【正文】 、 21 RI Vv ? 時，比較器 C1 的輸出 01?Cv 、比較器 C2的輸出 2Cv =1，基本 RS觸發(fā)器被置 0，DT 導(dǎo)通，同時 Ov 為低電平。電路圖如圖 12所示： 它由比較器 C1和 C基本 RS觸發(fā)器和集電極開路的放電三極管 DT 三部分組成。 TIMER OUT： 6 腳。 PA0～ PA7： 21～ 28腳。 ____WR ： 10 腳。低 8 位地址在 ALE 的下降沿時送入地址鎖存器。 芯片內(nèi)有一個 14 位二進(jìn)制可編程定時器 /計數(shù)器，它是以二進(jìn)制“減 1”計數(shù)器作為分頻器，可提供各種脈沖及方波信號。 在 P1 口作為輸入口使用時，應(yīng)先向 P1 口鎖存器（地址 90H）寫入全 1，此時 P1 口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。 當(dāng) ___EA 引腳接高電平時， CPU只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器 中的指令，但當(dāng) PC（程序計數(shù)器）的河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 值超過 0FFFH 時，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。 ________PSEN （ PROGRAM STORE ENABLE， 29 腳）：程序存儲允許輸出信號端。 RST 引腳的第二功能是 PDV ，即備用電源的輸入端。 Vss（ 20腳）：接地端。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 在這 128B 的 RAM 中，有 32 個字節(jié)單元可指定為工作寄存器，這同一般微處理器不同。例如，控制 ALU 的操作、在 8051 片內(nèi)工作寄存器間傳送數(shù)據(jù)，以及發(fā)出 ACC 與 I/O 口（ P0～P3）或存儲器之間通信的控制信號等等。 另外， 8051 片內(nèi)還有一個布爾處理器，它以 PSW中的進(jìn)位標(biāo)志 CY為累加器（在布爾處理器及其指令中以 C 代替CY），專門用于處理位操作；可執(zhí)行置位、位清 0、位取反、位等于 1 轉(zhuǎn)移、位等于 0 轉(zhuǎn)移、位等于 1 轉(zhuǎn)移并清 0 以及位累加器 C 與其他可位尋址的空間之間進(jìn)行信息傳送等位操作，也能使 C 與其他可尋址位之間進(jìn)行邏輯“與”、邏輯“或”操作，結(jié)果存放在進(jìn)位標(biāo)志位（位累加器） C 中。能做加、減、乘、除、加 減 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 BCD數(shù)十進(jìn)制調(diào)整及比較等算術(shù)運算和與、或、異 或、求補及循環(huán)移位等邏輯操作。 8051單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 9 所示。 9) 一個全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，振蕩器和 時序 OSC 程序存儲器4KBROM 數(shù)據(jù)存儲器256BRAM/SFR 2X16 位定時器 /計數(shù) 器 8051CPU 64KB 總 線 擴展 控制器 可編程 I/O 可編程全雙工串行口 外中斷 內(nèi)中斷 并行口 串行通信 外部事件計數(shù) 圖 8 8051 單片機結(jié)構(gòu)框圖 控制 外部時鐘源 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的通信。 2) 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM（ 128B/256B），用以存放可以讀 /寫的數(shù)據(jù) ，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。若是選用流量變送器則不必加開方器。如果蒸汽作為工藝生產(chǎn)中 的熱源時，為保護鍋爐，以選用氣關(guān)（ ）閥為宜。這樣，汽包水位就很少受到影響。 三沖量控制方案 I：方案 I 宜作為一般鍋爐液位的控制方案，其特點 是使用的設(shè)備少，整定方法比較簡單，調(diào)節(jié)機構(gòu)動作比較平穩(wěn)。 雙沖量液位控制系統(tǒng)是在單沖量控制的基礎(chǔ)上，引進(jìn)蒸汽流量作為前饋信號。 三沖量控制方案 I前饋（蒸汽流量）加反饋（液位、給水流量）控制方案 該系統(tǒng)可看作三沖量的綜合信號作為被控變量的單回路控制系統(tǒng)，投運和整定與單回路控制系統(tǒng)一樣，但是如果系統(tǒng)參數(shù) 設(shè)置不能確保物料平衡，則負(fù)荷變化時，水位將有余差。從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個前饋（蒸汽流量 FTS）加單回路反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合控制系統(tǒng)。D? t 圖 3 蒸汽流量擾動下的水位響應(yīng)曲線 DU h 2h h 1h t 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 單沖量控制系統(tǒng)（沖量一詞指的是變量，單沖量即汽包液位）是采用汽包液位直接控制給水調(diào)節(jié)閥（如圖 4 所示），它是汽包液位自動控制中最簡單最基本的一種形式，是典型的單回路定值控制系統(tǒng)。從圖 2 可知，響應(yīng)過程有一段延遲時間 ? 。 如果蒸汽負(fù)荷量不變，給水流量產(chǎn)生變化時，汽包水位調(diào)節(jié)對象的動態(tài)方程式可近似表示為 ? ? ? ?? ? ? ?1..............0 TSw eSKsU sHsG ??? 其中： S復(fù)參數(shù)； ??sH 液位 ??th 的拉氏變換； ??sUw 給水流量 ??tUw 的拉氏變換； ??sG 鍋爐在給水流量變化時的數(shù)學(xué)模型； 0K 反映速度，即給水流量改變單位流量時水位的變化速度； ? 延遲時間。給水管道的水經(jīng)過調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入省煤器，靠鍋爐的煙氣加溫，然后進(jìn)入汽包，汽包和上、下行管道內(nèi)的水被鍋爐燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量加熱成飽和蒸汽，經(jīng)過加熱器加熱成過熱蒸汽，然后進(jìn)入主蒸汽管道。右 邊管束處于低溫?zé)煔饣蛱幱诳諝鈯A層不受加熱，管內(nèi)不產(chǎn)生蒸汽，稱為下降管。 爐水 對流 受熱面 導(dǎo)熱 輻射 對流 爐腔 A 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 鍋爐的水冷壁管與對流管束受到高溫?zé)煔獾妮椛浜桶鼑罅康臒崃拷?jīng)過管壁傳給爐水，使它加熱升溫、汽化、管壁溫度介于煙氣與爐水溫度之間，僅比爐水溫度稍高一些，這是因為爐水對金屬管壁有良好的冷 卻作用。實際上，目前在工業(yè)生產(chǎn)和生活中，還有不少并不以水為工質(zhì)的鍋爐。two variables。 本文還介紹了鍋爐汽包水位的動態(tài)特性，單沖量、雙沖量、三沖量控制方案的特點及工程中需注意的問題，著重介紹了汽包三沖量控制方案。impulse three and serial control。因此，在鍋爐運行中，保證汽包水位在正常范圍是非常重要的。在這個過程中導(dǎo)熱、對流和輻射三種方式幾乎同時發(fā)生，可以用圖 A、 B 表示。如果形成的氣泡停滯在管壁上，因為水蒸氣與管壁之間的熱交換遠(yuǎn)比水差，管壁就不能得到良好的冷卻，易過熱而燒壞。鑒于兩邊管子里流體的重度不同，左邊管子內(nèi)的汽水混合物就自然上升，右邊的管子里的水 就 自然下降，回路中的水和汽水混合物就產(chǎn)生了自然循環(huán)。 汽包水位的擾動主要有 4 個來源：一是給水方面的擾動，包括給水壓力的變化和調(diào)節(jié)閥開度的變化，這個擾動來自給水管道和給水泵；二是蒸汽負(fù)荷的擾動，包括蒸汽管道阻力的變化和蒸汽調(diào)節(jié)閥開度的變化；三是燃料量的1 2 3 5 6 圖 1 鍋爐的汽水系統(tǒng) 4 7 8 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 變化，包括引起燃料發(fā)熱量變化的種種因素；四是汽包壓力的變化，壓力變化對汽包水位的影響是通過汽包內(nèi)部汽水系統(tǒng)在壓力升高時的“自凝結(jié)”過程和壓力降低時的“自蒸發(fā)”過程作用的。如把汽包及水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)作單水槽對象，水位的響應(yīng)曲線應(yīng)該如圖 2 的直線 1h 所示。 在蒸汽流量擾動下，汽包 水位響應(yīng)曲線如圖 3 所示。 在停留時間較短，負(fù)荷變化較大時，就不能采 用單沖量液位控制系統(tǒng)。 如果蒸汽作為工藝生產(chǎn)中的熱源時，為保護設(shè)備，給水閥宜選用氣關(guān)（ ）閥，當(dāng)蒸汽流量加大時，給水流量亦要相應(yīng)增加，此時選用氣關(guān)閥，加法器的輸出應(yīng)減小，即 S? 應(yīng)該取負(fù)號。 II蒸汽流量前饋 給水流量串級控制系統(tǒng) 方案 I 與方案 II相似，僅是加法器位置從調(diào)節(jié)器前移至調(diào)節(jié)器后。而且引入的蒸汽流量的前饋信號，能改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性，提高調(diào)節(jié)質(zhì)量。系統(tǒng)中的鍋爐水位 H 被控變量，是主控制變量，蒸汽流量 FTs 和給水流量 FTw 是兩個輔助控制變量，由蒸汽前饋及補償系統(tǒng)通過相應(yīng)的計算和輸出來保證水位穩(wěn)定。 由于汽包液位波動較大，一般選用平衡容器測量汽包液位 。由于流經(jīng)給水閥的除氧水壓力為 ，溫度為 104℃，極宜產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。該公司繼 1976 年推出 48系列 8 位單片機之后，又于 1980 年推出了 51系列高檔 8 位單片機。 5) 片內(nèi)程序存儲器 ROM/EPROM（ 4KB/8KB），用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。 以上各個部分通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線相連接。和一般微處理器相比， 8051 增加了四個 8 位 I/O口、一個串行口、 4KBROM、 128BRAM、很多工作寄存器及特殊功能寄存器（ SFR）。同一般微處理一樣，它是最繁忙的一個寄存器了。 PC 實際上是程序的字節(jié)地址計數(shù)器。 8051 同其他計算機一樣，在基本節(jié)拍的控制下協(xié)調(diào)地工作，就像一個樂隊按著指揮的節(jié)拍演奏一樣。在 128 字節(jié) RAM單元中有 21個特殊功能寄存器 、P0 驅(qū)動器 P2 驅(qū)動器 RAM地址寄存器 128BRAM P0 鎖存器 P2 鎖存 器 4KBROM ALE PSEN EA RST ~ ~ VCC VSS 圖 9 8051 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 （ SFR），這些特殊功能寄存器還包括 P0～ P3口鎖存器。 要檢查 8051/8031 的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看 XTAL2端是否有脈沖信號輸出。當(dāng) 8051 上電正常工作后， ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 OSCf 的1/6。 PSEN 端有效，即允許讀出 EPROM/ROM 中的指令碼。作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動 8 個 LS型 TTL 負(fù)載。 在 訪問片外 EPROM/RAM時，它輸出高 8 位地址。這條輸入線為高電平時，將該芯片復(fù)位并置三個 I/O接口為輸入方式。 ___CE ： 8 腳。功能：輸入，地址鎖存允許信號。這 8 條引腳為 8 位通用 I/O接口，輸入 /輸出的流向可由程序控制。 Vcc： 40腳。在控制電壓輸入端 0CV 懸空時，如果 COV 外接固定電壓，則 COR VV ?1 ，COR VV 212 ?。 當(dāng) 11 RI Vv ? 、 21 RI Vv ? ， 01?Cv 、 2Cv =0，觸發(fā)器處于 1__??的狀態(tài)， Ov 處于高電平，同時 DT 截止。 本系統(tǒng)以 51單片機作為控制系統(tǒng)的中央處理單元，完成對數(shù)據(jù)采樣、運算、 8155 初始化、內(nèi)部資源初始化、定時器初始化，以及鍵盤掃描、顯示、報警等內(nèi)容的循環(huán)處理。由低至高電平時把三位地址信號送入地址鎖存器，并經(jīng)譯碼器得到地址輸出，以選擇相應(yīng)的模擬輸入通道。 CCV —— 電源電壓。表 1 給出了在不同工作方式下 C 口各位的功能。當(dāng) _____STB 有效后（低電平），把輸入數(shù)據(jù)裝入 8155，然后 BF信號變高，以反映 8155 的緩沖器以裝滿；在 _____STB 信號恢復(fù)為高電 平時，INTR信號變高，向 CPU 表 1 申請中斷；當(dāng) CPU開始讀取輸入數(shù)據(jù)（ ____RD 信號下降沿）時，INTR 信號恢復(fù)低電平；讀取數(shù)據(jù)完畢后（ ____RD 信號上升沿），使 BF信號恢復(fù)低電平，一次數(shù)據(jù)輸入結(jié)束。 _____STB 為設(shè)備選通信號輸入線，低電平有效?，F(xiàn)分別介紹如下：（ 8155 作外擴介紹如輸入模塊所講） D0A L ED1D2D3D4D5D6D7OES T A R TI N 1I N 2I N 3I N 4I N 5I N 6I N 7I N 0A D C 0 8 0 9AD0 P B 7AD1 P B 6AD2 P B 5AD3 P B 4AD4 P B 3AD5 P B 2AD6 P B 1V C CP B 0P C 4CEP C 3RD P C 2WRP C 1I O / M P C 0A L EP A 5P A 4P A 3T M R O U TP A 2P A 1T M R I NP A 0P A 6P C 4R E S E TP A 7AD7GND8 1 5 5蒸汽流量給水量汽包壓力水位壓差+ 5 Vc0c1c2c3c4c5c6c7c0c1c2c3c4c5c6c7 圖 15 ? LED顯示： abfcgdeD PYabcdefgdpdpG N D 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 圖 16 單片機中通常使用 7 段 LED 構(gòu)成字型“ 8”（如圖 16所示），另外，還有一個小數(shù)點發(fā)光二極管以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點。因為在多位 LED 顯示時，能簡化電路，降低成本，所有位的段選線能并聯(lián)在一起，由一個 8 位 I/O 口控制。 2. 報警電路功能及圖 功能：在對采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及運算后，要進(jìn)行查詢報警，查看鍋爐的液位是否超出了鍋爐正常運行的允許范圍。 DAC 寄存器的鎖存信號LE2=WR2+XFER