電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-03 16:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 慢,并且控制精度不易掌握的特點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)了以AT89S52單片機(jī)為檢測(cè)控制中心的電熱鍋爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。溫度控制采用改進(jìn)的PID數(shù)字控制算法,顯示采用8位LED動(dòng)態(tài)顯示。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制算法新穎,控制精度高,有較強(qiáng)的通用性。所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)有以下功能：溫度控制設(shè)定波動(dòng)范圍小于177。1%,測(cè)量精度小于177。1%,控制精度小于177。2%,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度值。按鍵控制：設(shè)置復(fù)位鍵、運(yùn)行鍵、功能轉(zhuǎn)換鍵、加一鍵、減一鍵。越限報(bào)警。三、硬件電路設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)主要由AT89S52單片機(jī)、溫度采集、A／D轉(zhuǎn)換、光耦隔離、鍵盤顯示電路、蜂鳴報(bào)警、等功能電路組成。、核心部分單片機(jī)AT89S52單片機(jī)為主控制單元。AT89S52是ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī)．它除正常工作以外還可以工作于低功耗和掉電模式，進(jìn)一步減少了芯片的功耗。降低芯片的溫升，延遲了芯片的使用壽命。其內(nèi)部配有8K的Flash程序存儲(chǔ)器和256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所配置的Flash程序存儲(chǔ)器，便于實(shí)現(xiàn)ISP在線下載，降低了應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本。除此之外，AT89S52還具有2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器。5個(gè)兩級(jí)中斷源結(jié)構(gòu)，32位并行輸人／輸出端口和一個(gè)全雙工的串行口，以及看門狗定時(shí)器等功能單元。AT89S52單片機(jī)首先根據(jù)爐溫的給定值和測(cè)量值計(jì)算出溫度偏差，然后進(jìn)行PID控制并計(jì)算出相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)由P1．0口輸出。最后將P1．0口輸出的控制數(shù)據(jù)送往光電耦合隔離器的輸入端，利用PWM脈沖調(diào)制技術(shù)調(diào)整占空比，達(dá)到使?fàn)t溫控制在某一設(shè)定溫度。AT89S52單片機(jī)還負(fù)責(zé)按鍵處理、溫度顯示以及與上位機(jī)進(jìn)行通信等工作。4位高亮度LED用于顯示設(shè)定溫度或?qū)崪y(cè)溫度。、溫度采集轉(zhuǎn)換模塊溫度采集電路主要由鉑銠鉑熱電偶LB3。LB3熱電偶可以在1300℃高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，滿足常規(guī)處理工藝要求。測(cè)溫時(shí)，熱電阻輸出mV熱電勢(shì)，必須經(jīng)過(guò)變送器變換成05V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。本系統(tǒng)選用DWB型溫度變送器，并將其直接安裝在熱電偶的接線盒內(nèi)，構(gòu)成一體化的溫度變送器，不僅可以節(jié)省補(bǔ)償導(dǎo)線，而且可以減少溫度信號(hào)在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的失真和干擾。電阻爐爐溫信號(hào)是一種變換緩慢的信號(hào)。這種信號(hào)在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換速度要求不高。因此為了減低成本以及方便選材，可以選用廉價(jià)的、常用的A/D芯片ADC0808，ADC0808是一種逐次逼近式8路模擬輸入、8為數(shù)字輸出地A/D轉(zhuǎn)換器件，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us，完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。經(jīng)過(guò)ADC0808轉(zhuǎn)換所得到的實(shí)測(cè)爐溫?cái)?shù)據(jù)直接送入AT89S52單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。此外，為了防止斷偶或者爐溫越限，產(chǎn)生熱處理質(zhì)量事故；同時(shí)為了提高溫控系統(tǒng)的智能化控制性能，降低熱處理操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，本系統(tǒng)特別設(shè)置了斷偶或爐溫越限自動(dòng)報(bào)警電路。在熱處理生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生斷偶或爐溫越限等異?，F(xiàn)象時(shí)，主控單元AT89S52單片機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行聲、光報(bào)警，以便操作人員快速處理，防止?fàn)t內(nèi)工件過(guò)熱，破壞金屬組織結(jié)構(gòu)。、AC—SSR交流功率調(diào)節(jié)電路由輸出來(lái)控制電爐,電爐可以近似建立為具有滯后性質(zhì)的一階慣性環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型。其傳遞函數(shù)形式為：Gs=KTs+1ets其中時(shí)間常數(shù)T=350秒，放大系數(shù)K=50，滯后時(shí)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1