外電路的上拉電阻可省去。 本設(shè)計(jì)采用行列式鍵盤。 顯示電路設(shè)計(jì)LED是發(fā)光二極管英文的縮寫。[9]其鍵盤顯示電路如圖39所示 圖39 鍵盤顯示電路 利用并行I/O芯片8155H實(shí)現(xiàn)鍵盤/顯示 89C51單片機(jī)用擴(kuò)展I/O接口芯片8155H實(shí)現(xiàn)4為L(zhǎng)ED顯示和12鍵的鍵盤/顯示接口電路。數(shù)字濾波是通過(guò)一定的計(jì)算程序?qū)Σ蓸有盘?hào)進(jìn)行平滑加工，提高其有用信號(hào)，消除和減少各種干擾和噪音，提高采集數(shù)據(jù)可靠性的一種濾波方法。 測(cè)控系統(tǒng)中的被測(cè)變量如溫度、壓力等的單位與數(shù)值都不相同。我們知道，PID控制器各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響是；增大開(kāi)環(huán)比例系數(shù)，一般將加快系統(tǒng)的影響速度，在有靜差的情況下則有利于減小靜差；但過(guò)大的比例系數(shù)又會(huì)加大系統(tǒng)超調(diào)，甚至產(chǎn)生振蕩，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。②臨界比例度法擴(kuò)充臨界比例度法是模擬控制器使用的臨界比例度法的擴(kuò)充，它用來(lái)整定數(shù)字PID控制器的參數(shù)。通常，就認(rèn)為控制與模擬　控制效果相同當(dāng)控制度為2時(shí)，數(shù)字控制比模擬控制的質(zhì)量差一倍。③響應(yīng)曲線法擴(kuò)充響應(yīng)曲線法是將模擬控制器響應(yīng)曲線法推廣用來(lái)求數(shù)字PID控制器參數(shù)。采用微計(jì)算機(jī)控制，能對(duì)鍋爐進(jìn)行過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)功能。在這次編寫設(shè)計(jì)報(bào)告中，由于時(shí)間的緊促和編寫者的專業(yè)知識(shí)的有限，再加上我們?nèi)鄙賹?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)使得所寫的畢業(yè)論文的知識(shí)覆蓋面有很大的局限性，而且報(bào)告中難免有不妥之處，所以我懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師能夠給予批評(píng)指正?？梢哉f(shuō)這絕對(duì)是一個(gè)展望自我，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的好機(jī)會(huì)。整個(gè)設(shè)計(jì)報(bào)告共分為四章，其中前兩章主要講述了本設(shè)計(jì)的主要方案和國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r；第三章講述了鍋爐的硬件設(shè)計(jì)，第四章主要講述了鍋爐的所有軟件設(shè)計(jì)。5）按求得的參數(shù)運(yùn)行，在運(yùn)行中觀察控制效果，用試湊法進(jìn)一步尋求更為滿意的數(shù)值 。對(duì)于模擬系統(tǒng)，其誤差平方積分可由記錄儀上的圖形理直氣壯計(jì)算。這一步可以反復(fù)進(jìn)行，以期得到滿意的效果。因此，用實(shí)驗(yàn)確定法來(lái)選擇PID控制參數(shù)的方法便成為經(jīng)常采用而行之有效的辦法。 通過(guò)上述比較，在此系統(tǒng)中數(shù)字濾波采用算術(shù)平均濾波法。采樣子程序是1對(duì)蒸汽流量和給水流量進(jìn)行采集，采樣子程序2是對(duì)溫度、壓力、液位、蒸汽流量和給水流量進(jìn)行采集。之所以稱為靜態(tài)顯示，是因?yàn)楦鱾€(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器鎖存的段碼輸出將維持不變，直接送入另一個(gè)字符的段碼為止。在這種掃描方式中，通常利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器，產(chǎn)生10ms的中斷，CPU響應(yīng)定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，在有按鍵按下時(shí)識(shí)別出該鍵，并執(zhí)行相應(yīng)鍵的處理功能程序。 （3）按鍵的識(shí)別方法 ①掃描法 ②線反轉(zhuǎn)法（1） 鍵盤的編碼 對(duì)于獨(dú)立式鍵盤，由于按鍵的數(shù)目比較少，可根據(jù)需要靈活編碼。 1）獨(dú)立式鍵盤接口獨(dú)立式鍵盤就是各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線的電平狀態(tài)可以很容易的判斷哪個(gè)按鍵被按下。% 公稱通徑：20～150mm 公稱壓力：、 連接形式：法蘭連接按JB7994標(biāo)準(zhǔn)材 料：WCB、WC1Cr18NiCF8M 上 閥 蓋：常溫型：17～+220℃ 延 長(zhǎng) 型：50～17℃； +220～+420℃ 填 料：聚四氟乙烯、四氟石棉、石墨3. 閥內(nèi)組件 閥內(nèi)結(jié)構(gòu)：上導(dǎo)向柱塞型單閥芯金屬密封、軟密型（使用溫度低于200℃） 材 料：10Cr18Ni1Cr1316+ 流量特性：線性、等百分比、快開(kāi) 泄 漏 量：ABSB1104，金屬密封IV、V級(jí)軟密封VI級(jí) 基本誤差：177。及帶閥門堵轉(zhuǎn)故障判斷、報(bào)警及保護(hù)功能。 其特點(diǎn)： 輸出范圍 420mA輻射校正輸入范圍:0 V至10 V 精密電壓基準(zhǔn): v 單或雙電源操作 較大的供電電壓范圍: V至36 V電源 輸入緩沖放大器 開(kāi)環(huán)警鐘 可選外置通過(guò)晶體管，以減少自熱誤差 ％典型的非線性 [7]如圖38所示 圖38 AD694接線圖 調(diào)節(jié)閥 本設(shè)計(jì)采用HRTP64KE電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。輸入信號(hào)緩沖，是由一個(gè)輸入放大器，可用于大規(guī)模輸入信號(hào)或緩沖輸出從一個(gè)電流模式展。 WR2：為DAC寄存器寫選通輸入線。[6]如上所說(shuō)，其0809接線圖如圖35所示。 GND：地。 START： A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) （1）轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換時(shí)間：A/D完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。該傳感器廣泛用于電力、機(jī)械、輕工、冶金、石油、化工、造紙、科研及城市供水、供熱、供氣以及各種工業(yè)過(guò)程控制、能源管理和環(huán)境工程等領(lǐng)域。替代傳統(tǒng)的浮球式、投入式、差壓式等液位變送器在各種場(chǎng)合下應(yīng)用有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。 NTP1/41～5V。 %FS 本設(shè)計(jì)采用PT112型壓力傳感器。某些敏感元件的輸出響應(yīng)本來(lái)就能夠傳送到別處測(cè)量，例如，鉑電阻應(yīng)變電阻的阻值，熱電偶的電動(dòng)勢(shì)等，把這些敏感元件稱為傳感器也未嘗不可。MAX690是美國(guó)MAXIM公司的產(chǎn)品，具有以下性能：（1） 具有看門狗電路，將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位輸出。晶振的頻率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另外一種為外部時(shí)鐘方式。復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)施密特觸發(fā)器與復(fù)位電路連接，施密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，施密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)?？刂埔_：RST/Vpd、ALE/PROG、PSEN、EA/Vpp組成了MSC51的控制總線。引腳圖如圖31所示 圖31 89C51引腳圖引腳說(shuō)明：電源引腳: Vcc（40腳）：典型值＋5V Vss（20腳）：接低電平外部晶振: XX2分別與晶體兩端相連接。1位機(jī)在開(kāi)關(guān)決策，邏輯電路仿真，工業(yè)控制方面非常有效：而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。設(shè)計(jì)方案是以蒸汽流量為前饋信號(hào)，給水量為控制的反饋信號(hào)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)分析計(jì)算后輸出控制信號(hào)，通過(guò)控制給水流量來(lái)控制鍋爐水位，使鍋爐水位維持在正常的范圍內(nèi)。如給水流量減少，控制器立即根據(jù)給水流量減少的信號(hào)，開(kāi)大給水閥門，使水流量保持不變。如果給水中斷，可能在10~30s就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)水位；如僅是給水量與蒸汽量不相適應(yīng)，在一分鐘到幾分鐘內(nèi)也將發(fā)生缺水或滿水事故。[1]2. 2 雙沖量水位控制系統(tǒng)在單沖量汽包水位控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)蒸汽流量作為前饋信號(hào)構(gòu)成雙沖量水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高，大大降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了成本，綜合性強(qiáng)，實(shí)用性好，保障鍋爐正常運(yùn)行。例如它難以實(shí)現(xiàn)多變量控制，復(fù)雜控制規(guī)律的控制，最優(yōu)控制，自適應(yīng)控制，以及時(shí)變控制等；模擬控制屏越來(lái)越長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)集中控制；各條系統(tǒng)之間不便進(jìn)行通訊聯(lián)系，難以實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制；控制方案的修改比較麻煩。水位變送器將水位信號(hào)送到調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器根據(jù)實(shí)測(cè)水位和給定值的偏差，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大后輸出調(diào)節(jié)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器改變調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，改變鍋爐上水量，使水位控制在容許范圍內(nèi)。目前國(guó)內(nèi)外隨便科學(xué)技術(shù)技術(shù)的發(fā)展，都采用三沖量水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該控制引進(jìn)蒸汽流量和給水流量信號(hào)作為控制信號(hào)，系統(tǒng)動(dòng)作及時(shí)，有較強(qiáng)的抗干擾能力，因此得到廣泛的應(yīng)用。鍋爐控制的被調(diào)量是汽包水位，而調(diào)節(jié)量則是給水流量，通過(guò)對(duì)給水流量的調(diào)節(jié),由于我國(guó)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)操作水平落后，造成很多大量的熱能丟失，實(shí)踐證明，工業(yè)鍋爐實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)控制，是鍋爐安全生產(chǎn)，提高熱效率，節(jié)約能源的一大創(chuàng)舉，也為鍋爐生產(chǎn)開(kāi)辟了廣闊的前景。關(guān)鍵詞： 三沖量控制 汽包水位 鍋爐溫度Abstract：In recent years ,puter control of boiler was a new is a union product with the close connection of microputer hardware and software, automatic control and the energy of boilersaving technology. As a boiler control devices, their main task is to ensure that the boiler security, stability and economic operate, ease the labor intensity of of microputer control, the boiler can automatically detect,automatic control, and so the backward of our contry39。這種靈活性在硬聯(lián)邏輯系統(tǒng)中是沒(méi)有的。引入蒸汽流量前饋信號(hào)可以消除虛假水位對(duì)水位控制的不良影響，減小或抵消由于虛假水位現(xiàn)象而造成的調(diào)節(jié)誤動(dòng)作。在現(xiàn)代化的建設(shè)中，能源的需求量非常大的，然而我國(guó)的能源利用率極低，所以提高鍋爐的熱效率，有這極為重要的實(shí)際意義。單沖量水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，是汽包水位自動(dòng)控制中最簡(jiǎn)單最基本的一種形式。雙沖量汽包水位控制，能在負(fù)荷變化頻繁的工況下比較好的完成水位控制任務(wù)。當(dāng)某一臺(tái)鍋爐負(fù)荷和給水量改變時(shí)，引起給水母管壓力波動(dòng)而使其他鍋爐的給水量受到擾動(dòng)。所以三沖量控制的實(shí)質(zhì)是前饋加反饋的控制系統(tǒng)。MCS是Intel公司生產(chǎn)的單片機(jī)的系列符號(hào)，例如Intel公司的MCS4MCS5MCCS96系列單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。 P1口：I/O雙向口。ALE/PROG(30腳）：地址鎖存信號(hào)輸出端。當(dāng)電源接通時(shí)只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，當(dāng)時(shí)鐘頻率選用6MHz時(shí)，C取22F時(shí)，R取1K歐姆。（2）外部時(shí)鐘方式外部時(shí)鐘方式是使用外部振蕩脈沖信號(hào)，常用于多片MCS51單片機(jī)同時(shí)工作，以便于多片單片機(jī)之間的同步，一般低于12MHz的方波。如果操作人員在場(chǎng)，可按下人工復(fù)位按鈕強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。 傳感器不但對(duì)被測(cè)信號(hào)敏感，而且具有把它對(duì)被測(cè)變量的響應(yīng)送出去的功能。近年來(lái)利用光纖傳送信號(hào)信息的傳感器正在發(fā)展，其抗干擾、防爆、快速性都有突出的優(yōu)點(diǎn)。 PT112系列高溫熔體壓力傳感器是一種基于惠斯登電橋原理而工作的，其耐高溫特性可以應(yīng)用于特殊的的工業(yè)，使其成為橡塑，化纖等機(jī)械設(shè)備中高溫流體壓力測(cè)量與控制的理想產(chǎn)品。 變送器:24VDC(9～36 V) 長(zhǎng)期穩(wěn)定性：%FS/年 負(fù)載阻抗：電流型最大800Ω 電壓型50KΩ以上 絕緣電阻：大于2000MΩ外盒采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力