单片(加热炉温度控制器)机
加热炉温控器讲义的原理
假使设置温度高于系统的温度，球1打开，球2关闭，输出 压力为零。
随着系统温度的升高，不锈钢管推动膜片装配件关闭球1， 打开球2，引起输出压力增加。
假使温度控制器的设置温度高于系统的温度，球 2关闭，球1打开，在球2处输出压力(黄色)被送到某个 导向器。随着系统温度的升高，不锈钢管的长度应随 之增加，推动控制器的膜片首先关闭球1，打开球2， 输出压力降低。随着系统温度的降低，动作过程与上 述相反，输出压力增加。
第二课：温控器的工作原理
第三课：加热炉点火示意图
The end
观感 看谢
加热炉温控器的原理
培训大纲
第一课：火焰探测器的工作原理 第二课：温度控制器的工作原理 第三课：绘制加热炉点火示意图 第四课：加热炉启停操作 第五课：加热炉常见故障及排除
第一课：火焰探测器的工作原理
随着火焰探测器温度的升高，导向输出压力增加，只要系 统的温度高于设置温度，将一直有输出压力，如果母火灭，输 出压力下降或降为零。温度范围：-34℃-1149℃；供给压力为530Psi。
烟道的流通能力，烟气无法正常对流，部分烟气将改变流动方向从风 门处向外流动引起回火） 2、水域温度提不起来：
A烟道管内壁粘附的硫化物炭黑多，烟气排不出去 B水套炉内结有水垢 C负荷太大 D天然气燃烧不充分 E设置温度太低 3、加热炉点不起来： A火嘴堵 B进气压力太低 C风门调节不当、烟道堵 4、异常熄火：火焰探测器故障11 1097 Nhomakorabea6
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加热炉温度控制系统工作原理
加热炉温度控制系统工作原理
加热炉温度控制系统的工作原理如下：
1. 传感器：系统中的一个温度传感器负责实时监测加热炉内的温度，并将温度信号转化为电信号。
2. 控制器：控制器接收传感器发送的温度信号，并与设定的目标温度进行比较，确定是否需要调整加热炉的加热功率。
3. 调节器：控制器通过输出信号调整加热炉的加热功率。
如果温度低于设定目标温度，调节器会增加加热功率，反之则会减小加热功率。
4. 加热元件：加热炉内的加热元件，如电热丝或燃烧器，根据调节器输出的信号来增减加热功率。
5. 反馈回路：控制系统通过反馈回路监测实际炉内温度的变化，使温度保持在设定的目标温度范围内。
如果温度偏离目标温度，控制器会调整加热功率来实现温度的稳定控制。
通过不断监测温度、比较设定目标温度、调整加热功率等步骤，加热炉温度控制系统能够有效地控制加热炉的温度，保证产品的加热质量和稳定性。
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。
电加热炉温度控制系统1
摘要在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。
工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。
通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。
本次设计采用单片机89C51及数字式温度传感器、数码管显示温度。
数字式温度传感器将采集到的温度数据送入单片机，单片机将采集到的温度数据与设定值进行比较，若大于设定值，则电热炉关断，若小于设定值，则电热炉继续加热。
对于设定的温度值的改变采用中断方式，当改变温度设定时，检测输入的信号，改变设定值，并在数码管上显示出设定值，此次设计初始设定值为100摄氏度。
关键字：温度自动控制、单片机、数码管目录1设计内容及步骤 (1)1.1设计要求 (1)1.2方案设计 (1)1.3设计思路 (1)2硬件设计 (2)2.1主要硬件介绍 (2)2.1.1单片机 (2)2.1.2温度传感器 (2)2.1.3开关器件 (2)2.2电路设计方法 (3)2.2.1显示部分电路 (3)2.2.2温度检测电路 (4)2.2.3键盘电路 (4)2.2.4电气开关及工作电路 (5)2.2.5整体硬件设计及工作说明 (5)3软件设计 (6)3.1数码管模块 (6)3.2按键中断输入模块 (7)3.3温度检测模块 (8)3.4主程序流程图 (9)4调试和分析 (10)5课程设计心得体会 (12)参考文献 (13)附录1整体电路图......................... 错误!未定义书签。
附录2源程序 (1)1设计内容及步骤1.1设计要求设计一个温度控制系统，并用软件仿真。
功能要求如下：（1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度；（2）能对所要求的温度进行设定；（3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。
基于单片机的电加热炉温度控制系统设计
基于单片机的电加热炉温度控制系统设计一、概述电加热炉温度控制系统是一种常见的自动化控制系统。
它通过控制加热元件的加热功率来维持加热炉内的温度，从而实现对加热过程的精确控制。
本文将介绍一种基于单片机的电加热炉温度控制系统的设计。
二、系统设计1. 硬件设计本系统采用单片机作为控制核心，传感器检测加热炉内的温度，并将数据反馈给单片机进行处理。
通过触摸屏交互界面，用户可以设定希望维持的温度值，单片机将控制加热元件的加热功率，以实现温度的稳定控制。
2. 软件设计单片机程序主要分为三个部分：（1）传感器数据采集和处理，通过定时器进行数据的采样，然后通过计算分析实现温度值的读取。
（2）温度控制，设定一个目标温度值后，单片机通过PID算法来控制加热元件的加热功率，保持温度的稳定。
（3）交互界面的设计，实现用户与系统的交互，包括设定目标温度值和实时温度显示等。
三、系统优势相对于传统的手动控制方式，本系统具有以下优势：（1）精度高，通过PID算法，可以实现对温度的精确控制，大大提高了生产效率。
（2）舒适度高，传统的手动控制方式需要人员长时间待在生产车间，而本系统的自动化控制方式，可以让人员远离高温环境。
（3）可靠性高，系统精度高，响应迅速，可以有效减少因为控制失误带来的损失。
四、结论本系统的设计基于单片机实现电加热炉温度的精确控制。
相对于传统的手动控制方式，具有精度高、舒适度高和可靠性高等优势。
在未来的生产过程中，随着物联网的发展，本系统也可以进行联网控制，实现对设备的远程控制和监控，提高设备的效率和安全性。
加热炉控温方法
加热炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备，其控温方法主要包括以下几种：
1. 手动控温：通过手动调节加热炉的加热功率或温度控制器的设定值来控制温度。
这种方法适用于简单的加热需求，但需要操作人员不断观察和调整温度，以确保加热效果和安全性。
2. 自动控温：使用温度控制器自动控制加热炉的温度。
温度控制器可以通过传感器感知加热炉内部的温度，并根据设定的温度值自动调整加热功率，以保持加热炉内部的温度稳定。
这种方法适用于需要精确控温的场合，可以提高加热效率和稳定性。
3. 比例积分微分（PID）控温：PID 控温是一种更为精确的自动控温方法，它可以根据加热炉内部的温度变化自动调整加热功率，以保持温度的稳定性。
PID 控温系统通常包括温度传感器、PID 控制器和执行器等组成部分，可以实现快速、准确的温度控制。
4. 分段控温：对于需要在不同温度范围内进行加热的场合，可以采用分段控温的方法。
将加热炉分成多个加热区域，并分别控制每个区域的温度，可以实现更精确的温度控制。
5. 远程控温：通过网络或其他通信方式实现远程控温。
操作人员可以在远程控制中心对加热炉的温度进行监测和控制，提高了加热炉的可操作性和管理效率。
加热炉温度串级控制系统(设计部分)
加热炉温度串级控制系统设计摘要：生产自动控制过程中 ,随着工艺要求 ,安全、经济生产不断提高的情况下 ,简单、常规的控制已不能适应现代化生产。
传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。
串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量，因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用．对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述，设计了加热炉串级控制系统，并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中．结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制，控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性．关键词：串级控制干扰主回路副回路Abstract:Automatic control of production process, with the technical requirements, security, economic production rising cases, simple, conventional control can not meet the modern production. The traditional single-loop control system is difficult to make the system completely anti-interference. Cascade control system with good anti-jamming capability, rapidity, flexibility and quality control, and therefore a complex process control industry has been widely used. Cascade control system of the characteristics and the main and sub-loop design was elaborate, designed cascade control system, furnace, and MATLAB-based incremental PID algorithm is applied in the control system. Combination of computer-based control method to achieve PID parameter tuning cascade control, control results show that the system has excellent control accuracy and stabilityKeywords:Cascade control, interference, the main circuit, the Deputy loop目录1.前言 (2)2、整体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (5)2.3方案选择 (5)3、串级控制系统的特点 (6)4. 温度控制系统的分析与设计 (7)4.1控制对象的特性 (7)4.2主回路的设计 (8)4.3副回路的选择 (8)4.4主、副调节器规律的选择 (8)4.5主、副调节器正反作用方式的确定 (8)5、控制器参数的工程整定 (10)6 、MATLAB系统仿真 (10)6.1系统仿真图 (11)6.2副回路的整定 (12)6.3主回路的整定 (13)7.设计总结 (16)【参考文献】 (16)1.前言加热炉是炼油、化工生产中的重要装置之一。
基于模糊控制的加热炉温控系统研究
用不 同 型号 的热 电偶 ， ２中采 用 Ｋ 型 热 电偶 ， 控 图 温
范 围可达 到 ０ ℃～ ５ ０ ， Ｔ１ ２ Ａ 是 冷 端 补 偿 器 ， ０℃ Ｌ Ｏ５ Ｌ ０ ２是 运 放 ， Ｔ１ １Ａ一 Ｔ１ ５ Ｌ Ｏ ９ ５是 ５ 精 密 基 准 电 源 ， Ｖ
及室温 、 工作 条 件等 的不 良扰 动 因素 ， 温度 控 制通 常 且
要求 具 有 快 速 、 超 调 的响 应 特 性 ， 常规 的 Ｐ Ｄ 调 无 用 Ｉ 节器很 难满 足这 些要 求 ， 因此 ， 可将 温 度控制 器设 计 成
模 糊控 制器 。
Ｌ Ｃ１ ９Ａ 是 单 通 道 １ Ｔ Ｏ１ Ｏ位 串行 ＩＯ 数 据 采 集 系统 。 ／ 采 集数 据再 经 Ａ／ 转换 （ 软件 实现 ） Ｄ 可 送人 单 片机 ， 单 片机 根 据输 入 的 各种 信 号命 令 ， 过 模 糊控 制 算 法计 通 算 控制 量 ， 出脉 冲信号 ， 过过 零触 发 电路驱 动双 向 输 通 可 控硅 ， 而控 制加 热炉 加热 丝 的 电流通断 ， 到恒温 从 达 实 现 。此外 ， 模糊 控制 电路还包 括 键盘 输入 电路 、 障 故 检测 与 显示 电路 、 门狗 电路 、 看 数码 显示 及 电源等 。
邓 北 川
（ 西安 航 空技 术 高等 专科 学校 西安 ７ ０ ７ ） １ ０ ７
【 摘 要】介 绍 了以单 片机 为核 心 ，以加热 炉 为控 制对 象 的智 能模糊 控 制 系统 。系统 软件 设 计采用 定 时 中断 的结
构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，核心 为模 糊控 制器 的实现 。温度 模 糊控 制器 输入模 糊 化 、模 糊决 策、输 出逆模 糊 化等过 程 实现 ，该 系统具 有 实时性 好 、控制速 度 快、 稳 态精度 高 ，超调 量 小等优 点 。
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。
电加热炉温度控制系统设计
电加热炉温度控制系统设计电加热炉是一种广泛应用于工业生产中的设备，用于加热各种材料或工件。
电加热炉的温度控制是保证炉内温度稳定和精确的关键，对于生产质量和设备寿命有重要影响。
本文将介绍电加热炉温度控制系统的设计。
首先，电加热炉温度控制系统的设计需要考虑以下几个方面：1.温度传感器：选择合适的温度传感器用于测量炉内温度，如热电偶或热电阻。
传感器需要能够对温度进行准确测量，并具有较高的可靠性和耐高温性能。
2.控制算法：根据温度传感器的反馈信号，控制算法计算控制信号以调节炉内加热功率。
最常用的控制算法是PID控制算法，它根据温度偏差、偏差变化率和偏差累积进行控制信号计算，以实现温度的稳定控制。
3.控制器：选择合适的控制器用于执行控制算法并输出控制信号。
控制器需要具有快速的计算能力和稳定的控制性能。
常见的控制器类型包括单片机、PLC和工业控制计算机。
4.加热装置：选择合适的加热装置用于向电加热炉提供能量。
常见的加热装置包括电阻丝、电加热器和感应加热器。
加热装置需要能够根据控制信号调节加热功率，并具有可靠的性能。
5.温度控制系统的安全保护：设计温度控制系统需要考虑安全保护措施，以防止温度过高造成设备事故和人身伤害。
常见的安全保护措施包括过温保护、短路保护和漏电保护等。
在电加热炉温度控制系统的设计过程中，需要进行系统建模和参数调节。
系统建模是将电加热炉、加热装置和温度传感器等组成部分抽象为数学模型，以进行控制算法的设计和仿真验证。
参数调节是根据实际工艺要求对控制算法参数进行调整，以达到良好的控制性能。
最后，电加热炉温度控制系统的设计需要考虑实际应用情况和要求。
不同的工艺要求和生产环境可能需要不同的控制精度和性能需求，因此需要根据实际情况进行设计定制。
在总结上述内容后，设计电加热炉温度控制系统需要考虑温度传感器、控制算法、控制器、加热装置和安全保护等方面。
系统建模和参数调节是设计过程中的关键步骤。
根据实际应用情况和要求进行设计定制，以实现温度的稳定和精确控制。
基于参数Fuzzy自整定PID控制的电加热炉温控系统
Ｎ Ｓ
ＺＯ
ＰＳ
ＰＢ
２ 模糊控 制 的特 点
模 糊 控 制对 时 滞 、 线 性 和 时 变 对象 有 很 好 的适 应 能 力 ， 非 抗
ＮＢ ＮＳ Ｚ ｏ ＰＳ ｐ Ｂ
ｐ Ｂ ｐ Ｂ Ｐ Ｓ Ｐ Ｓ Ｚ０
ＮＢ
ｅ ｃ 、
有调节信号输 出， 变化速度越快 、 出信号越强 ， 输 故能加快调节 速度 ， 降低输出波动幅度 ， 改善系统的动态性能 。但微分作用对
噪 声 干扰 有 放 大 作 用 ， 此 过强 的加 微 分 调 节 ， 系 统 抗 干 扰 不 因 对
利。
然而， Ｉ ＰＤ控制算 法对 时变对象控制效果差 ， 且其参数的整 定容易落入局部最优值ｌ， ３故此控制算法不能从根本上解决系统 ］
４ 结 论
南仿真结果可以看 出 ＰＤ参数模糊 自整定控 制算法 ，在线 Ｉ 自动调整 ＰＤ参数 ， Ｉ 解决 了电加热炉的大时滞 、 非线性 和时变 的 控制难题 ， 抗扰性能好 ， 实际运行取得 良好 的控制效果。
参 考 文献 ：
ｆ
ｆ
【】李鹏波等¨ １ 系统辨识基 础． 北京： 中国水利水 电出版社 ， ０ ． ２ ６ ０
Ｐ Ｂ Ｐ Ｂ Ｐ Ｓ ＺＯ ＮＳ
ＰＳ ＰＳ Ｚ ｏ ＮＳ ＮＳ
Ｐ Ｓ Ｚ ｏ ＮＳ ＮＳ Ｋ Ｂ
Ｚｏ ＮＳ ＮＳ Ｂ ＮＢ
干扰能力强 ， 鲁棒性好 。 然后 由于在离散化论域时会造成控制上 的盲 区和控制作用的不连续 ， 模糊控 制器 的控制精度有 限。
其中 ， ＰＫ、 Ｄ Ｋ 、 Ｋ 分别 为比例 、 积分 、 分参数 ， 微 其值 由模糊
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。
(word完整版)加热炉温度控制系统..
第1章绪论1.1 综述在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素.在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数.例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
1.2 加热炉温度控制系统的研究现状随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
单片机温度控制系统是数控系统的一个简单应用，在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中,广泛使用于加热炉、热处理炉、反应炉等.温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
由于炉子的种类不同，因而所使用的燃料和加热方法也不同，例如煤气、天然气、油、电等；由于工艺不同，所需要的温度高低不同,因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制算法也不同。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
不仅如此，传统的控制方式不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。
炉温的单闭环控制系统的设计
过程控制系统课程设计设计题目：炉温的单闭环控制系统的设计摘要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、热处理炉和反应炉等。
由于炉子的种类不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油和电等。
但是就其控制系统本身的动态特性来说，基本上属于一阶纯滞后环节，因而在控制算法上亦基本相同。
随着社会的发展，在生活和工业中已经广泛的使用温度控制，而现代化炉温控制已经开始自动化PID控制时代了。
控制炉温恒定是满足生产、提高效率和节能减耗的关键技术，其具有很多优势，能够进一步提高控制精度，同时使得加热时间大大降低，不短提高能源的利用，因此也是越来越受到重视。
为了更好的确保加热炉的安全运行，因此加强炉温控制系统的设计与实现的研究非常有必要。
基于此本文分析了基于PID算法的炉温控制系统的设计与实现。
关键词：比例；积分；微分；炉温控制目录摘要 (I)一、概述 (1)二、课程设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)三、理论设计 (3)3.1方案论证 (3)3.2 系统设计 (3)3.3炉温控制系统硬件工作原理 (6)3.3.1前向通道工作过程 (6)3.3.2 反馈通道工作过程 (6)四、系统设计 (7)4.1 PID算法设计 (7)4.2软件设计 (9)4.2.1 画面的制作 (9)4.2.2 建立数据词典 (10)4.2.3 建立动画连接 (11)五、调试过程与结果 (12)5.1 调解P参数 (12)5.2 调节I参数 (13)5.3 调节D参数 (14)5.4 综合调试P、I、D三个参数 (15)六、实验中所用仪器设备清单 (16)七、收获与体会 (20)一、概述近年来随着热处理工艺广泛应用于加工过程,热处理中温度的控制精度和控制规律的优劣直接影响到热处理工艺的好坏。
电阻炉是热处理工艺中应用最多的加热设备,研究电阻炉温度控制方法具有重要意义。
电加热炉温度控制
基于单片机的电加热炉温度控制系统设计王丽华1郑树展2（1、天津职业大学，天津300402；2、天津航空机电有限公司，天津300123）摘要：温度控制是工业对象中主要的控制参数之一，其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节。
以8051单片机为核心，采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路，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。
关键词：电加热炉控温固态继电器飞升曲线0引言传统的以普通双向晶闸管（SCR）控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率，达到自动控制电加热炉温度的目的。
这种移相方式输出一种非正弦波，实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰，并通过电网传输，给电力系统造成“公害”。
采用固态继电器控温电路，通过单片机控制固态继电器，其波形为完整的正弦波，是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。
为了降低成本和保证较高的控温精度，采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路，使实际测温范围缩小。
1电加热炉温度控制系统的硬件设计电加热炉温度控制系统的硬件由图1所示各部件组成，它以8051单片机为核心，外扩键盘输入和LED显示温度。
电加热炉炉内的实际温度由热电偶测量并转换成毫伏级的电压信号，通过温度变送器桥路实现零点迁移和冷端补偿，经运算放大器7650放大到0～5V，再经过有源低通滤波器滤波后，由A/D转换成数字量。
此数字量经数字滤波、标度转换后，一方面通过LED将炉温显示出来；另一方面，将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小，采用PID控制，通过PWM脉冲调宽功率放大器控制SSR固态继电器来控制电加热炉炉丝的导通时间，就可以控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温度及升温速度，使其逐渐趋于给定值且达到平衡。
1.1 热电偶的选取热电偶是温度测量传感器，对它的选择将直接影响检测误差的大小。
电烘箱温度控制器设计
由于采用 复合式键盘 设计 的方 法 ，一个 按钮具有 多个功能 ，如 Ｂ Ｕ Ｔ ４ 及Ｂ ｕ Ｔ ５ 即可对设定温度值进行加数或减数 ，又可对设定保温时间 进行加数或减数操作 。这样就减少 了按钮数量 ， 缩小 了系统规模 ，操
一
ｌ ７ ５—
科学技术
作也更灵活简单。
４ 系统 软件设 计
３ ． ５ 键盘 电路
本次设计即采用多功能键的设计方法 ，节省了按钮数量 ，简化硬 件线路 ，缩小 了系统规模 ，只是编程变得更复杂些。本次设计键盘 电 路如图５ 所示 。
控瘫 麴盘
啊２嗣 曩 电路 ３ ． ３显 示模 块 电路 圈５ 电烘 箱沮度控 翻矗■ 盘
液 晶显示模块不仅显示直观方便 ，而且与单片机连线方便 ，无需
继 电器用 于控 制加热 丝 电流 的通断具有 价格低廉 ，控 制灵 活方 便， 驱动简单的优点 。本设计中继 电器的驱动 电路如图４ 所示。三极管 基极为高 电平时三极管导通 ，继电器线圈通过 电流 ，触电从４ 脚切换到 ５ 脚， 使加热丝通 以电流 ，并可使 Ｌ Ｅ Ｄ 阴极为低电平 ，Ｌ Ｅ Ｄ 点亮 ，作为 电热丝加热状态指示。
和Ｄ Ｒ在模 块进行 内部操作之前 ，可以暂存来 自Ｍ Ｐ Ｕ 的控制信息 。这
样就给用户在Ｍ Ｐ Ｕ和外围控制设备的选择上 ， 增加了余地 。模块的内 部操作 由来 Ｍ Ｐ Ｕ 的Ｒ Ｓ 、 Ｒ ／ Ｗ、Ｅ以及数据信号Ｄ Ｂ 决定，这些信号的 组合形成 了 模块的指令 。
豳８定 时扫描方式ｔ 盘程序漉程 豳
科学技术
电烘箱 温度控 制器设计
宋春霖
（ 西南石油大学电气信息学院 ，四川 成都 ６ １ ０ ５ ０ ０） 摘 要：针对 电烘箱温度稳定控制的重要性 ，设计了对电烘箱温度进行 自动控制的电路。该电路采用Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ １ 单片机控制 ，采用数字式温度传感 器Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 对温度进行监测 ，由继 电器对加热丝电流进行通断控制 ，使 电烘箱温度控制在恒定值 。
电加热炉温度控制系统设计方案
电加热炉温度控制系统设计方案1.系统概述2.系统组成2.1温度传感器：用于实时感知炉内温度，并将温度信号转换成电信号进行采集。
2.2控制器：负责对温度信号进行处理和判断，并生成相应的控制信号。
2.3加热功率调节器：根据控制信号调整电加热炉的加热功率。
2.4人机界面：为操作人员提供温度设定、显示和报警等功能。
2.5电源和电路保护装置：为电加热炉提供稳定的电源和安全的电路保护。
3.控制原理电加热炉温度控制系统采用了闭环控制的原理，即通过与实际温度进行比较，调整加热功率来实现温度的控制。
控制器根据实际温度和设定温度之间的偏差，产生相应的控制信号，通过加热功率调节器对电加热炉的加热功率进行调整，使实际温度逐渐接近设定温度，并保持在一定范围内。
4.系统算法4.1温度传感器采集到的温度信号经过模数转换，转换成数字信号输入到控制器。
4.2控制器对传感器采集到的温度信号进行处理和判断，计算出温度偏差。
4.3控制器根据温度偏差通过PID控制算法产生相应的控制信号，控制信号的大小决定了加热功率的调整幅度。
4.4控制信号经过加热功率调节器进行放大和整流，并驱动电加热炉进行相应的加热功率调整。
4.5加热功率调整会导致炉内温度变化，温度变化会反过来影响温度传感器采集到的温度信号，形成一个闭环控制的循环过程。
5.人机界面5.1人机界面通过触摸屏或按钮等形式，提供温度设定、显示和报警等功能。
5.2操作人员可以通过人机界面设置所需的温度设定值。
5.3人机界面会显示当前的实际温度，并根据温度偏差的大小显示相应的报警信号。
5.4人机界面可以设定温度上下限，当温度超出设定范围时自动报警。
6.电源和电路保护装置6.1在电加热炉温度控制系统中，电源提供稳定的电压和电流给电路运行。
6.2为了确保系统的安全运行，在电路中设置过流保护、过压保护、欠压保护等电路保护装置。
6.3当发生过流、过压或欠压等异常情况时，电路保护装置会立即切断电源，以保护电路和设备的安全。
电加热炉温度单片机控制系统
高， 稳定性和复现性较好， 抗氧化性强 ， 价格便宜 ） 对 温度 进行检 测 。由于 温度 是非 线 性 输 出 的 ， 而与 输 入
的ｍ Ｖ信号 成线性 关 系 ， 以在 软 件 上将 此 非 线 性 关 所 系加 以修正 ， 以便 正 确 反 映输 入 ｍＶ信号 与 温 度 之 间 的关 系 。Ａ Ｃ ８９把检 测 到 的 连续 变化 的 温 度模 拟 Ｄ ００ 量转换 成离 散 的数字 量 ， 入 到单片机 中进行 处理 。 输 Ｃ ）键盘输 入 的选 择 ： 用 ４片 Ｂ Ｄ拨 码 盘作 为 采 Ｃ 温度设 定的输 入单元 ， 入范 围 为 ０— ９９， 输 ９９ 可满 足本 系统 的要求 。每位 Ｂ Ｄ码 盘 占 ４条线 ， Ｃ 通过 上 拉 电阻 接人 ８５ ２５可编 程并 行 ＩＯ扩展 口。４片 Ｂ Ｄ码 盘 占 ／ Ｃ
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 、 能化 仪器 仪 智 表等诸多 领域得 到广泛 应用 。采用 单片机 进行 炉温 控 制 ， 以提高控制 质量 和 自动 化水平 。 可
码盘输人。由 Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 构成 的核心控制器按智能控
（ 辽宁科技大学计算机科 学与工程学院， 辽宁省鞍山市 １４４ ） １０４
摘 要 ： 对 电加 热 炉温度控 制 由于非 线性 、 针 大滞 后 、 时变性 等特 点很 难 用数 学方法 建 立精 确 的
数 学模型 ， 用传 统 的控 制理 论 和 方法很 难达 到好 的控制 效 果 ， 绍 了一种 新 型的应 用单 片机 Ａ ８ Ｃ １ 介 Ｔ ９ ５ 对 其进行 智能控 制的控 温 系统 。 系统 通过硬 件 电路 和软 件 程序 实现 智 能控 制 ， 述 了硬 件 原理 图和 描
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉的温度控制方法主要是通过空气/煤气比自寻优模型来实现煤气流量和空气流量的最佳配比控制，使燃烧达到最充分的状态，从而可以准确地控制温度。
炉温控制是加热炉的核心控制部分，它由执行器自动调节，再配以空燃比等各项辅助控制以提高炉子的加热效率。
每一个燃烧段的上部和下部炉温由安装在左右两侧炉墙上的热电偶来检测。
在正常生产中，控制系统可以自动选择温度较高的热电偶作为炉温控制的设定值；操作人员也可以选择其中任何一侧的热电偶作为炉温控制的设定值。
此外，当一只热电偶出现故障时，可以自动切换到另一支热电偶进行温度测量。
热电偶实际测量的温度可以给温度控制器提供参考，使其产生一个信号，这个信号可以作为空气流量和煤气流量控制器的设定值，达到控制空气和煤气的流量的目的。
通过这种方法，可以精确地控制加热炉内的温度，实现高质量的加热效果。
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本科生课程设计（论文）辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：加热炉温度控制器设计院（系）：电气工程学院专业班级：电气092学号： 090303040学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2012.06.24-2012.07.06课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室： 电气工程及其自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号学生姓名专业班级电气092课程设计（论文）题目加热炉温度控制器设计课程设计（论文）任务 高温加热炉利用煤气加热，通过传感器测量温度，四相5V 、1A 步进电机调节阀门来调节进气量。
温度控制范围0～1800℃。
设计任务：1. CPU 最小系统设计（包括CPU 选择，晶振电路，复位电路）2. 温度传感器及接口电路设计3. 步进电机驱动电路设计4. 程序流程图设计及程序清单编写 技术参数：1．温度控制范围：0-1800℃ 2．工作电源220V 设计要求：1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD 转换器、输出电路等；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。
进度计划第1天 查阅收集资料 第2天 总体设计方案的确定 第3-4天 CPU 最小系统设计第5天 温度传感器及接口电路设计 第6天 步进电机驱动电路设计 第7天程序流程图设计第8天 软件编写与调试 第9天 设计说明书完成 第10天答辩指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘要本文主要从硬件和软件两方面介绍了如何运用89C51单片机设计加热炉的温度控制系统，说明了怎么实现对加热炉温度的控制，并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
还介绍了在加热炉温度控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以89C51单片机为核心，由LED显示电路，键盘输入电路，模拟检测电路，模/数转换电路，步进电动机控制电路等构成。
用89C51单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统利用温度传感器对温度进行了实时采集与检测，从而对加热炉的温度进行更精确的控制。
本设计介绍的单片机温度控制系统主要内容包有系统方案、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、软件设计、系统调试等几方面。
关键词：单片机；温度传感器；温度检测；目录第1章绪论 (1)1.1加热炉温度控制器概况 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章CPU最小系统设计 (3)2.1加热炉温度控制器总体设计方案 (3)2.1.1加热炉温度控制框图设计 (3)2.1.2工作过程分析 (3)2.2CPU的选择 (4)2.3复位电路设计 (5)2.4时钟电路设计 (6)2.5CPU最小系统图 (6)第3章输入输出接口电路设计 (8)3.1温度传感器的选择 (8)3.2温度检测接口电路设计 (8)3.2.1 A/D转换器 (8)3.2.2模拟量检测接口电路图 (9)3.3四相步进电动机与单片机接口电路 (10)3.4人机对话接口电路设计 (11)3.4.1按键设计 (11)3.4.2显示电路设计 (11)第4章系统软件设计 (13)4.1软件实现功能及主程序设计 (13)4.2模拟量检测流程图设计 (14)4.3步进电机流程图设计 (15)4.4中断系统的流程图设计 (15)第5章系统设计与分析 (17)5.1系统原理图 (17)5.2系统原理综述 (17)第6章课程设计总结 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1加热炉温度控制器概况随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。
温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数。
在工业生产过程中为了高效地进行生产，必须对生产工艺过程中的主要参数，如温度，压力，流量，速度等进行有效的控制。
其中温度的控制在生产过程中占有相当大的比例。
准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件。
在工业的研制和生产中，为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用微电子技术是重要的途径。
它的作用主要是改善劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好的技术指标和经济效益。
加热炉是将物料或工件加热的设备。
按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。
应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。
加热炉按炉温分布，炉膛沿长度方向可分为预热段、加热段和均热段。
作为控制系统中的一个典型实验设计，单片机温度控制系统综合运用了微机原理、自动控制原理、传感器原理、模拟电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面的知识，是对所学知识的一次综合运用。
本课题采用98c51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。
1.2本文研究内容温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械等工业中，具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低、范围不同、精度不同，采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方式也有所不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
现在我们完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
本次设计：加热炉温度控制器的设计，正是运用单片机和温度传感器对温度进行控制。
本次设计的内容为：以89C51单片机为核心，高温加热炉利用煤气加热，通过传感器测量温度，四相5V、1A步进电机调节阀门来调节进气量。
具体设计任务：1. CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路）2. 温度传感器及接口电路设计3. 步进电机驱动电路设计4. 程序流程图设计及程序清单编写5．温度控制范围：0-1800℃6．工作电源220V阀门 步进电机加 热器显示键盘单片 机A/D 转换器第2章 CPU 最小系统设计2.1 加热炉温度控制器总体设计方案2.1.1 加热炉温度控制框图设计单片机温度控制系统是以89C5l 单片机为控制核心，辅以采样电路，驱动电路，步进电机电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。
系统的原理框图如图2.1所示。
其基本控制原理为: 用键盘将温度的设定值送入单片机，通过信号采集电路将温度信号采集到后，送到A/D 转换电路将信号转换成数字量送入单片机系统进行控制运算，控制步进电动机进而控制加热炉的温度。
图2.1加热炉温度控制框图2.1.2 工作过程分析由温度控制器工作流程图分析具体的工作过程。
首先，通过热电耦采集加热炉中的温度，通过相应的电路使温度信号转换为电压信号。
由于单片机制能识别数字量，因此还需要经A/D 转换，使模拟电压信号转化为数字量信号。
A/D 转换后的数字量进入单片机89C51后，由程序算法，判断温度是不是超过设定值，并且有相应的键盘显示电路，用以显示加热炉的温度。
根据判断温度是否超过设定值，由单片机发出相应的指令，经步进电机控制电磁阀，从而通过阀门的控制就可以控制煤气的进气量多少。
也就可以达到对加热炉温度的调节和运算放大器温度传感器控制。
2.2 CPU 的选择单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，嵌入式微控制器等，属于第四代电子计算机。
它把中央处理器、存储器、输入/输出接口电路以及定时器计数器集成在一块芯片上，从而具有体积小、功耗低、价格低廉、抗干扰能力强且可靠性高等特点，因此，适合应用于工业过程控制、智能仪器仪表和测控系统的前端装置。
因此，在本课题设计的温度控制系统中，采用单片机来实现，选用89C51单片机。
芯片引脚如图2.2所示：VSS : 接地端。
VCC : 电源端。
正常操作及对FLASH ROM 编程和验证时接+5V 电源。
图2.2 89C51芯片引脚P0口：是双向8位三态 I/O 口。
在访问外部存储器时，可分时用作低8位地址线和8位数据线；在FLASH ROM 编程时，它输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令。
P0口能驱动8个LSTTL 门电路。
P1口： 是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
在对FLASH ROM 编程和程序验证时，它接受低8位地址。
能驱动4 个LSTTL 门电路。
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
在访问外部存储P1.01P1.23P1.12P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RESET 9P3.010P3.111P3.313P3.212P3.414P3.515P3.616P3.717X T AL119X T AL218V SS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN 29ALE 30EA 31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039V CC 4089c51器时，它送出高8位地址。
在对FLASH ROM编程和程序验证时，它接收高8位地址和其他控制信号。
能驱动4 个LSTTL 门电路。
P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，能驱动4 个LSTTL 门电路。
RST: 复位信号输入端，高电平有效。
当振荡器工作时，出现两个机器周期以上的高电平，就可以使单片机复位。
ALE/PROG：地址锁存允许信号。
PSEN:外部程序存储器选通信号。
EA/VPP:访问内、外部程序存储器控制信号。
接高电平时，CPU访问并执行内部程序存储器的指令，但当程序计数器值超过0FFFH时，将自动转去执行外部程序存储器中的程序。
接低电平时，CPU只访问并执行外部程序存储器中的指令。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2.3复位电路设计复位电路和时钟电路是维持单片机最小系统运行的基本模块。
复位是单片机的初始化操作。
单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位，其作用是使CPU 和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
因此，复位是一个很重要的操作方式。
但单片机本身不能自动复位的，必须配合相应的外部复位电路才能实现的。