【正文】 發(fā)生故障時(shí)，直接數(shù)字控制或模擬調(diào)節(jié)器可獨(dú)立完成操作，而在模擬調(diào)節(jié)器等發(fā)生故障時(shí)，則可由監(jiān)督計(jì)算機(jī)執(zhí)行部分功能 。 現(xiàn)對各部分主要電路 作介紹。在采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，對于 HMOS單片機(jī)，此引腳必須接地；對 CHMOS單 片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。 P2口可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL負(fù)載。本信號有時(shí)簡寫為 ST. A、 B、 C—— 地址線。為此可采用下述三種方式。 圖 25 ADC0809 與 MCS51 的連接 如圖 26 所示 模擬通道選擇信號 A、 B、 C 分別接最低三位地址 A0、 A A2 即（ 、 ），而地址鎖存允許信號 ALE 由 控制，則 8路模擬通道的地址為 0FEF8H～，通道地址選擇以作寫選通信號，這一部分電路連接如圖 27所示。 16 112233445566D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 2021 5 23 S he e t of F i l e : D : \ pr ot e l \部分 S he e t C H D O C D r a w n B y :L M 311+ 5VM C 14528411Q1Q2C?+ 5V7 4 L S 0 0P 220V+ 12V+ 5V 圖 2－ 9 過零觸發(fā)電路 部分 接口電路 8031的接口電路有 815 2731和 ADC0809等芯片。若設(shè)溫度的 采樣周期為 T，第 n次采樣得到的輸入偏差為 en,調(diào)節(jié)器輸出為 Un，則有： 1() nneede tdt T ??? （ 微分用差分代替） 0()0nKKt e t d t e K????? (積分用求和代替） 這樣，式（ ）便可改寫為： 19 101[]n nnn p n k dKieeU K e e T TTT ???? ? ?? （ ） 寫成遞推形式為： [ ( 2 )1 1 2TT dU K e e e e e en p n n n n n nTTi? ? ? ? ? ?? ? ? 1 121 01( ) ]n nnkndkieee e T TTT? ??? ??? ? ? ? ?? 1 1 1 2[ ( 2 ) ]dn p n n n n n niTTU K e e e e e eTT? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 改寫成： ( ) ( 1 ) { ( ) ( 1 ) ( ) [ ( ) 2 ( 1 )( 2 ) ] }( 1 )P I DP I DU n U n K E n E n K E n K E n E nEnU n P P P? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ?（ ） 20 溫度控制程序 溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下問題：（ 1）鍵盤掃描，鍵碼識(shí)別和溫度顯示；（ 2）爐溫采樣，數(shù)字濾波；（ 3)數(shù)據(jù)處理時(shí)把所有數(shù)按定點(diǎn)純小數(shù)補(bǔ)碼形式轉(zhuǎn)換，然后把 8位溫度采樣值、 Umin和 Umax都變成 16位參加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果取 8位有效值；（ 4）越限報(bào)警和處理；（ 5） PID計(jì)算，溫度表度轉(zhuǎn)換。 圖 3－ 2 主程序流程圖 設(shè)定堆棧指針 清標(biāo)志和暫存單元 清顯示緩沖器區(qū) T0 初始開 CPU中斷 掃描鍵盤 溫度顯示 T1 中斷程序 清標(biāo)志 D5H 停止輸出 返回 21 MOV DISM0, A 。 等待中斷 （ 2） T0中斷服務(wù)程序 CT0 T0中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報(bào)警和越限處理、 PID計(jì)算和輸出可控硅的同步觸發(fā)脈沖等。 （ 5EH）送 5FH MOV 5FH,C 。令 MOV TL1,A 。 AJMP NM 。數(shù)字濾波 程序算法頗多，本設(shè)計(jì)采樣中值濾波。返回 CMP4: MOV A,2EH 。KI送 R5R4 MOV R4,36H 。 KPI送 R3R2 MOV R2,4CH 。 存入 R5R4 MOV R4,R6 。 送入 R3R2 MOV R2,R6 。 ADDC A,R3 。若是，則 TPLfouz，對乘積的高 16位求補(bǔ) DEC R0 。R1＋ acH＋ Cy送（ R0＋ 3） RET 。兩乘數(shù)皆為負(fù)？ JC TPL 。 R5R4+R4R2 R7R6 DSUM: MOV A,R4。PP＋ PI送 R3R2 MOV R2,4BH 。 E（ K1)送 R3R2 MOV R2,3CH 。積始址 46H送 R0 ACALL MULT1 。取 Ui（ K）的補(bǔ)碼 ACALL DSUM 。否則，（ 2DH）送 2AH RET 。 POP DPL 。若 Ui(K)Umin,則 HAT SETB 。調(diào)用計(jì)算 PID子程序 MOV A,2FH 。置標(biāo)志 ACALL SAMP 。 允許 T0中斷 SETB EA 。 MOV 3CH, A 。 通常，電阻爐爐溫控制采用偏差控制法。過零同步脈沖由過零觸發(fā)電路產(chǎn)生，更為詳細(xì)的電路原理圖如圖 5所示。這是啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換的指令與上述類似，只不過 A的內(nèi)容不能為任意數(shù)，而必須和所選輸入通道號 IN0～ IN7 相一致。 Vcc—— +5V 電源。 對 ADC0809 主要信號引腳的功能說明如下 ： IN7～ IN0—— 模擬量輸入通道 ALE—— 地址鎖存允許信號。P1口能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL負(fù)載。 （一） 主電源引腳 Vcc和 Vss Vcc：接＋ 5V電源。 7 圖 1－ 4 集散系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 從溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展來看，以單片機(jī)為核心構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)己被國內(nèi)外許多公司和單位作為研究對象，單片機(jī)溫度控制裝置硬件簡單，軟件豐富，能方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化控制規(guī)律和多種功能，性能優(yōu)良，運(yùn)行、調(diào)試都非常方便，且生產(chǎn)成本低，可加快生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代，己開始受到重視和歡迎。 (如圖 12 所示 ) 被 控 對象 控 制 儀 表 檢 測 A/D 轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī) 數(shù)碼 LED 顯示 事故報(bào)警打印機(jī) 音響燈光報(bào)警 人 5 圖 1－ 2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3 計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng) (supervisory puter control, SCC) 由計(jì)算機(jī)根據(jù)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)和數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最佳設(shè)定值和相應(yīng)的控制指令，送給模擬調(diào)節(jié)器或 DDC 計(jì)算機(jī)，由模擬調(diào)節(jié)器或 DDC 計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)過程，使其處于最優(yōu)工況。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便 ，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。 the resistance furnace。 1962 年，英國帝國工業(yè)公司安裝了 Ferranti Argus 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，替代全部模擬控制儀表，即模擬技術(shù)由數(shù)字技術(shù)代替，而系統(tǒng)功能保持不變，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用真正開始，經(jīng)歷多年研究和改進(jìn)，到 70 年代中期進(jìn)入了集散控制系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)期，爐溫控制也隨之進(jìn)步，方式不斷更新，算法也不斷深入 技術(shù)日益成熟 ?？傮w配備一臺(tái) 1_控機(jī)作為上位機(jī)，置于控制室內(nèi)，對現(xiàn)場每個(gè)被控對象進(jìn)行命令下達(dá)，組織和處理數(shù)據(jù)信息，集中管理整個(gè)系統(tǒng)。這樣采用 ADC0809 這個(gè) 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器就能是量化溫度誤差達(dá)到正負(fù) 以內(nèi) 9 控制機(jī)構(gòu) 本設(shè)計(jì)采用 8031單片機(jī)作為控制機(jī)構(gòu)的核心。 ALE/PROG：地址鎖存使能輸出 /編程脈沖輸入端。實(shí)際在使用時(shí)，總是先按需要優(yōu)先選用它的第二功能，剩下不用的才作為第一功能口線 10 使用。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。因此可以用查詢方式，測試 EOC的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。雙向可控 硅管和加熱絲串接在交流 220V、 50HZ交流市電回路。 17 圖 2－ 10 顯示器和鍵盤電路 PBPBPBPBPBPBPBPB01234567PAPAPAPAPAPAPAPA01234567abcdefdp1AAAAAAAA26345781AAAAAAAA26345786134578YYYYYYYY26134578YYYYYYYY2g+5V+5VRESETCEIO/MWRRDALEPALERDWRPPBIC8718 4+5V+5V100 8+5VVCCV CCGGNDG815500~20 μ F1K80311BIC87188023PCPCPCPCDD 7Ω0 1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 2324 25 26 27 28 29 30 31Ω 18 第 三 章 溫度控制的算法和程序 溫度控制的算法 溫度控制系統(tǒng)要求較高時(shí)，常常采樣有源校正環(huán)節(jié)。 程序清單為： ORG 0100H DISM0 DATA 78H DISM1 DATA 79H DISM2 DATA 7AH DISM3 DATA 7BH DISM4 DATA 7CH 圖 3－ 1 T1中斷服務(wù)程序 DISM5 DATA 7DH MOVE SP, 50H 。 MOV DISM5, A 。在 PID計(jì)算程序中，也需要用到雙字節(jié)家法子程序、雙字節(jié)帶符號數(shù)乘法子程序等。 POP ACC 。調(diào)用標(biāo)度轉(zhuǎn)換程序 LOOP: ACALL DISPLY 。 CLR C 。若（ 2CH）?。剑?2DH），則 CMP1 AJMP CMP2 。若（ 2EH） (2CH),則 CMP6 XCH A,2CH 。 MOV R3,3BH 。 E（ K）送 R5R4 MOV R4,3AH 。求 E（ K）－ 2E（ K－ 1）＋ E（ K－ 2） MOV R5,37H 。 存入 2FH和 30H單元 MOV 30H,R6 。對 R6求補(bǔ) CPL A ADD A,01H MOV R6,A MOV