電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)論文-資料下載頁
2024-11-04 04:02本頁面
【導(dǎo)讀】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，并且在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。對于這樣一個具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫單向性等特點(diǎn)的控制對象，很難用數(shù)學(xué)方法建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此用傳統(tǒng)的控制理論和方法很難達(dá)到好的控制效果。單片機(jī)以其高可靠性、高性能價格比、控制方便簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，可以提高控制質(zhì)量和自動化水平。本系統(tǒng)的單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由單片機(jī)控制器、可控硅輸出部分、熱電偶傳感器、溫度變送器以及被控對象組成。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如下所示：。在本控制對象電阻加熱爐功率為800W，由220V交流電供電，采用雙向可控硅進(jìn)行控制?？刂扑惴ㄟx用改PID控制。
【正文】 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在保溫階段，溫度控制精度為正負(fù)1度，故當(dāng)溫度下降或上升2度時為故障狀態(tài)，需要報(bào)警提醒。所以在電路設(shè)計(jì)上應(yīng)用了蜂鳴器和發(fā)光二極管，系統(tǒng)正常運(yùn)行時綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，當(dāng)出現(xiàn)故障時紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮并且蜂鳴器鳴叫，提醒操作人員注意。報(bào)警狀態(tài)可通過按鍵復(fù)位和系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動復(fù)位。開始子程序返回清除報(bào)警狀態(tài)位F0 報(bào)警子程序 鍵盤模塊程序設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，輸入設(shè)備采用4*4矩陣鍵盤。當(dāng)“設(shè)定”鍵按下時觸發(fā)鍵盤中斷服務(wù)程序，由程序程控掃描法確定那個鍵按下并執(zhí)行相應(yīng)的動作。程控掃描的任務(wù)是：(1)首先判斷是否有鍵按下。方法：使所有的行輸出均為低電平，然后從端口A讀入列值。如果沒有鍵按下，則讀人值為FFH．如果有鏈按下．則不為FFH。(2)去除鍵抖動。方法：延時10—20 ms，再一次判斷有無鍵按下，如果此時仍有鍵按下，則認(rèn)為鍵盤上確實(shí)有鍵處于穩(wěn)定閉合期。(3)若有鍵閉合，則求出閉合鍵的鍵值。方法：對鍵盤逐行掃描。（4）程序中需等閉合鍵釋放后才對其進(jìn)行處理。 通信模塊在此部分主要是實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)之間的通信，將實(shí)時數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，進(jìn)行同一協(xié)調(diào)和集中管理。RS232的電氣接口是單端的、雙極性電源電路。由于RS232采用的數(shù)據(jù)傳輸線路是非平衡，且是誤無差分的接收方式，當(dāng)信號穿過電氣干擾環(huán)境時，發(fā)送的信號將會受到影響。故數(shù)據(jù)傳輸速率局限于20KB/s；傳輸距離局限于15m，但RS232也是目前最廣泛使用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，考慮到系統(tǒng)調(diào)試的方便，采用了RS232串行總線。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5v單電源供電。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： （1）第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。 （2）第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10 腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 （3）第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。13
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