《智能电加热炉定时》PPT课件.ppt

智能电加热炉定时控制系统 学生姓名：王乾宇 指导教师：谢明山 王 舵研究背景及研究现状以8051单片机为核心，实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。温度是工业对象中一种重要的参数，特别在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。电加热炉是一个非线性的、时变的、分布参数的复杂被控对象。设计依据利用单片机技术知识完成温度数据采集和控制电路，安全报警电路的设计。设计内容包括硬件电路，程序，流程图，工作原理等。设计进行的主要工作加热炉炉温智能控制系统的研究是基于先进的单片机控制技术，在低能耗下实现对炉温的精确控制。本文选用单片机组成电加热炉炉温控制系统，计算机定时对炉温进行测量，把测量的温度信号经A/D转换后送入到计算机，按预定的控制规律进行判别和运算。从而得到控制量，作为电加热炉的触发信号,用来控制电加热的温度变化，以达到炉温控制曲线的要求。温度控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计是系统设计的基础，具有重要意义。主要设计内容包括温度测量、A/D转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、报警电路、D/A转换等部分。报警电路 除了显示电路之外，为了安全生产，系统设计有报警电路，采用双色发光二极管进行显示。当Lai为高电平，而LBi为低电平时，发光二极管显示绿色；反之，Lai为低电平，LBi为高电平时，发光二极管显示红色；若两者均为高电平时，显示黄色。为了引起操作人员注意，系统还设计了一个声音系统报警电路。温度控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块式结构。主要分3部分：第一部分为主程序；第二部分为键盘中断服务程序；第三部分的是定时采样及处理程序。控制系统主程序主程序主要进行初始化，分配内存单元及设置定时参数，以便为系统正常工作创造条件。温度控制系统的主程序流程图 主程序送堆栈指针8255初始化设置内存单元初始状态设定时器工作方式定时器1初始化定时器0初始化开中断模拟主程序定时采样服务处理中断程序定时采样服务处理中断程序即5s定时服务中断程序。它是系统本身的主要部分，其主要任务是：数据采集；数字滤波；标度变换；报警处理；显示通道号及程序；控制计算；控制输出等。定时采样中断服务程序的流程图定时器1中断服务程序关定时器1数据采集数字滤波标度变换报警处理显示控制计算控制输出返回中断手动后援除了自动控制工作模式外，为了保证系统安全可靠工作，特别是在系统控制器发生故障时，系统不致影响生产，系统专门增加手动后援操作。所谓手动后援就是一旦系统自动状态发生故障时，则可转入手动状态工作。手动后援有两种方法实现。一种是在系统中增设手动操作器，另一种方法也可采用简单的电位器电路。抗干扰措施 为了保证电路性能，电阻全部选用精密电阻，电容选用高阻抗优质电容，并进行筛选配套。印制电路板的绝缘质量要好，布线安排要合理。采用屏蔽技术、隔离技术和接地技术。以金属材料例如铁制作的封闭金属盒具有电磁屏蔽功能，可使屏蔽盒内的电路免受电场、磁场的干扰。固态继电器内设光电隔离电路，可以防止强电与弱电共地对单片机的干扰。将数字地、模拟地分开，最后在电源板一点共地，可有效防止A/D输入对单片机产生的共模干扰。电桥电源采用专用桥头电源变压器，整流后用大电容滤波，使桥路有一个很稳定的电压。微机系统应用中供电系统干扰是很重要的。在交流电源进入处采用隔离变压器，并采用了电源滤波技术。采用软件滤波法。结论单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统等诸多领域得到广泛应用。本文所设计的电加炉计算机控制系统是智能控制系统的一种。以8051单片机为核心，采用零点迁移和固态继电器控温电路，使得硬件成本降低，控温精度较高，可靠性好，性能价格比提高。此系统操作简便、抗干扰能力强、运行可靠，适合中、低温电加热炉的温度控制。致谢通过这次论文的写作，使我对电加热炉的温度控制系统有了更加深刻的认识和更全面的了解，也是对我三年大学所学知识的总结与回顾，通过这次设计，我受益匪浅，这离不开老师和同学对我的帮助与支持。感谢所有指导老师的帮助。