【正文】 差電動勢的貢獻(xiàn)外，還有接觸電動勢。 我們知道測量溫度的傳感器就有：熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、半導(dǎo)體 PN 結(jié)、IC 溫度傳感器、光纖溫度傳感器等 。 在需要同步進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換的多路 DAC 系統(tǒng)中，采用雙緩沖方式，可以在不同的時刻把要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)打入各 DAC 的輸入寄存器，然后由一個轉(zhuǎn)換命令同時啟動多個DAC 轉(zhuǎn)換。 (8)、 DGND ：數(shù)字量地。 其余各引腳的功能定義如下： (1)、 DI7～ DI0 ： 8 位的數(shù)據(jù)輸入端， DI7為最高位。能完成數(shù)字量輸入到模擬量 (電流 )輸出的轉(zhuǎn)換。每個環(huán)節(jié)有二個電阻、一個開關(guān)。 Vcc—— +5V 電源。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 通道端口選擇線， A 為低地址， C 為 高地址，引腳圖中為 ADDA， ADDB 和 ADDC。但是，它們在精度、速度和價格上的差別也很大。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論 文） 24 示。這種顯示方式每一位都需要有一個 8位輸出口控制。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。而 且所按鍵是在與 0 電平行線相交的點上的那個鍵。例如， 6號鍵按閉合時，行線 Xl 和列線 Y2 短路，此時 Xl的電 平由 Y2 的電平所決定，如果把行線接到微機(jī)的輸人口，列線接到微機(jī)的輸出口，則在微機(jī)的控制下，使列線 Y0 為低電平 (0)，其余三根列線 Y YY3 都為高電平。 圖 34 EPROM 2732 管腳及說明 其中 A0～ A11： 地址線 O0～ O7： 數(shù)據(jù)線 CE ： 片選線 OE /VPP： 輸出允許 /編程高壓 除了 12 條地址線和 8條數(shù)據(jù)線之外， CE 為片選線，低電平有效，也就是說，只有當(dāng) CE 為低電平時， 2732 才被選中，否則， 2732 不工作。只有對于片內(nèi)有 ROM 和 EPROM 的單片機(jī) 8051 和 8751，在不使用外部擴(kuò)展時，才允許這四個 I/O 口作為用戶 I/O 使用。 它的外部數(shù)據(jù)操作簡單。程序存儲器的指令，讀取控制是由 PSEN 控制，讀取數(shù)據(jù)用 MOVC 查表指令。外部擴(kuò)展 ROM 為 2732，外部 RAM 采用芯片 6116， D/A 轉(zhuǎn)換采用 DACO832， A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0809。在 PID 位置算法中，除了對控制量的限制外，對 控制量變化率的限制也會引起飽和，可用類似的方法加以消除。當(dāng)誤差的絕對值小于預(yù)定的門限值時，才進(jìn)行積累。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 PID 控制理論擴(kuò)展 在實際控制系統(tǒng)中，控制變量實際輸出值往往受到執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能的約束（如放大器的飽和），而被限制在有限的范圍內(nèi)，即： yy y m axm in ?? (式 31) 其變化也限制在一定范圍內(nèi)，即： yy?|| max (式 32) 如果計算機(jī)輸出的控制變量 n 在上述范圍內(nèi)，那么 PID 控制可以達(dá)到預(yù)期的效果。 PID 調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點為： （ 1）技術(shù)成熟 PID 調(diào)節(jié)器是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟，且應(yīng)用最廣泛的一種控制方法。偏差消除以后，輸出將停留在新的位置上，而不回復(fù)原位。 P I D控 制 器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控過程參 數(shù) 檢 測 與 變 送 eW給 定 值++Y 圖 22 PID 控制結(jié)構(gòu)空圖 一、 PID 調(diào)節(jié)器 按照偏差的比例，積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器，叫 PID 調(diào)節(jié)器。例如，蒸汽負(fù)荷變化，必然會引起汽包水位、蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度的變化；燃料量的變化，不僅影響蒸汽壓力，還會影響汽包水位，過熱蒸汽溫度、空氣量和爐膛負(fù)壓等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計 :系統(tǒng)硬件設(shè)計 。所以微計算機(jī)系統(tǒng)的使用和操 作方法要越簡單越好。但是這個定義并不充分，它僅描述了其主要特征，實時控制系統(tǒng)計算和控制的反應(yīng)時間必須嚴(yán)格限制在被控對象允許的范圍(有效采集控制時間 )內(nèi)，在此時間內(nèi)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不會發(fā)生有效的變化，系統(tǒng)必須對這些變化做出及時的響應(yīng)，以保證系統(tǒng)能有效的避免干擾，這就涉及到了系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化的速度和響應(yīng)速度之間的關(guān)系，只有系統(tǒng)的反應(yīng)時間在有效范圍之內(nèi)才能稱為實時，實時系統(tǒng)必須建立在具有快速處理能力的計算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。這種方案以各種 CPU 或單片機(jī)為核心，構(gòu)成系統(tǒng)，特別適用于智能儀器儀表及小型控制系統(tǒng)。用戶不必進(jìn)行硬件設(shè)計。工作可靠性高，使用梯形圖語言，編程容易、應(yīng)用靈活?？梢愿鶕?jù)要求靈活運用。因此，合理的設(shè)計控制回路，使溫度、壓力及液位等重要控制指標(biāo)能夠被精確的測量和控制。 “ 空燃比 ” 是指燃燒中空氣量與燃燒量的比值系數(shù)?？諝饨?jīng)過鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入空氣預(yù)熱器，在經(jīng)過空氣預(yù)熱器的過程中被由爐膛排出的煙氣預(yù)熱，變成熱空氣進(jìn)入爐膛。 以上就是一般鍋爐供水的過程 ，一個鍋爐進(jìn)行工作，其主要任務(wù)是： （ 1）要是鍋爐出口蒸汽壓力穩(wěn)定。而汽水混合物的分離設(shè)備則是保證蒸汽品質(zhì)和蒸汽過熱可靠工作的必要的設(shè)備。 水的汽化過程 水的汽化過程就是蒸汽的產(chǎn)生過程，主要包括水循環(huán)和水分離過程。 送風(fēng)設(shè)備：包括有鼓風(fēng)機(jī)和分道組成。 鍋筒：是自然循環(huán)鍋爐各受熱面能適應(yīng)負(fù)荷變化的設(shè)備。杜絕由于人為疏忽造成的重大事故。 6．鍋爐系統(tǒng)中包含鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，給水泵，等大功率電動機(jī)，由于鍋爐本身特性和選型的因素，這些風(fēng)機(jī)大部分時間里是不 會滿負(fù)荷輸出的，原有方式采用閥門和擋板控制流量，浪費非常嚴(yán)重。工業(yè)鍋爐采 用微機(jī)控制和原有的儀表控制方式相比具有以下明顯優(yōu)勢： 1．直觀而集中的顯示鍋爐各運行參數(shù)。又可作為蒸餾、化學(xué)反應(yīng)、干燥和蒸發(fā)過程的熱源。其主要采用了 MATLAB 中的 SIMULINK 工具箱進(jìn)行仿真，通過模擬示波器中的波形來調(diào)節(jié)參數(shù)，改良控制效果。長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 工業(yè)自動化涉及的范圍很廣，過程控制是其中最重要的一個分支。本次課題的目的就是基于生產(chǎn)實際的需求，針對蒸汽壓力控制、燃料空氣比值控制和爐膛負(fù)壓控制進(jìn)行系統(tǒng)框架設(shè)計并在 MATLAB 環(huán)境下建立模型、進(jìn)行控制算法的實現(xiàn)研究。 （保密論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 目 錄 第 1章 概 述 ................................................... 1 鍋爐及其微機(jī)控制簡介 ...................................... 1 燃油鍋爐的主要設(shè)備 ........................................ 2 燃油鍋爐的三大工作過程 .................................... 3 燃料的燃燒過程 ........................................ 3 水的汽化過程 .......................................... 3 煙氣向水的傳熱過程 .................................... 4 鍋 爐的計算機(jī)控制系統(tǒng) ...................................... 5 本文的設(shè)計內(nèi)容及要求 ...................................... 6 第 2章 鍋爐控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ................................. 7 鍋爐控制系統(tǒng)框圖 .......................................... 7 系統(tǒng)的控制方案 ............................................ 7 微機(jī)控制方案 .......................................... 7 功能模塊板控制方案 .................................... 8 新型計算機(jī)控制系統(tǒng)方案 ................................ 8 系統(tǒng)的相關(guān)配置 ............................................ 9 燃油鍋爐的控制方法 ........................................ 9 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的理論 ................................... 11 PID 控制理論 .......................................... 11 PID 控制理論擴(kuò)展 ...................................... 13 第 3章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .............................. 17 鍋爐控制系統(tǒng)的目的 ....................................... 17 鍋爐控制系統(tǒng)的過程控制機(jī) ................................. 17 芯片介紹與連接 ....................................... 17 鍵盤和顯示器 ......................................... 22 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） V A/D 通道 .............................................. 24 D/A 通道 .............................................. 25 隔離器 ............................................... 28 傳感器的選擇 ............................................. 28 熱電偶傳感器的工作原理 ............................... 29 熱電偶傳感器的接觸電勢 ............................... 29 熱電偶冷端溫度誤差及補償 ............................. 30 信號放大 ................................................. 30 克服擾動措施 ............................................. 32 鍋爐的給水控制 ........................................... 33 燃燒器的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) ..................................... 35 蒸汽壓力調(diào)節(jié)對象的特性 ................................... 36 第 4章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .............................. 37 系統(tǒng)主程序 ............................................... 37 系統(tǒng)中斷服務(wù)程序 ......................................... 37 系統(tǒng)其他子程序 ........................................... 37 主程序清單 ............................................... 41 第 5章 燃油鍋爐控制系統(tǒng)性能分析 ................................ 42 MATLAB 環(huán)境下控制算法研究 ................................. 42 系統(tǒng)辨識 ............................................. 42 控制系統(tǒng)參數(shù)整定 ..................................... 43 控制系統(tǒng) SIMLINK 仿真 ..................................... 46 結(jié) 論 .................................................