电阻加热炉温度控制
计算机控制技术课程设计-电阻炉温度控制系统设计
合肥工业大学《计算机控制技术》课程设计——电阻炉温度控制系统设计学院专业姓名学号＿_＿__＿_ _＿＿＿____ ＿完成时间摘要:电阻炉的类型根据其热量产生的方式不同，可分为间接加热式和直接加热式两大类。
间接加热式电阻炉,就是在炉子内部有专用的电阻材料制作的加热元件,电流通过加热元件时产生热量,再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。
直接加热式电阻炉,是将电源直接接在所需加热的材料上,让强大的电流直接流过所需加热的材料，使材料本身发热从而达到加热的效果。
工业电阻炉,大部分采用间接加热式，只有一小部分采用直接加热式。
由于电阻炉具有热效率高、热量损失小、加热方式简单、温度场分布均匀、环保等优点，应用十分广泛.关键词:炉温控制；高效率;加热一、总体方案设计本次课程设计主要就是使用计算机以及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，从而使系统达到工艺要求的性能指标。
１、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220Ｖ交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。
２、工艺要求及要求实现的基本功能本系统中所选用的加热炉为间接加热式电阻炉，控制要求为采用一台主机控制8个同样规格的电阻炉温度;电炉额定功率为20 kＷ；)恒温正常工作温度为１000℃,控温精度为±１%;电阻炉温度按预定的规律变化,超调量应尽可能小，且具有良好的稳定性;具有温度、曲线自动显示和打印功能，显示精度为±１℃;具有报警、参数设定、温度曲线修改设置等功能。
3、控制系统整体设计电阻炉温度计算机控制系统主要由主机、温度检测装置、A/D转换器、执行机构及辅助电路组成.系统中主机可以选用工业控制计算机、单片微型计算机或可编程序控制器中的一种作为控制器,再根据系统控制要求,选择一种合理的控制算法对电阻炉温度进行控制。
电阻炉炉温自动控制系统
电阻炉以电为热源，通过电热元件将能转化为热能，在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比，热效率高，可达50%-80%，热工制度容易控制，劳动条件好，炉体寿命长，炉温均匀，适用于要求较严的工件加热。电阻炉的功率是根据电阻炉的热平衡原则确定的，通过热平衡计算，可以比较精确的计算出电炉的功率。电炉所需的功率应包括炉子蓄热，工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所需的热量，热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度，材料导热系数决定。电阻炉是热处理生产中应用最广的加热设备，通过不知在炉内的加热元件将电能转化为热能并记住辐射与对流的传热方式加热工件。
加热炉温度控制系统
加热炉温度控制系统标题：加热炉温度控制系统摘要：加热炉温度控制系统是一种用于控制加热炉温度的设备。
它通过监测加热炉内的温度并相应地调节加热器的工作状态，以保持加热炉内的温度在设定范围内稳定。
本文将介绍加热炉温度控制系统的原理、组成部分以及工作流程，并探讨其在工业生产中的应用。
关键词：加热炉、温度控制、加热器、工业生产1. 引言加热炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于冶金、机械加工和材料研究等领域。
在加热炉的使用过程中，保持加热炉内的温度稳定是非常重要的。
过低的温度会导致加热不充分，影响产品的质量；过高的温度则会造成能源的浪费，甚至导致设备损坏。
因此，开发一种稳定且可靠的加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。
2. 温度控制系统的原理温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器用于实时监测加热炉内的温度变化，将温度信号传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度，计算出相应的控制信号。
执行器根据控制信号调节加热器的工作状态，从而实现加热炉温度的稳定控制。
3. 温度控制系统的组成部分3.1 温度传感器温度传感器是温度控制系统中的重要组成部分。
常用的温度传感器有热电阻和热电偶两种。
热电阻传感器的工作原理是利用金属电阻随温度变化而发生的电阻变化，通过测量电阻的变化来确定温度。
热电偶传感器则是利用两种不同材料的接触产生的热电势随温差变化而变化，通过测量热电势的变化来确定温度。
3.2 控制器控制器是温度控制系统的核心部件，负责计算控制信号并将其传输给执行器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度，做出相应的控制决策。
常见的控制器包括PID控制器和模糊控制器。
PID控制器根据比例、积分和微分三个方面来调节控制信号；模糊控制器则利用模糊逻辑推断得出控制信号。
3.3 执行器执行器根据控制器传输的控制信号调节加热器的工作状态。
常见的执行器包括电动阀和可调电阻。
课程设计—电阻炉炉温控制系统
电阻炉炉温控制系统设计1课程设计规定1.1 课题内容应用计算机旳实时监控和温度测量技术，采用单片机、温度检测电路、温度控制电路等，采用比例环反馈、数字PID闭环调整两种方式实现电阻炉炉温旳实时监控。
1.2 规定和技术指标用单片机和对应旳构成部件构成电阻炉温旳自动控制系统，规定测温范围0～100℃，使其控制系统控制旳温度保温值旳变化范围为30～60℃。
规定：（1）完毕电阻炉温度控制系统设计，包括硬件电路设计和软件程序设计；（2）采用LED实时显示控温时旳实际炉温和设定炉温，如将炉温加热并控制在60℃；当炉温工作至设定温度时，蜂鸣器每2秒报警一次，绿色LED灯常亮。
当炉温超过设定温度5℃，过温保护电路动作，蜂鸣器常鸣，红色LED常亮。
（3）对其主电路和控制电路设计对应旳保护电路，使其安全可靠地工作。
（4）具有防干烧功能。
（5）具有定期功能，设定一段时间自动加温，如1分钟。
1.3 元器件清单另有剪刀、镊子等工具表1.1 元器件清单2电路设计2.1 总体设计方案基本方案：运用温度变送器和温度检测电路将电阻炉实际温度转换成对应旳数字信号，送入单片机，进行数据处理后，通过显示屏显示温度，并判断与否报警，同步将实际炉温与设定温度比较，根据对应旳算法(如PID)计算出控制量，通过控制对应旳加热电路实现对炉温旳控制。
本系统采用STC89C52作为系统旳主控芯片，负责加热炉旳温度检测与控制。
其重要任务是：1、读取DS18B20旳温度数据；2、控制继电器通断，保证温度到达设定值并保温；3、读取键盘设置旳温度值；4、在LED上显示设置旳温度、目前温度以和恒温时间；5、当温度抵达警戒值旳时候控制蜂鸣器报警。
图2.1 总体构造图由于加热炉仅能通过通断电路控制，不具有良好旳可控性，且加热所需旳速度和精度规定并不高，这里无需使用PID算法这样旳高速跟踪算法，只要使用二次线性化旳措施控制，就可以很好地实现炉子旳加热和恒温控制了。
电阻加热炉温度控制系统设计
电阻加热炉温度控制系统设计一、温度控制系统的要求：1.稳定性：系统应能快速响应温度变化，并能在设定温度范围内保持稳定的温度。
2.精度：控制系统应具备高精度，确保炉内温度与设定温度的偏差控制在允许范围内。
3.可靠性：系统应具备高可靠性，能长时间稳定运行，并能在发生异常情况时及时报警或自动停止加热。
4.人机界面：温度控制系统应提供方便直观的人机界面，操作简单易懂。
二、温度控制系统的设计：1.传感器选择：选择合适的温度传感器进行温度检测。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻。
根据实际需求选择合适的传感器类型和量程。
2.温度控制器选择：根据控制需求，选择适用于电阻加热炉的温度控制器。
具备温度显示功能的控制器可以直观地显示炉内温度。
还可以选择具备PID控制功能的控制器，以提高温度控制精度。
3.控制循环设计：将温度控制系统设计成闭环控制系统，以实现炉内温度的精确控制。
控制循环包括采样、比较、控制和执行四个环节。
采样环节将实际温度值与设定温度值进行比较，然后控制环节根据比较结果输出控制信号，最后执行环节根据控制信号调节电阻加热炉的加热功率。
4.温度传感器布置：将温度传感器布置在炉内合适位置，确保能够准确测量到炉内温度。
传感器的安装位置应避免热点和冷点，以避免温度不均匀。
5.控制参数调整：根据实际情况进行PID参数的调整。
通过实验或仿真等方法，逐步调整PID参数，使得系统能够快速响应温度变化、准确跟踪设定温度，并保持稳定的温度输出。
6.报警和保护设计：设计温度控制系统时，应考虑到电阻加热炉的过热或温度异常等情况，并设置相应的报警和保护功能。
当温度超过安全范围时，系统应及时报警，并自动停止加热。
7.人机界面设计：为了方便操作和监控，可以在温度控制系统上设置触摸屏或显示屏。
通过人机界面，操作人员可以方便地设定温度、监测炉内温度，并能够实时查看温度曲线和报警信息。
总之，电阻加热炉温度控制系统的设计需要考虑到温度控制精度、稳定性、可靠性和人机界面等方面的要求。
电阻炉炉温控制系统的研制
摘要电阻炉作为工业炉窑中的一种常用的加热设备被广泛的应用于工业生产中。
对电阻炉温度控制精确与否将直接影像到产品的质量和生产效率。
电阻炉是一种具有纯滞后的大惯性系统，开关炉门，加热材料，环境温度以及电网电压等都影像控制过程，传统的电阻炉控制系统大多建立在一定的模型基础上，难以保证加热要求。
本文将PID控制算法引入到传统的电阻炉控制系统中，借此提高其控制效果。
设计一个控制精度高，运行稳定的电阻炉温度控制系统是很有必要的。
本设计是以电阻炉温度为被控对象，单片机为核心的一种控制系统。
其中以K型热电偶作为温度传感器。
AT89c51单片机为控制核心，PID运算规律作为控制算法。
文化中详细介绍了该控制系统的硬件电路设计。
软件电路设计及PID控制算法。
在对电阻炉温度控制系统的研究之后，本设计主要完成温度控制系统的总体方案设计，硬件原理图的绘制，信号调理电路的设计，固态继电器的应用及温度控制电路的设计同时也完成了系统程序设计，并通过软件完成了对温度的控制功能。
关键词：电阻炉温度控制PID算法单片机The Design of Temperature Control System of Resistance Furnace AbstractResistance furnace was widely used in industrial production,the effect of the temperature control of Resistance furnace has a direct impact on product quality and productivity. Therefore, the design of high-precision control and stable operation of the resistance furnace temperature control system has a high application value.In this design, the resistance furnace as a controlled object,singlechip as the design of a control unit. Which type of thermocouple temperature sensor as K,AT89c51 microcontroller as control core and PID control algorithm for operation rule, This paper introduces the control system of the hardware circuit, software design and the PID control algorithm.On the resistance furnace temperature control system, the design of the main pleted the overall scheme of the temperature control system design, hardware circuit principle diagram, the signal of the temperature contral circuit design of the system ,meanwhile finish the program design, through the software control to plete the function of temperature control.Key words：The resistance furnace Temperature control PID control Single-chip microp目录第一章绪论11.1课题研究的背景意义11.2课题国外研究现状及趋势21.3本文的主要容3第二章总体设计及其方案论证42.1设计工艺流及其要求42.2 不同方案比较42.3 研究容52.3.1 设计原理52.3.2 方框图52.3.3 系统组成62.3.4 控制算法6第三章硬件设计73.1 系统设计原理73.2 单片机的选择93.2.1 单片机AT89c51的介绍93.2.1.1 AT89C51单片机的功能特性103.2.1.2 AT89C51单片机的基本组成103.2.1.3 AT89C51单片机引脚及其功能113.2.1.4 单片机的复位电路133.2.1.5 单片机的时钟电路133.3 前向通道设计143.3.1 温度检测电路设计143.3.1.1 K型热电偶的介绍143.4 后向通道设计203.4.1 温度控制电路203.4.2 继电器的工作原理和特性213.4.3 继电器主要产品技术参数223.4.4 继电器测试223.4.5 继电器的电符号和触点形式233.4.6 继电器的选用233.5 外围接口电路设计243.5.1 显示电路设计243.5.2 键盘电路设计253.5.3 报警电路设计273.5.4 通信电路设计273.6 电源设计283.7 抗干扰设计293.7.1 抗干扰渠道293.7.2 抗干扰措施30第四章系统软件设计304.1设计思路304.2程序设计374.1.1 程序设计374.1.2 显示字程序设434.1.3 按键字程序474.1.4 PID算法子程序54总结58致59参考文献59第一章绪论电阻炉是工农业生产中常用的电加热设备,广泛应用于冶金、化工、电力工程、造纸、机械制造、建材和食品加工等诸多生产过程中，而大功率的电阻炉则应用在各种工业生产过程中。
电加热炉温度控制系统设计
电加热炉温度控制系统设计摘要：1.引言电加热炉广泛应用于金属加热、熔化、回火等工艺过程中，其温度控制对产品质量的稳定性和一致性具有重要影响。
因此，设计一套高效可靠的电加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。
2.系统结构设计电加热炉温度控制系统主要由传感器、控制器、执行器和人机界面组成。
传感器用于实时感知电加热炉内部温度变化，控制器根据传感器数据进行温度控制算法的计算，执行器根据控制器输出的控制信号调节电加热炉的供电功率，人机界面用于显示和操作温度控制系统。
3.温度传感器设计温度传感器一般采用热电偶或热电阻器进行测量，其工作原理基于材料的温度和电阻之间的相关性。
在电加热炉温度控制系统中，传感器应具有快速响应、精确稳定的特性，选择合适的传感器材料和安装位置对于准确测量温度值至关重要。
4.控制器设计电加热炉温度控制系统常用的控制器包括PID控制器和模糊控制器。
PID控制器基于比例、积分和微分三个部分的线性组合，能够根据系统的误差进行相应的调节，具有简单可靠的特点。
模糊控制器基于模糊逻辑推理，能够根据模糊规则进行决策，适应性强。
选择合适的控制器取决于电加热炉的温度调节需求和实际使用场景。
5.执行器设计电加热炉的供电功率调节通常通过调整炉内的电阻或使用可调电压/电流源实现。
执行器的设计应考虑到功率调节的精度和响应时间等因素，确保控制系统能够快速准确地调节电加热炉的供电功率，实现温度控制目标。
6.人机界面设计温度控制系统的人机界面一般包括温度显示、参数设置、报警显示和历史数据查询等功能。
界面设计应简洁明了，易于操作，提供必要的温度控制信息和报警提示，方便操作员进行实时监测和调节。
7.系统安全与优化温度控制系统应考虑到系统的安全性和优化性能。
安全性包括对系统故障的检测和处理，例如传感器异常、控制器故障等；优化性能包括对温度变化的快速响应和精确控制，例如减小温度波动、提高温度稳定性等。
8.结论本文基于电加热炉温度控制系统设计原理和方法进行了综合考虑，针对不同的温度控制要求给出了相应的解决方案。
加热炉的控制系统
加热炉的控制系统引言加热炉是工业生产中常用的设备，用于加热各种材料以达到所需温度。
为了确保加热过程的稳定性和安全性，高效的控制系统是必不可少的。
本文将介绍加热炉的控制系统的基本原理、组成部分，以及常见的控制策略和技术。
基本原理加热炉的控制系统的基本原理是通过不同的控制器对加热炉的加热过程进行调节，以达到所需的温度。
控制系统通过测量加热炉内部的温度，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号，控制加热器的加热功率。
组成部分加热炉的控制系统由以下几个核心组成部分组成：温度传感器温度传感器用于测量加热炉内部的温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器等。
传感器将测量到的温度值转换成电信号，供控制器使用。
控制器控制器是整个加热炉控制系统的核心部分，负责测量、比较和控制加热炉的温度。
控制器接收从温度传感器传来的温度信号，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号。
常见的控制器有PID控制器和PLC控制器。
加热器加热器负责提供加热炉所需的能量。
根据控制器发出的控制信号，加热器调整加热功率，以达到所需的温度。
常见的加热器有电阻加热器、电磁感应加热器和燃烧器等。
接口设备接口设备用于与人机界面进行交互，方便操作人员对加热炉的控制系统进行设置和监控。
常见的接口设备有触摸屏、键盘和显示屏等。
控制策略加热炉的控制系统根据控制策略的不同，可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制开环控制是指控制系统只根据预先设定的参数进行控制，无法对实际温度进行反馈。
开环控制常用于加热炉加热过程稳定、温度变化较小的场景。
开环控制的优点是简单、成本低，但缺点是对外界扰动敏感，无法及时校正温度偏差。
闭环控制闭环控制是指控制系统通过温度传感器对实际温度进行反馈，并根据反馈信息调整控制器的输出信号，以使实际温度更接近目标温度。
闭环控制具有良好的稳定性和鲁棒性，在加热炉温度变化大、外界扰动较大的场景中表现出较好的性能。
控制技术加热炉的控制系统使用多种控制技术来确保加热过程的稳定和安全。
电阻加热炉温度控制
一、摘要温度是工业对象中主要的被控参数之一。
特别是在冶金、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。
由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。
因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
二、总体方案设计设计任务用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
1、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
系统模型：2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50—350℃，升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃，保温阶段温度控制精度为+2℃。
3、要求实现的系统基本功能微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。
模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。
微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。
4、对象分析在本设计中，要求电阻炉炉内的温度，按照上图所示的规律变化，从室温开始到50℃为自由升温阶段，当温度一旦到达50℃，就进入系统调节，当温度到达350℃时进入保温段，要始终在系统控制下，一保证所需的炉内温度的精度。
加工结束，要进行降温控制。
保温段的时间为600—1800s。
过渡过程时间：即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。
电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法
电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法一、电加热炉温度控制系统模型建立1.电加热元件电加热元件是实现加热过程的关键组件，通过电流通过电加热元件时会产生热量，从而提高电加热炉的温度。
通常采用的电加热元件有电阻丝或者电加热器。
2.温度传感器温度传感器用于实时检测电加热炉的温度，常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
传感器将温度信号转换为电信号并输出给控制器。
3.控制器控制器是温度控制系统的核心部分，通过对电加热元件的控制，实现对炉温的控制。
常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。
控制器根据输入的温度信号和设定值进行比较并产生控制信号，然后将控制信号送至电加热元件。
4.反馈装置反馈装置用于实时反馈炉温信息给控制器，以便控制器能够根据反馈信息进行调整，从而实现温度的稳定控制。
典型的反馈装置有温度传感器、红外线测温仪等。
二、控制算法1.PID控制算法PID控制器是最常用的控制算法之一，其通过比例、积分和微分三个部分组合来实现对温度的控制。
PID控制器的控制信号计算公式如下：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∑e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)为控制信号，Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分系数，e(t)为偏差，de(t)/dt为偏差的变化率。
2.模糊控制算法模糊控制算法通过模糊集合、模糊规则和模糊推理来实现对温度的控制。
基本的模糊控制算法包含模糊化、模糊规则的建立、模糊推理和解模糊化四个步骤。
3.自适应控制算法自适应控制算法通过对系统模型的实时辨识和参数的自动调整，实现对温度的自适应控制。
自适应控制算法常见的有模型参考自适应控制、最小均方自适应控制等。
三、总结电加热炉温度控制系统模型的建立包括电加热元件、温度传感器、控制器和反馈装置四个主要组成部分。
常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法。
通过合理选择控制系统的组成部分和控制算法，并根据实际需求进行参数调整和优化，可以有效实现对电加热炉温度的稳定控制。
加热炉基础知识与操作
加热炉是一种用于加热材料或样品的设备，常用于实验室、工业生产和科研领域。
下面是一些加热炉的基础知识和操作指南：
类型和工作原理：
加热炉可以分为多种类型，包括电阻加热炉、感应加热炉、气体加热炉等，根据具体的加热方式和能源使用。
电阻加热炉是最常见的类型，利用电阻丝或加热元件产生热量，并通过导热材料将热量传递给被加热物体。
安全注意事项：
在操作加热炉之前，确保了解和遵守相关的安全操作规程和使用指南。
使用适当的个人防护装备，如安全眼镜、手套和防护服。
将加热炉放置在稳定的表面上，并确保通风良好。
操作步骤：
打开加热炉的电源，并调整温度控制器到所需的温度。
将待加热的样品或材料放置在加热炉内，并注意不要堵塞通风孔。
关闭加热炉的门或盖子，并确保它们紧密关闭，以避免热量泄漏。
监控加热过程，注意温度变化和加热时间。
加热完成后，谨慎取出样品或材料，使用合适的工具或防热手套。
清洁和维护：
在关闭加热炉之前，确保将温度调至安全范围，并断开电源。
定期清洁加热炉，移除灰尘和残留物，以确保正常的运行和使用寿命。
注意维护和更换加热元件或电阻丝，遵循制造商的建议和指导。
电阻加热炉原理
电阻加热炉原理
电阻加热炉是一种利用电阻材料产生热能的加热设备。
其原理是通过通电使电阻丝产生电阻热，进而加热周围物体。
电阻加热炉的主要组成部分包括电阻丝、电源和控制系统。
电阻丝通电后产生电流流过它，由于电阻丝的材料及长度等因素，电阻丝会发热。
发热的程度取决于电阻丝的电阻值、电流大小和通电时间等因素。
电阻丝经过散热设备将产生的热能传递给待加热物体，使其温度升高。
通过控制电源的电流大小和通电时间，可以调节电阻加热炉的加热功率，从而实现对物体温度的精确控制。
电阻加热炉具有加热速度快、加热均匀的特点。
它广泛应用于工业生产中的加热、煅烧、焙烧等工艺过程中。
同时，电阻加热炉还常用于实验室中的实验研究和样品加热等需求。
需要注意的是，由于电阻加热炉产生的热能主要通过辐射、传导和对流等方式传递，因此在使用时应注意热能的传递效率和散热设备的设计，以充分利用电能并确保加热效果。
总之，电阻加热炉通过通电使电阻丝发热，并通过热传递将热能传递给待加热物体，实现对物体温度的控制。
这是一种常用的加热设备，具有加热速度快、加热均匀等特点。
箱式电阻炉操作规程
箱式电阻炉操作规程电阻炉外壳采用优质冷轧钢板制作，表面喷涂工艺处理、炉门采用满门式结构、启闭灵活。
一、操作规程（1）设备检查：开炉前应对设设备作一次全面检查，检查电器控制箱内是否有工具或其他导电物质，炉内若有遗忘的工件存在应及时清除，特别是电热元件的接线柱，必须确保没有松动现象，安全防护罩必须完整有效。
对电器和仪表的检查应有专人负责，当确认设备无任何隐患时，方许开炉工作。
（2）炉子起动：将控温仪表的温度控制指示数字调整到工艺要求温度的位置上，然后接通设备总电源开关，打开仪表和加热炉开关，宏达箱式电阻炉开始升温至工艺温度。
加热炉升到工艺温度后要按校温技术规程的要求进行测校温。
调整仪表温度时，要注意：表温=炉温—修正值。
（3）装炉：根据零件结构特点和批量大小，装炉量有所不同。
装炉数量根据有效加热区的大小来确定。
（4）出炉：按工艺要求充分保温后即可出炉。
出炉操作时要注意切断加热器电源，卸下炉内零件要防止灼伤等事故出现。
二、操作注意事项（1）炉温高于400℃时不允许打开炉门激烈冷却。
（2）最高使用温度不超过额定温度。
（3）装炉量不可过大，引起温度降低不应大于50℃。
（4）装炉时不要用力过猛，以免损坏炉底。
（5）经常注意仪表和电器控制箱的电器工作是否正常。
（6）新安装或大修的炉子，修好后在室温放置2-3昼夜，经电工用500V兆欧表检查三相电热元件对地（炉外壳）的电阻应大于0.5MΩ方可送电，并按以下工艺通电烘烤：100-200℃15-20h 炉门打开300-400℃8-10h 炉门打开550-600℃8h 炉门关闭750-800℃8h 炉门关闭烘炉过程中将炉壳盖板取下，使砌体内的水蒸气易于散出。
（7）新大修或新安装的炉子使用一个月后，应检查炉顶处的硅藻土之状态，如陷下去应再填满。
三、箱式炉的日常维护及注意事项（1）炉子内外应经常保持整洁，定期扫除炉内杂物。
清除工作必须在切断电源和炉温降至室温下进行。
（2）炉子表面的银粉漆必须保持完好无损，最好每年涂刷1~2次，以减少炉子的辐射热损失（3）不得强行把炉温提得很高，以致烧坏炉丝，经常检查电热丝的情况，如发现两根间有接触情况应及时分开。
电加热炉温度控制系统的设计
电加热炉温度控制系统的设计1. 本文概述随着现代工业的快速发展，电加热炉在许多工业生产领域扮演着至关重要的角色。
电加热炉的温度控制系统，作为其核心部分，直接关系到生产效率和产品质量。
本文旨在设计并实现一种高效、精确的电加热炉温度控制系统，以满足现代工业生产中对温度控制精度和稳定性的高要求。
本文首先对电加热炉温度控制系统的需求进行了详细分析，明确了系统设计的目标和性能指标。
接着，本文对现有的温度控制技术进行了全面的综述，包括传统的PID控制方法以及先进的智能控制策略。
在此基础上，本文提出了一种结合PID控制和模糊逻辑控制的新型温度控制策略，以实现更优的控制效果。
本文还详细阐述了系统的硬件设计和软件实现。
在硬件设计方面，本文选择了适合的传感器、执行器和控制器，并设计了相应的电路和保护措施。
在软件实现方面，本文详细描述了控制算法的实现过程，包括数据采集、处理、控制决策和输出控制信号等环节。
本文通过实验验证了所设计温度控制系统的性能。
实验结果表明，本文提出的温度控制系统能够实现快速、准确的温度控制，且具有较好的鲁棒性和稳定性，能够满足实际工业生产的需求。
本文从理论分析到实际设计，全面探讨了一种适用于电加热炉的温度控制系统的设计方法。
通过结合传统和先进的控制技术，本文提出了一种高效、稳定的温度控制策略，为提高电加热炉的温度控制性能提供了新的思路和实践参考。
2. 电加热炉的基本原理与构造电加热炉作为一种高效、清洁且精准的热能产生设备，其工作原理基于电磁感应和电阻加热两种基本方式，而构造则包括电源系统、加热元件、温控系统、隔热保温结构以及安全防护装置等关键组成部分。
电磁感应加热：在特定类型的电加热炉中，尤其是应用于金属工件加热的场合，电磁感应加热原理占据主导地位。
这种加热方式利用高频交流电通过感应线圈产生交变磁场，当金属工件置于该磁场中时，由于电磁感应现象，会在工件内部产生涡电流（又称涡流）。
涡电流在工件内部形成闭合回路，并依据焦耳定律产生热量，即电流通过电阻时产生的热效应。
基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计
基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计引言广告插播信息维库最新热卖芯片：LXT908PC EPC1LC20MAX153CAP ADG527AKR TLC542IFN MAX538BEPA CD54HC374F3A M62392FP LTC1643ALCGN CY7B145-25JC电加热炉是典型工业过程控制对象，其温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后，时变性等特点，很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。
而PID控制因其成熟，容易实现，并具有可消除稳态误差的优点，在大多数情况下可以满足系统性能要求，但其性能取决于参数的整定情况。
且快速性和超调量之间存在矛盾，使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。
模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势，但其理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。
将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统，利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数，构成模糊自整定：PID控制系统，借此提高其控制效果。
基于PID控制算法，以ADUC845单片机为主体，构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器，使其既可作为独立的单片机控制系统，又可与微机配合构成两级控制系统。
该控制器控制精度高，具有较高的灵活性和可靠性。
2 温度控制系统硬件设计该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成，如图l所示。
由图1可见，以内含C52兼容单片机的ADUC845为控制核心．配有640 KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示，超温报警装置等外围电路；预留微型打印机接口，可以现场打印输出结果；预留RS232接口，能和PC机联机，将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。
电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，温度变送器将此弱信号进行非线性校正及电压放大后，由单片机内部A／D转换器将其转换成数字量。
电阻炉操作规程
电阻炉操作规程
《电阻炉操作规程》
一、电阻炉工作前的准备
1. 确保电阻炉周围没有易燃易爆物品，并保持通风良好。
2. 检查电阻炉的电源、连接线路和开关是否正常。
3. 检查电阻炉的温度控制装置和安全装置是否正常工作。
4. 确保操作人员了解电阻炉的基本操作规程和安全注意事项。
二、电阻炉的操作流程
1. 打开电源开关，确认电阻炉的供电正常。
根据需要将温度设置到所需的温度范围。
2. 将待加热的物品放入电阻炉中，并关闭电炉门。
3. 监控电阻炉的温度变化，并根据需要调整温度控制装置。
4. 在加热过程中，注意观察电阻炉周围的环境是否存在异常情况，如烟雾、异味等。
5. 当加热完成后，需要将电阻炉的温度调至最低，然后将电炉门打开，待物品冷却后取出。
6. 关闭电阻炉的电源开关，进行清洁和维护工作。
三、电阻炉的安全注意事项
1. 使用电阻炉时，要保持操作环境清洁整洁，防止杂物或油污积累导致火灾危险。
2. 加热物品时，要确保物品的性质和温度范围符合电阻炉的工作要求。
3. 在操作过程中，严禁使用易燃易爆物品，避免引发火灾或爆炸危险。
4. 操作人员应经过专业培训，并严格遵守电阻炉的操作规程和安全注意事项。
以上即是关于电阻炉操作规程的基本内容，希望能帮助大家合理安全地使用电阻炉。
热处理过程中的温度控制技术
热处理过程中的温度控制技术热处理是一种通过加热和保持金属材料在一定温度范围内进行物理或化学改变的工艺，以改善材料的机械性能。
在热处理中，温度控制技术起着至关重要的作用，它能够确保材料在适宜的温度范围内进行处理，从而获得所需的性能。
1. 热处理过程中的温度测量在热处理过程中，准确地测量温度是确保温度控制的首要条件。
常见的温度测量方法有接触式和非接触式两种。
接触式温度测量通常通过热电偶和电阻温度计来实现。
这些温度传感器能够直接接触待处理材料，测量其温度。
然而，由于接触传感器可能对材料产生不均匀的热效应，因此在热处理中应采取适当的措施来减小这种影响。
非接触式温度测量则采用红外热像仪和红外温度计等设备，通过检测材料发出的热辐射来间接测量材料的温度。
这种测量方法无需接触材料表面，因此对材料产生的热效应较小，且可以实现远距离和实时测量。
2. 温度控制方法在热处理过程中，采用适当的温度控制方法能够实现对温度的精确控制，比如采用加热炉和热处理设备配备的温度控制器。
温度控制器能够监视和调整炉内的温度，以确保材料在所需的温度范围内进行处理。
温度控制器通常通过传感器获取温度信息，并与设定的温度进行比较，然后控制加热设备的工作状态来实现温度控制。
现代温度控制器还具备数据记录和报警功能，以便及时检测和响应温度异常情况。
此外，采用保温罩、正压气氛和水冷系统等附加设备，也可以对温度进行控制。
保温罩能够减少热损失和外界干扰，提高温度控制的精度；正压气氛能够在一定程度上控制反应速率，从而调节温度；水冷系统能够及时降低材料温度，避免过热。
3. 温度控制的重要性温度控制在热处理中显得尤为重要，它直接影响着材料的结构和性能。
不正确的温度控制可能会导致以下问题：一是材料超出温度范围，使其出现过热或过冷的情况。
过高的温度会导致材料晶粒长大，硬度下降；过低的温度则可能导致材料无法充分回火，从而导致脆性。
二是温度不均匀，使得材料的性能存在差异。
电阻炉温自动控制原理与特性[优秀范文五篇]
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电阻炉温自动控制原理与特性[优秀范文五篇]第一篇：电阻炉温自动控制原理与特性1楼电炉炉温自动控制原理与特性根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。
温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。
电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节过程，比较实际炉温和需要炉温得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，去调节电阻炉的热功率，从而实现对炉温的控制。
按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用（PID控制），是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。
系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。
首先使T0计数器产生定时中断，作为本系统的采样周期。
在中断服务程序中启动A/D，读入采样数据，进行数字滤波、上下限报警处理，PID计算，然后输出控制脉冲信号。
脉冲宽度由T1计数器溢出中断决定。
在等待T1中断时，将本次采样值转换成对应的温度值放入显示缓冲区，然后调用显示子程序。
从T1中断返回后，再从T0中断返回主程序并且、继续显示本次采样温度，等待下次T0中断。
1)二位式调节--它只有开、关两种状态，当炉温低于限给定值时执行器全开；当炉温高于给定值时执行器全闭。
（执行器一般选用接触器）2）三位式调节--它有上下限两个给定值，当炉温低于下限给定值时招待器全开；当炉温在上、下限给定值之间时执行器部分开启；当炉温超过上限给定值时执行器全闭。
（如管状加热器为加热元件时，可采用三位式调节实现加热与保温功率的不同）3）比例调节（P调节）--调节器的输出信号（M）和偏差输入（e）成比例。
即：M=ke式中：K-----比例系数比例调节器的输入、输出量之间任何时刻都存在--对应的比例关系，因此炉温变化经比例调节达到平衡时，炉温不能加复到给定值时的偏差--称“静差”4）比例积分（PI）调节--为了“静差”，在比例调节中添加积分（I）调节积分，调节是指调节器的输出信号与偏差存在随时间的增长而增强，直到偏差消除才无输出信号，故能消除“静差”比例调节和积分调节的组合称为比例积分调节.5)比例积分微分（PID）调节--比例积分调节会使调节过程增长，温度的波动幅值增大，为此再引入微分（D）调节。
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微型计算机控制技术课程设计----电阻加热炉温度控制学院：信息工程学院专业班级：自动化0703班姓名：唐凯学号：目录一、摘要二、总体方案设计1、设计内容及要求2、工艺要求3、要求实现的系统基本功能4、对象分析5、系统功能设计三、硬件的设计和实现四、数字控制器的设计）五、软件设计）1、系统程序流程图2、程序清单六、完整的系统电路图七、系统调试八、设计总结九、参考文献一、摘要温度是工业对象中主要的被控参数之一。
特别是在冶金、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。
由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。
因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
二、总体方案设计设计任务用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
1、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
系统模型：2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50—350℃，升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃，保温阶段温度控制精度为+2℃。
3、要求实现的系统基本功能微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。
模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。
微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。
4、对象分析在本设计中，要求电阻炉炉内的温度，按照上图所示的规律变化，从室温开始到50℃为自由升温阶段，当温度一旦到达50℃，就进入系统调节，当温度到达350℃时进入保温段，要始终在系统控制下，一保证所需的炉内温度的精度。
加工结束，要进行降温控制。
保温段的时间为600—1800s。
过渡过程时间：即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。
在保温段当温度高于352℃或低于348℃时要报警，在升温和降温阶段也要进行控制，使炉内温度按照曲线的斜率升或降。
采用MCS—51单片机作为控制器，ADC0809模数转换芯片为模拟量输入，DAC0832数模转换芯片为模拟量输出，铂电阻为温度检测元件，运算放大器和可控硅作为功率放大，电阻炉为被控对象，组成电阻炉炉温控制系统，另外，系统还配有数字显示，以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。
5、系统功能设计计算机定时对炉温进行测量和控制一次，炉内温度是由一铂电阻温度计来进行测量，其信号经放大送到模数转换芯片，换算成相应的数字量后，再送入计算机中进行判别和运算，得到应有的电功率数，经过数模转换芯片转换成模拟量信号，供给可控硅功率调节器进行调节，使其达到炉温变化曲线的要求。
三、硬件的设计和实现1、计算机机型：MCS—51 8031（不包含ROM、EPROM）系统总线：PC总线2、设计输入输出通道输入通道：因为所控的实际温度在50 ～350℃左右，即（350－50）＝300所以选用8位A/D转换器，其分辨率约为1.5℃/字，再加放大器偏置措施实现。
（通过调整放大器的零点来实现偏置）这里采用一般中速芯片ADC0809。
ADC0809是带有8位A/D转换器，8路多路开关以及微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS组件，其转换方法为逐次逼近型。
8路的模拟开关由地址锁存器和译码器控制，可以在8个通道中任意访问一个通道的模拟信号。
输出通道：据其实际情况，D/A转换器的位数可低于A/D转换器的位数，因为一般控制系统对输出通道分辨率的要求比输入通道的低，所以这里采用常用的DAC0832芯片DAC0832是8位D/A转换器，与微处理器完全兼容。
期间采用先进的CMOS 工艺，因此功耗低，输出漏电流误差较小。
因DAC0832电流输出型D/A转换芯片，为了取得电压输出，需在电流输出端接运算放大器，Rf为为运算放大器的反馈电阻端。
3、设计支持计算机工作的外围电路矩阵键盘技术：温度输出显示技术：LED静态显示接口技术，所谓静态显示,即CPU输出显示值后,由硬件保存输出值,保持显示结果.特点:占用机时少,显示可靠.但元件多,线路复杂、成本高，功耗大。
报警电路设计：正常运行时绿灯亮，在保温阶段炉内温度超出系统允差范围，就要进行报警。
报警时报警灯亮，电笛响，同时发送中断信号至CPU进行处理。
4、元器件的选择传感器的选择：铂铑10—铂热电偶，S型，正极性，量程0—1300C，使用温度小于等于600C，允差+1.5C。
执行元件的选择：电阻加热炉采用晶闸管（SCR）来做规律控制，结合电阻炉的具体要求，为了减少炉温的纹波，对输出通道采用较高的分辨率的方案，因此采用移相触发方式，并且由模拟触发器实现移相触发。
变送器的选择：因为系统要求有偏置，又需要对热电偶进行冷端补偿，所以采用常规的DDZ系列温度变送器。
控制元件：采用双向可控硅进行控制，其功能相当于两个单向可控硅反向连接，具有双向导通功能，其通断状态有控制极G决定。
在控制极加上脉冲可使其正向或反向导通。
四、数字控制器的设计1、控制算法：电阻加热炉温度控制系统框图：整个闭环系统可用一个带纯滞后的一阶惯性环节来近似，所以其控制算法采用大林算法。
电阻加热炉温度控制系统模型为其广义的传递函数为：大林算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器，使整个闭环系统的传递函数相当于一个带有纯滞后的一阶惯性环节，即：通常认为对象与一个零阶保持器相串联， 相对应的整个闭环系统的脉冲传递函数是：11788.2)(40+=-s e s G s2、计算过程：连同零阶保持器在内的系统广义被控对象的传递函数]11788.21[)(40+-=--s e s e Z z G sTs])1178(1[)1(8.2401+-=--s s Z zz T]11781781[)1(8.2401+--=--s s Z zz T]1111[)1(8.211781141---------=z ez z z15945.01154.0---=z z系统闭环传递函数]11[)()()(+-==Φ--s e s e Z z R z C z NTsTs τ111)1(-------=z eezTTN ττ数字控制器：)](1)[()()(z z G z z D Φ-Φ=)(])1(1[)1(111z G z e z eez N TTTN ------------=τττ51510110105154.0945.01])1(1[)1(-------------=z z z ez eez τττ511933.0007.01)945.01(448.6------=z z z]933.0933.0933.0933.01)[1()945.01(448.6)(432111------++++--=z z z z z z z D消除振铃现象后的数字控制器：111)945.01(448.6)(----=z z z D111945.0297.1297.1)()()(---⨯-==z z z E z U z D将上式离散化：U （Z ）—U （Z ）Z —1=1.279E （Z ）—1.226E （Z ）Z —1U （K ）—U （K —1）=1.279E （K ）—1.226E （K —1） 最终得：U （K ）=U （K —1）+1.279E （K ）—1.226E （K —1）五、软件设计1、系统程序流程图a、系统主程序框图b、A/D转换子程序流程图C、数字控制算法子程序流程图d、LED显示流程图2、程序清单ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP KEYSORG 000BHAJMP PIT0ORG 001BHAJMP PIT1 ；中断入口及优先级MAIN：MOV SP，#00HCLR 5FH ：清上下限越限标志MOV A，#00HMOV R7，#09HMOV R0，#28HLP1：MOV @R0，AINC R0DJNZ R7，LP1MOV R7，#06HMOV R0，#39HLP2：MOV @R0，AINC R0DJNZ R7，LP2MOV R7，#06HMOV RO，#50HLP3：MOV @R0，AINC R0DINZ R7，LP3 ；清显示缓冲区MOV 33H，#00HMOV 34H，#00H ；赋KP高低字节MOV 35H，#00HMOV 36H，#00H ；赋KI高低字节MOV 37H，#00HMOV 38H，#00H ；赋KD高低字节MOV 42H，#00HMOV 43H，#00H ；赋K高低字节MOV TMOD，#56H ；T0方式2，T1方式1计数MOV TLO，#06HMOV THO，#06HMOV 25H，#163H ；设定值默认值350SETB TR0 ；键盘高优先级SETB ET0SETB EX0SETB EA ；开键盘T0。
T1中断LOOP：MOV R0，#56HMOV R1，#55HLCALL SCACOV ；标度转化MOV R0，#53HLCALL DIRNOPLCALL DL Y10MSNOPLCALL DL Y10MSAJMP LOOP ；等中断键盘子程序KEYS：CLR EX0CLR EAPUSH PSWPUSH ACC ；关中断LCALL DL Y10MS ；消抖CC： JB P3.2 AASETB 5DH ；置“显示设定值温度值标志”MOV A，25H ；取运算位的值MOV B，#10H ；BCD码转化DIV A BMOV 52H，AMOV A, BMOV R0,#50HLCALL DIR ;显示设定温度NOPLCALL DL Y10MSNOPLCALL DL Y10MSJB P1.7 ,BBMOV R1,#25HLCALL DAAD1NOPLCALL DL Y10MSAJMP CCBB: JB P1.6 CCMOV R1,#25HLCALL DEEC1NOPLCALL DL Y10MSAJMP CCAA: POP ACCPOP PSWSETB EX0SETB EA ;出栈RETI显示子程序DIR: MOV SCON ,#00H ;置串行口移位寄存器状态SETB P1.4 ;开显示JB 5DH,DL1 ;显示设定温度DL2: MOV DPTR,#SEGTDL0: MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF ,ALOOP1: JNB TI, LOOP1CLR TIINC R0MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRANL A, #7FH :使数带小数点MOV SBUF ,ALOOP2: JNB TI,LOOP2CLR TIINC R0MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRLOOP3: JNB TI,LOOP3CLR TICLR P1.4CLR 5DHRETDL1: MOV 50H,#0AH ;小数位黑屏AJMP DL2SEGT: DB 0C0H ,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH 加一子程序DAAD1: MOV A,#00HORL A,@R1ADD A,#01HCJNE A,#30H,DAAD2 ;超过48度了吗?DAAD3: MOV @R1,ADAA: RETDAAD2: JC DAAD3MOV @R1,#15EH ;超过48则转回到355AJMP DAA减一子程序DEEC1: MOV A,@R1DEC ACJNE A,#15EH,DEEC2 ;低于355度了吗?DEEC3: MOV @R1,ADEE : RETDEEC2: JNC DEEC3MOV @R1,#30H ;低于355则转回到48AJMP DEET0中断子程序PTT0: CLR EAPUSH ACCPUSH PSWPUAH DPLPUSH DPHSETB EA ;压栈后开中断响应键盘PPP: LCALL SMAP :采样数据LCALL FILTER ;数字滤波MOV A,2AH ;取采样值CJNE A,#07H,AAA ;下限48比较AJMP BBBAAA: JC CCC ;小于48度转CJNE A,#0FEH ,DDD ;上限355比较AJMP BBB ;转至48~355正常范围处理DDD: JC BBBCLR P1.2 ;大于355黄灯亮SETB 5EHCLR P1.1 ;置标志启动风扇AJMP PPPCCC: CLR P1.3 ;小于48红灯亮SETB 5FHBBB: CLR P1.0 ;置标志启动电炉AJMP PPPSETB P1.0SETB P1.1SETB P1.2SETB P1.3CLR 5EHCLR 5FH ;50~350之间正常LCALL PIDJNB 20H,EEF ;设定温度小于实际值转到风扇MOV A,29HLCALL FFFCLR P1.0LOOP10: MOV R0,#56H ;存放相乘结果的首址MOV R1,#55H ;赋显示缓冲区最高位地址LCALL SCACOV ;标度转化MOV R0,#53H ;赋显示首址CLR DIRJB D5H,LOOP10 ;等待T1中断CLR EAPOP DPHPOP DPLPOP PSWSETB EAPOP ACCRETIEEE: MOV A,28H ;风扇处理LCALL FFFCLR P1.1AJMP LOOP10FFF: CRL A ;根据PID结果计算T1初值INC AMOV TL1,AMOV TH1,#0FFHSETB PI1SETB TR1SETB ET1RET标度转化SCACOV :PROC NEARMOV DX,0MOV DATA1,#258HMOV DATA2,#708HMOV DATA3,#960HPROC NEARMOV DX,0MOV AX,DA TAP ;取采样时间CMP AX,DA TA3 ;时间大于2400?JAE Q3DORCMP AX,DA TA2JAE Q3-Q2 ; 1800<时间<2400CMP AX,DA TA3JAE Q2-Q1 ; 600<时间<1800 Q0: MOV BX,0.8H ;<600S Q=50+t/2 MUL BXADC DX,0JMP DONEQ2-Q1: MOV AX,#15EH ;Q=350Q3-Q2: SUB AX,DA TA2 ;Q=350-(t-1800)/2 MOV BX,0.8HMUL BXMOV AX,#15EHSUB AX,BXMOV @R1,APP: RET采样子程序SWAP: M OV R0,#20HMOV R1,#03HSAW1: MOV DPTR,#7FF8HMOVX @DPTR A ;A/D转化MOV R2,#20HDL Y: DJNZ R2,DL Y ;延时HERE: JB P3.3 ,HEREMOV DPTR,#7FF8HMOVX A,@DPTR ;读转化结果MOV @R0,AINC R0DJNZ R1,SAM1RET数字滤波FILTER: MOV A, 20HCJNE A,2DH CMP1AJMP CMP2CMP1: JNC CMP2XCH A,2DHXCH A,2CHCMP2: MOV A,2DHCJNE A,22EH,CMP3MOV 2AH,AAJMP RRCMP3: JC CMP4MOV 2AH,AAJMP RRCMP4: MOV A,2EHCJNE A,2CH,CMP5MOV 2AH ,AAJMP RRCMP5: JC CMP6XCH A,2CHCMP6: MOV 2AH,ARR: RETT1中断PIT1: CLR 00HJB 20H, GGGSETB P1.0 ;关闭电炉GG: CLR PT1RETIGGG: SETB P1.1 ;关闭风扇CLR 20HAJMP GG延时10MS子程序DL Y10MS: MOV R7,#0A0HDLOO: MOV R6,#0FFHDL11: DJNZ R6,DL11DJNZ R7,DL00RET数字PID算法子程序PID: MOV R5,#00HMOV R4,2DH ;取NX值MOV R3,#00HMOV R2,#32H ;取50LCALL CPL1LCALL DSUM ;求(NX-32H)值MOV R0,#5AH ;赋乘法算法运算暂存单元地址首址MOV R5,#05HMOV R4,#1CH ;赋参数LCALL MULT ;调无符号数乘法MOV 31H ,5BHMOV 32H ,5AH ;存放结果有效值MOV R5,31HMOV R4,32H ;取双字节UR(设定)MOV R3,2AHMOV R2,#00H ;取双字节实测值ACALL CPL1 ;取U(K)补码ACALL DSUM ;计算E(K)MOV 39H, R7MOV 3AH,R6 ;存E(K)MOV R5,35HMOV R4,36H ;取KI参数MOV R0,#4AHACALL MULT1 ;计算PI=KI*E(K)MOV R2,39HMOV R4,3AH ;取E(K)MOV R3,3BHMOV R2,3CH ;取E(K-1)MOV R5,33HMOV R4,34H ;取KP参数MOV R0,#46HACALL MULT1 ;KP*[ E(K)- E(K-1)]MOV R5,49HMOV R4,48HMOV R3,4DHMOV R2,4CHLCALL DSUM ;KP*[ E(K)- E(K-1)]+ KI*E(K)MOV 4AH, R7MOV 4BH,R6 ;保存上式之和MOV R5,39HMOV 3CH,3AH ;存E(K)到E(K-1)MOV A,31H ;取设定值CJNE A,2AH,AA2 ;比较设定值与实测值AA3: CLR 20H ;清电炉标志AA1: RETAA2 JNC AA3SETB 20H ; 清风扇标志位MOV R3,39HMOV R2,3AHLCALL CPL1MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R6,AMOV R5,42HMOV R4,43H ;取K1风扇标志MOV R0,#5AHACALL MULT1 ;计算P=K*E(K)且结果存在51H,50H单元中MOV 28H,5BH ;取8位有效值存在28H单元AJMP AADSUM: MOV A,R4 ;双字节加法子程序(R5R4)+(R3R2) (R7R6) ADD A,R2MOV R6,AMOV A,R5ADDC A,R3MOV R7,ARET双字节求补CPL1: MOV A,R2CPL AADD A,#01HMOV R2,AMOV A,R3CPL AADDC A,#00HMOV R3,ARET乘法被乘数R7R6乘数R5R4MULT1: MOV A,R7RLC AMOV 5CH,C ;被乘数符号C1 5CH位JNC POS1 ;为正数则转MOV A,R1 ;为负数求补CPL AADD A,#01HMOV R6,AMOV A,R7CPL AADDC A,#00HMOV R7,APOS1: MOV A,R5 ;取乘数RLC A ;乘数符号C2 5DHMOV 5DH,CJNC POS2 ;为正数则转MOV A,R4CPL AADD A,#01HMOV R4,AMOV A,R5CPL AADDC A,#00HMOV R5,APOS2: ACALL MULTMOV C,5CHANL C,5DHJC TPL ;负负相乘转MOV C,5CHMOV C,5DHJNC TPL ;正正相乘转DEC R0MOV A,@ROCPL AADD A,#01MOV @R0,AINC R0MOV A,@R0CPL AADDC A,#00HMOV @R0,ATPL: RETMULT: MOV A,R6MOV B,R4 ;取低位相乘MUL ABMOV @R0,AMOV R3,BMOV A,R4MOV B,R7MUL ABADD A,R3MOV R3,AMOV A,BADDC A,#00HMOV R2,AMOV A,R6MOV B,R5MUL ABADD A,R3INC R0MOV @R0,ACLR 5BHMOV A,R2ADDC A,BMOV R2,AJNC LASTSETB 5BH ;置进位标志LAST: MOV A,R7MOV B,R5MUL ABADD A,R2INC R0MOV @R0,A ;存积MOV A,BADDC A,#00HMOV C,5BHADDC A,#00HINC R0MOV @R0,ARETEND六、完整的系统电路图七、系统调试在设计完成后进行调试，根据设计逻辑图制作好实验样机，就可以进入硬件调试，调试的主要任务是排除样机的故障，其中包括设计错误和工艺性故障，然后在进行软件的调试用微型机对MCS51系列单片机程序进行交叉汇编。