【導(dǎo)讀】過熱器壁的金屬強(qiáng)度下降，容易燒壞過熱器。為了保證余熱鍋爐的正常運(yùn)行，要針對余熱鍋爐的特點(diǎn)設(shè)計控制系統(tǒng)，使出口蒸汽溫度維持在一個設(shè)定值?？刂戚敵瞿K、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和通信模塊等組成。[12]溫度控制的關(guān)鍵在于測。溫和控溫兩個方面。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，這方面的技術(shù)比較成熟。但由于控制對象的越來越復(fù)雜，在溫度控制方面還存在許多問題?？刂扑惴ㄟM(jìn)行了仿真。

　　

【正文】 256B 外部 RAM、 22 根 I/O 線及一個 14 位定時器。其基本硬件連接方法如圖 32 所示。 由于 8155 片內(nèi)有鎖存器，所以單片機(jī) P0 口輸出的低 8 位地址不需要另加鎖存器，直接與 8155 的 AD7～ AD0 相連，既作為低 8 位地址總線，又作為數(shù)據(jù)總線，利用 8051 的 ALE 信號的下降沿鎖存 P0 送出的地址信息。片選信號 CE 和 IO/M 選擇信號分別接 和 。 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78X T A L 119X T A L 218P 2 .1 ( A 9 )22P 2 .2 ( A 1 0 )23P 2 .3 ( A 1 1 )24P 2 .4 ( A 1 2 )25( R X D ) P 3 . 010( T X D ) P 3 .111R S T9( R D ) P 3 . 717( W R ) P 3 . 616V C C40G N D20P 0 .0 ( A D 0 )39P 0 .1 ( A D 1 )38P 0 .2 ( A D 2 )37P 0 .3 ( A D 3 )36P 0 .4 ( A D 4 )35P 0 .5 ( A D 5 )34P 0 .6 ( A D 6 )33P 0 .7 ( A D 7 )32( I N T 1 ) P 3 . 313( I N T 0 ) P 3 . 212( T 1 ) P 3 .515( T 0 ) P 3 .414P 2 .0 ( A 8 )21P 2 .5 ( A 1 3 )26P 2 .6 ( A 1 4 )27P 2 .7 ( A 1 5 )28EA31A L E30P S E N29A T 8 9 S 5 1V C C40A D 012A D 113A D 214A D 315A D 416CE8A D 517A D 618A D 719RD9WR10I O / M7A L E11T I M E R O U T6T I M E R I N3P B 029P B 130P B 231P B 332P B 433P B 534P B 635P B 736P C 037P C 138P C 239P C 31P C 42P C 55P A 021P A 122R E S E T4P A 223P A 324P A 425P A 526P A 627P A 728G N D208 1 5 5+ 5 V + 5 V 圖 32 51 單片機(jī)與 8155 的連接方式 信號輸入部分 溫度信號采集與處理 采用構(gòu)建橋式電路，電橋的四個電阻中三個是恒定的，另一個用 Pt100熱電阻，當(dāng) Pt100 電阻值變化時，測試端產(chǎn)生一個電勢差，由此電勢差換算 18 出溫度。電路中使用的是 1kΩ（ 0℃）的鉑電阻，因為鉑電阻阻值高達(dá) 1kΩ所以不受布線溫度的影響。 R0、 R Rt 構(gòu)成橋式電路橋式電路的輸出電壓 OUTe經(jīng)由差動放大器放大。 OUTe 可以表示為： D01t1 1 V)RR)(RR( R ??? △Re O U T （ 31） 在圖中所示參數(shù)的條件下， OUTe 的靈敏度為 ℃ 。為了將他 放大為10mA/℃的靈敏度，差動放大器的增益 G 必須為 10/= 倍。具體電路如圖 33 所示。該電路中為了使橋式電路的電阻不受影響，將輸入電阻選取了高達(dá) ?? 43 RR 1MΩ的數(shù)值，由此決定了運(yùn)算放大器必須是低輸入偏置電流的場效應(yīng)管晶體管輸入型。經(jīng)過儀器放大器放大后的電壓輸出送給 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的 INO 口，從而把熱電阻的阻值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 [18] R12 2 KR22 2 KR01KR61KP T 1 0 0V R 11 0 0 KR31M+ 1 2 VA D 5 4 8 J+ 1 2 V 1 2 VR7V R 21KR75 . 4 9 KR41MR81KI N T0G N DG N DG N D 圖 33 信號采集與處理 A/D 轉(zhuǎn)換 利用熱電阻 PT100 溫度傳感器 具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓、線性較好的特點(diǎn)作為溫度傳感器，然后通過運(yùn)算放大器構(gòu)建差分放大將溫度信號轉(zhuǎn)換成 ADC0809 模擬通道的輸入的 05V標(biāo)準(zhǔn)信號，再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入單片機(jī)。 AD 轉(zhuǎn)換器選 ADC0809， ADC0809 是一種逐次比較式的 8 路模擬輸入，內(nèi)部具有所存功能，故不需加地址鎖存器。 ALE 腳為地址所存信號，高電平 19 有效，三根地址線固定接地，由于地址信號已經(jīng)固定，固將 ALE 接高電平。 系統(tǒng)只需要一路信號，選擇 IN0 作為輸入。 START 腳為 AD 轉(zhuǎn)換啟動信號，高電平有效，程序控制 。 AD 采樣值為系統(tǒng)的偏差信號，固選擇 ADC0809的 VREF 接 +5V 和 5V。由圖可以看出， ALE 信號和 START 信號聯(lián)系在一起，這樣連接可以在信號的前沿寫入地址信號，在其后沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換。 START和 ALE 互連可以使 ADC0809 在接收模擬量路數(shù)地址時啟動工作。 START 啟動信號由 89S51 的 WR 和 經(jīng)或非門產(chǎn)生。 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果由 8155 的 PA0～PA7 口讀入，故將 AD 轉(zhuǎn)換器的輸出與 8155 的 PA0～ PA7 口相連，高地位依次相連。 AD 轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路如下圖 34 所示。 D721D620D519D418D38D215D114D017E O C7OE9A L E22S T A R T6V r 16G N D13I N 026I N 127I N 228I N 31I N 42I N 53I N 64I N 75A D D A25A D D B24A D D C23C L O C K10V r +12V C C11A D C 0809+ 5V123312PA0PA1PA2PA3PA5PA4PA6PA7RDP 2 . 5WR 圖 34 ADC0809 與單片機(jī)的接口設(shè)計 顯示電路設(shè)計 數(shù)碼管動態(tài)顯示實際是將所有數(shù)碼管的 8 個筆畫段 a～ h的各同名段分別并接在一起，并把他們接在單片機(jī)的字段輸出口上。為了防止各個數(shù)碼管同時顯示相同的數(shù)字，各個數(shù)碼管的公共端 COM 還要收到另一組信號的控制，即把他們連到位輸出口上。這樣，一組數(shù)碼管顯示器需要由兩組信號來控制：一組字段輸出口輸出的字形代碼，用來控制顯示的字形，稱為段碼；另一組 20 是位輸出口的控制信號，用來選擇第幾個顯示器工作，稱為位碼。所謂動態(tài)顯示就是利用循環(huán)掃描的方式，分時輪流宣統(tǒng)各個數(shù)碼管的公共端，使各個數(shù)碼管輪流導(dǎo)通，在導(dǎo)通的同時送上不同的段碼。當(dāng)掃描速度達(dá)到一定程度時，人眼就分辨不出來了，即認(rèn)為各個數(shù)碼管在同時顯示。 [12] 如圖 35 所示， 8155 的 PB 口作為段控制， PC 口通過 4 個 PNP 型三極管 8550 控制數(shù)碼管的 4 個 COM 公共端。如果要第一個數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)， PC0需要輸出低電平 0，則此時第一個 PNP 三極管導(dǎo)通，通過第一位數(shù)碼管的COM 公共端向第一個數(shù)碼管供電。以此類推，可以分時點(diǎn)亮 4 個 LED 數(shù)碼管。但是，需要注意的是不能讓 PC0～ PC3 中的 2 個或 2 個以上同時輸出低電平 0，否則就會造成顯示混亂，除非 2 個數(shù)碼管上要顯示的內(nèi)容相同。本例中數(shù)碼管選擇的是 SM410364 共陽極四位一體的 LED 顯示器。三極管采用PNP 型 8550， PB 口接的限流電阻是 8 個 470Ω 的； PC 口上接的電阻是 4 個； PB 口接的 8 個上拉電阻都是 的。 V C C40A D 012A D 113A D 214A D 315A D 416CE8A D 517A D 618A D 719RD9WR10I O / M7A L E11T I M E R O U T6T I M E R I N3P B 029P B 130P B 231P B 332P B 433P B 534P B 635P B 736P C 037P C 138P C 239P C 31P C 42P C 55P A 021P A 122R E S E T4P A 223P A 324P A 425P A 526P A 627P A 728G N D208 1 5 5a eb c d f g dpC O M 1 C O M 2 C O M 3 C O M 4R1R2R3R4R5R6R7R84 7 0 k * 8R 1 0R 1 1R 1 2COM1R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8+ 5 V4 . 7 K * 8+ 5 VQ1 Q2 Q3 Q4+ 5 V8 5 5 0 圖 35 數(shù)碼管動態(tài)顯示驅(qū)動電路 21 信號輸出部分 D/A 轉(zhuǎn)換 DAC0832 的基本原理是把數(shù)字量的每一位轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后根據(jù)疊加定理將每一位對應(yīng)的模擬分量相加，輸出相應(yīng)的電流或者電壓。DAC0832 是具有兩個輸入數(shù)據(jù)寄存器的 8 位 DAC，可以直接與 51 單片機(jī)相連，參考電壓 +5V，直接與供電電源相連。 DAC0832 是電流型輸出，在應(yīng)用時外接運(yùn)放使之成為電壓型輸出。 CSDA：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； WR：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由 ILE、 CS、 WR1 的邏輯組合產(chǎn)生 LE1，當(dāng) LE1 為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換， LE1 的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存； DAC0832的數(shù)據(jù)口和單片機(jī)的 P1 口相連，片選信號 CS 為 。如圖 36 為 DAC0832與單片機(jī)的連接電路。 R F B9I 2out12I 1out11D I 713D I 614D I 515D I 416D I 34D I 25D I 16D I 07I L E19V R E F8V C C20D G N D10A G N D3W R 12W R 218X F E R17CS1D A C 0832+ 12V 12V+L M 324P 1 . 1P 1 . 6P 1 . 7P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 0P 1 . 4P 1 . 5P 2 . 6WRV C C 圖 36 DAC0832 與 單片機(jī)的接口設(shè)計 22 420mA 標(biāo)準(zhǔn)信號輸出 LM324 的 5 管腳與 DAC0832 的（ IOUT2） 12 管腳相連， LM324 的 6管腳與 DAC0832 的（ IOUT1） 11 管腳相連， LM324 的 7 管腳與 DAC0832的 REF（ 9）管腳相連。 第一級運(yùn)算放大器的作用是將 DAC0832 輸出的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號 V1，第二級運(yùn)算放大器的作用是將輸出的 05V 電壓轉(zhuǎn)換為 420mA 標(biāo)準(zhǔn)信號。從而控制輸出調(diào)節(jié)蒸汽溫度減溫閥，達(dá)到減溫的目的。 420mA 標(biāo)準(zhǔn)信號輸出如下圖 37 所示。 R F B9I 2out12I 1out11D I 713D I 614D I 515D I 416D I 34D I 25D I 16D I 07I L E19V R E F8V C C20D G N D10A G N D3W R 12W R 218X F E R17CS1D A C 0832R15KR I N20K+ 12V 12V+ 12V 12VT1