8kw電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(計(jì)算機(jī)控制-蔡林志)(更新版)
【正文】 ，具有可靠、體積小、等特點(diǎn)。它由8路模擬開(kāi)關(guān)、8位A/D轉(zhuǎn)換器、三態(tài)輸出鎖存器及地址鎖存譯碼器等組成。整流裝置采用二極管橋式整流，穩(wěn)壓芯片采用7805，配合電容將電壓穩(wěn)定在5V，供控制電路、測(cè)量電路和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路中弱電部分使用。AT89C51鍵盤(pán)溫度檢測(cè)AD590測(cè)量變送A/D轉(zhuǎn)換ADC0809加熱電爐絲驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)顯示 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖第3章 硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選用AT89C51作為控制器，溫度檢測(cè)部分選用AD590作為傳感器，ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器，過(guò)零觸發(fā)器采用光耦驅(qū)動(dòng)電路及雙向可控硅電路。本論文的研究意義是怎么用AT89C51單片機(jī)作為控制器去實(shí)現(xiàn)溫度控制，達(dá)到需要的工業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)起溫度控制的作用，達(dá)到工作穩(wěn)定、性能可靠。盡管它使用的加熱方法不同， 或工藝要求不同，溫度有高低、精度也有差異，但作為被控參數(shù)之一的溫度總是可用不同的測(cè)溫元件和方法來(lái)獲得，并通過(guò)微型計(jì)算機(jī)加以處理和控制，并按一定溫度曲線工作，以滿足生產(chǎn)需要。5%進(jìn)度計(jì)劃 布置任務(wù)，查閱資料，確定系統(tǒng)方案（1天） 被控對(duì)象建模（1天） 算法推導(dǎo)，程序設(shè)計(jì)（3天） 仿真研究（2天） 撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2天） 答辯（1天）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī) 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績(jī)：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算摘 要電加熱爐隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，已經(jīng)在冶金、化工、機(jī)械等各類工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，并且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。本控制對(duì)象電阻加熱爐功率為8kW，由220V交流電源供電。調(diào)功器的輸出功率由改變過(guò)零觸發(fā)器的給定電壓來(lái)調(diào)節(jié)，本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，輸入通道使用AD590傳感器檢測(cè)溫度，測(cè)量變送傳給ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，輸出通道驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)過(guò)零觸發(fā)器，從而加熱電爐絲。針對(duì)這一情況。常見(jiàn)的電加熱爐控制算法有達(dá)林算法、PID數(shù)字控制及最少拍設(shè)計(jì)，本文采用達(dá)林控制算法設(shè)計(jì)，將一階慣性加純滯后環(huán)節(jié)等效成兩個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)。電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐担缓笸ㄟ^(guò)整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。 輸入通道設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)電路溫度檢測(cè)元件選用溫度傳感器AD590。當(dāng)?shù)湫凸ぷ鲿r(shí)鐘為500KHz時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為128us。其輸出端的額定電壓是400V，最大電壓上升率dv/dt為1000v/us，輸入輸出隔離電壓為7500V，輸入控制電流為15mA。顯示電路采用3位LED顯示，同時(shí)加入按鍵電路可改變電壓值。在一些實(shí)際工程中，經(jīng)常遇到純滯后調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們的滯后時(shí)間比較長(zhǎng)。 大林算法中D(z)的基本形式 設(shè)被控對(duì)象為帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)或二階慣性環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)分別為： （21） （22） 其中為被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，為被控對(duì)象的純延遲時(shí)間，為了簡(jiǎn)化，設(shè)其為采樣周期的整數(shù)倍，即N為正整數(shù)。 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶噪聲的,因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓零件,再利用可變電阻分壓,。此次課程設(shè)計(jì)中，我做的課題是《8kW電加熱爐溫度控制系統(tǒng)
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