单片机的船舶辅助锅炉智能控制系统
锅炉温度51单片机的控制系统
计算机控制课程设计论文论文题目:锅炉温度51单片机的控制系统目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------3 一:引言---------------------------------------------------------------------------------------4 二:设计原理及仿真------------------------------------------------------------------------5 三:硬件电路---------------------------------------------------------------------------------6 3-1 微控制器AT89S52--------------------------------------------------------------7 3-2 晶振电路----------------------------------------------------------------------------7 3-3 复位电路----------------------------------------------------------------------------8 3-4 DS18B20芯片---------------------------------------------------------------------8 3-5 液晶显示器------------------------------------------------------------------------10 3-6控制电路----------------------------------------------------------------------------11 3-7 其他的硬件设备------------------------------------------------------------------11 四:软件设计-------------------------------------------------------------------------------12 4-1 锅炉温度控制系统结构框图---------------------------------------------------12 4-2 编程主要思想---------------------------------------------------------------------12 4-3 程序流程图------------------------------------------------------------------------13 五:结语--------------------------------------------------------------------------------------14 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------14摘要锅炉是工业生产中不可缺少的设备,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业,而锅炉对温度的控制也是有很高的要求在日常的生活中。
单片机在智能家居智能锅炉系统中的应用
单片机在智能家居智能锅炉系统中的应用智能家居系统的快速发展为人们的生活带来了诸多便利和舒适,智能锅炉系统作为其中的一种重要应用,广泛应用于家庭和商业场所。
单片机作为智能锅炉系统的核心控制器,起到了至关重要的作用。
本文将介绍单片机在智能家居智能锅炉系统中的应用,包括其优势和具体实现。
一、单片机的优势单片机,是一种集成了中央处理器、存储器、输入/输出接口和定时器等功能的微型计算机系统。
相对于传统的微控制器系统,单片机具备以下优势:1.高性能:单片机可以通过优化的指令集和硬件设计达到更高的运算速度和效率,能够满足智能锅炉系统对实时响应的要求。
2.低功耗:智能家居系统需要长时间运行,而单片机具备低功耗的特性,能够有效延长系统的使用寿命和稳定性。
3.灵活可编程:单片机具有丰富的编程能力,能够灵活适应各种智能锅炉系统的需求,并且便于升级和扩展功能。
二、单片机在智能锅炉系统中的具体应用智能锅炉系统作为智能家居系统的重要组成部分,通过单片机的控制实现以下功能:1.温度控制:通过单片机对温度传感器的读取和分析,实现精准的温度控制。
单片机可以根据用户设置的温度范围,自动开启或关闭锅炉加热装置,以保持室内温度在舒适的范围内。
2.时间控制:单片机可实时更新时间,根据预设的时间表控制锅炉的工作状态。
例如,在白天自动降低供暖温度,在夜间增加供暖温度,以提高能源利用效率。
3.用户交互:单片机可以通过LCD显示屏和按键等交互界面,提供友好的用户操作体验。
用户可以通过设置温度、时间和其他参数,灵活控制锅炉的工作,实现个性化的舒适度和能源节约。
4.故障检测与保护:单片机配合传感器网络可以实时监测锅炉系统的运行状态,一旦发生异常情况,如温度异常升高或压力过高,单片机会自动切断供暖,以确保系统的安全可靠运行。
5.远程监控与控制:通过网络连接,单片机可以与智能家居系统的中央控制器建立通信,实现远程监控和控制锅炉系统。
用户可以通过手机 App 或者电脑远程查看当前温度、设定温度,甚至在离家前提前打开锅炉,以确保回家时室内温暖如春。
单片机控制系统在智能船舶领域的应用
单片机控制系统在智能船舶领域的应用智能船舶是指利用现代科技手段对船舶进行智能化改造和升级的船舶。
单片机控制系统作为一种常用的智能控制系统,在智能船舶领域具有广泛的应用。
本文将介绍单片机控制系统在智能船舶领域的具体应用,并探讨其带来的优势和挑战。
一、智能导航系统智能导航系统是智能船舶的重要组成部分,它能够实现船舶自主导航、自动避碰等功能。
单片机控制系统在智能导航系统中扮演着关键的角色。
通过单片机控制系统,可以实时获取船舶的位置、航向、速度等信息,并根据预设的航线自动调整船舶的航行方向,从而实现智能化的航行控制。
二、智能安全监控系统在智能船舶中,安全监控是至关重要的。
单片机控制系统可以用于构建智能安全监控系统,通过传感器获取船舶内外的环境信息,如温度、湿度、烟雾等,并将这些信息实时传输到单片机控制系统中进行处理和分析。
当监测到异常情况时,单片机控制系统可以及时发出警报,并采取相应的措施,确保船舶及船员的安全。
三、智能能源管理系统智能船舶需要对能源进行高效管理,以提高能源利用效率和减少排放。
单片机控制系统能够实时监测和控制船舶能源系统的运行情况,在能量储备、能量转换和能量利用等方面做出智能化的决策。
通过对能源管理的优化,可以降低船舶的燃油消耗并减少对环境的影响。
四、智能仓储管理系统智能船舶的货物仓储管理对船舶运营起着至关重要的作用。
单片机控制系统可以应用于智能仓储管理系统中,通过传感器实时监测货物的存储和运输情况,并将相关数据传输到单片机控制系统中进行处理和分析。
通过智能化的仓储管理,可以提高货物的管理效率,减少货损和滞留时间。
五、智能船舶维护系统智能船舶维护系统可以实现对船舶设备状态的实时监测和故障预警。
单片机控制系统通过连接船舶各种传感器和执行机构,实时获取设备的运行状态,并根据设定的规则进行数据分析和处理。
一旦检测到设备异常或故障,单片机控制系统会发出警报并自动诊断故障原因,为船舶维修提供参考意见,提高维修效率。
基于单片机的辅锅炉自动控制系统
关 闭燃 油电磁 阀
点火变压 器通 电
关 小 风 ¨
一
油l I
泵l l 断 断l l 电l 油
恢复 启动 前状 态
图 1 辅锅 炉 燃 烧 的 程 序 控 制框 图
1 1 2 蒸 汽压 力控 制 ..
对 货船 辅 锅 炉 的 自动 控 制 系 统 要 求 是 简 单 可
的现 象 。
作者简介 : 徐
标 (9 2)男 , 1 6一 , 学士 , 船师 。 验
研究方 向: 船舶检验
E malg O 3 @sn . o - i: h 0 8 ia c r n
l 4l
●
第3 期
船
海
工
程
第4 O卷 表 2 单 片机输 出信号定义和管脚分配
1 2 锅 炉燃烧 的 时序控 制 .
HE -4 Bo r a l T[  ̄ 1 lweF ut
风 机失 压指 示
警信号 。
HE [ 5 Int a ue 点 火 失 败 指 示 Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1] giF i r e l HE  ̄ 6 G s rE T I] aP e m
锅炉、 减轻操 作 人员 的劳 动强 度 等 功能 。 因此 , 改 进 L 口 型辅锅炉 控制系统具 有现实 意义 。 A
预 扫 风 预 点 火
一一 一一 一 一 一 ~
停 炉 熄
火
警信 号 。辅锅 炉燃 烧 的程 序控 制见 图 1 。
点火和预热 负荷控制
启动 油泵
启 动 锅 炉
13 安全保 护 .
W aeP rp tr un Bo e lw r I) )V ( OV (、 )2 ,
基于单片机的锅炉温度水位控制系统设计讲解
基于单片机的锅炉温度水位控制系统设计讲解锅炉温度水位控制系统是一种常见的自动控制系统,通过监测锅炉的温度和水位,控制供应给锅炉的燃料或冷却水的流量,以维持锅炉的稳定运行。
在本文中,我将详细讲解基于单片机的锅炉温度水位控制系统设计。
首先,我们需要了解整个系统的基本结构。
该系统由传感器、单片机、执行机构和显示器组成。
传感器负责监测锅炉的温度和水位,并将信号传输给单片机。
单片机根据接收到的信号,通过调节执行机构控制燃料或冷却水的流量,以维持锅炉的温度和水位在设定的范围内。
系统通过显示器实时显示锅炉的温度和水位信息。
接下来,我们讲解系统的硬件设计。
首先,选取适合的温度和水位传感器。
温度传感器可选择热敏电阻或热电偶,这些传感器的输出信号与温度成正比。
水位传感器可选择浮子式或电极式传感器,这些传感器根据液位的变化产生不同的电信号。
接下来是单片机的选择。
由于单片机需要进行模拟信号的采集和数字信号的处理,我们需要选择具备这些功能的单片机。
例如,常见的AVR系列和PIC系列单片机都具备这些功能。
然后,我们进行编程设计。
编程设计主要包括信号的采集和处理、控制算法以及与执行机构的通信。
首先,单片机需要通过ADC模块采集传感器的模拟信号,并进行数字信号处理。
然后,通过控制算法计算控制量,根据控制目标调节执行机构的控制量。
最后,通过与执行机构的通信,控制燃料或冷却水的流量。
在编程设计中,需要考虑温度和水位的检测范围、设定范围以及控制目标。
根据具体的控制需求,可以采用比例控制、积分控制、微分控制或PID控制等控制算法。
在硬件电路设计中,还需要为单片机提供稳定可靠的电源,通过适当的滤波和隔离电路,保证传感器的信号质量。
最后,还需要设计一个合适的显示器,以便实时显示锅炉的温度和水位信息。
可以选择液晶显示器或数码管进行显示。
通过以上的设计,基于单片机的锅炉温度水位控制系统可以实现锅炉的自动稳定运行。
系统可以根据锅炉的温度和水位变化实时调节燃料或冷却水的流量,避免温度过高或水位过低对锅炉造成的损坏。
船舶辅锅炉的自动控制系统
南通航运职业技术学院毕业论文(作业)题目船舶辅锅炉的自动控制系统学生姓名指导教师专业班级学号目录摘要 (2)Abstract (3)引言 (4)1锅炉的结构与附件 (5)1-1 锅炉的基本组成和工作原理 (5)1-2 锅炉的本体组成 (6)1-3 锅炉的辅助设备 (6)2锅炉的自动控制 (8)2-1 锅炉的水位自动控制系统 (8)2-2 锅炉的燃烧自孔子和系统 (9)2-3 过热蒸汽温度自动调节系统 (10)2-4 锅炉蒸汽压力自动控制 (11)2-5 锅炉运行中的管理 (13)3小结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)船舶辅锅炉的自动控制系统摘要锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。
本文就船舶辅锅炉的自动控制和运行管理进行论述。
首先介绍了锅炉的功用和工作原理。
其次,介绍了锅炉的自动控制系统。
最后,介绍了锅炉的运行和维护管理。
关键词:锅炉,结构组成,自动控制系统,运行管理Marine auxiliary boiler automatic control andoperation managementAbstractBoiler the overall structure of ontology and auxiliary equipment including boiler two parts.This paper Marine auxiliary boiler automatic control and operation management were discussed.Firstly introduces the function and working principle of boiler.Secondly, this paper introduces the boiler automatic control system.Finally, this paper introduces the boiler operation and maintenance management. Keywords: boiler, structures, the automatic control system, the operation management.引言锅炉是通过燃烧把燃料的化学能转化为热能,使给水变成蒸汽或热水的设备。
基于单片机的锅炉自动控制系统
基于单片机的锅炉自动控制系统范子阳机教011班摘要:本文介绍一种新型单片机控制的锅炉采暖自动系统的组成,工作原理及特点。
对改造旧锅炉,提高自动化水平提供了一种有效的方法。
关键字:锅炉;自动控制系统;单片机Abstract:Automatic control system is important guarantee for run of boiler . The composition and work principle and characteristics of thermal auto-regulating system for boiler are introduced in paper which offers an effective method for modification on old boiler and for heat efficiency and coal saving.Keywords:boiler;auto-regulating system;single board computer.1 引言热水锅炉是目前广泛应用于居民住宅采暖的供热设备之一。
供热系统示意图如图1所示。
其工作原理是,热水锅炉将水进行加热,当水温达到要求时,启动循环水泵将供热管道的水进行加压循环,从而使住宅内的散热器升温达到采暖的目的。
图 1 供热系统示意图在供热期间,由于供热管道有一定的水量损失,为保证供热质量,必须通过补水泵对锅炉进行补水。
补水的原则是:在设备和管道承压能力下保证系统水不汽化。
传统的热水锅炉供热系统中,循环泵的启动和停止有由人工操作,而补水泵是由安装在回水管上的电接点压力表控制的。
通过电接点压力表设定的回水管补水压力的上下限值,来控制补水泵的停止和工作。
其中压力上限值应不大于管道和锅炉所承受的最大压力,压力下限值应保证系统水不汽化。
这种补水控制有如下缺点:(1)补水泵频繁启动和停止。
基于单片机的锅炉控制系统的设计
基于单片机的锅炉控制系统的设计摘要:本文主要介绍了一种基于单片机的锅炉控制系统的设计,该系统功能完善,稳定可靠,能够有效地实现锅炉的自动控制和监控。
本文首先介绍了锅炉控制系统的原理及相关的技术知识,然后针对锅炉控制系统的需求和特点,设计出了一种基于单片机的锅炉控制系统方案,并详细阐述了系统的硬件结构及软件设计思路。
最后,通过实际的测试和应用结果验证,证明了该系统具有良好的控制效果和稳定性,具有广泛的应用前景。
关键词:单片机;锅炉控制系统;自动控制;监控;稳定性Abstract:This paper mainly introduces a design of a boilercontrol system based on a single-chip microcomputer. The system is fully functional, stable and reliable, and can effectively implement automatic control and monitoring of the boiler. This paper first introduces the principle of theboiler control system and related technical knowledge. Then, based on the requirements and characteristics of the boiler control system, a scheme of a single-chip microcomputer-based boiler control system is designed, and the hardware structure and software design ideas of the system are explained in detail. Finally, through actual tests and application results verification, the system has good control effect andstability, and has a wide range of application prospects.Keywords: single-chip microcomputer; boiler control system; automatic control; monitoring; stability引言:锅炉是工业中用于生产热能和蒸汽的重要装备之一,具有功能强大、操作简便等优点,已得到广泛的应用。
基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统设计
基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:专科毕业设计(论文)设计题目:基于PLC的船用辅锅炉燃烧控制系统系部:电气工程系专业:电气自动化(港口方向)班级:港电081301姓名:谢杰学号:46 指导教师:马建峰职称:讲师20 11 年6月南京摘要可编程序控制器(PLC)作为现代工业控制的四大支柱之一,而且具有体积小,编程简单,组装灵活,可靠性高及抗干扰能力强等优点,非常适合于在恶劣的工作环境下使用,被认为是工业上的无故障产品,将替代传统继电接触器控制系统设备成为自动化控制系统的主要控制设备。
本文将主要介绍PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用.关键词可编程序控制器船用辅锅炉燃烧控制AbstractProgrammable Logic Controller (PLC) as a modern industrial controlone of the four pillars, and with small, simple programming, flexibleassembly, high reliability and strong anti-interference, etc., is verysuitable for use in harsh working conditions use, is considered to benon—defective products industry, will replace the traditional relaycontactor control system equipment as the main control system of automaticcontrol equipment。
This article introduces the PLC in marine auxiliaryboiler combustion control system。
基于单片机的锅炉智能控制系统
摘要详细介绍了一款基于单片机的智能锅炉控制系统,该系统能根据锅炉现场检测的各个状态做出实时精确的自动控制,如实现温度、压力、水位等的监控,具有事件与参数记录、数码管显示、报警、系统参数设置、手自动切换控制的功能。
能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化控制。
AbstractThis paper introduces a design of intelligent boiler system based on single chip. This system can do the real-time precise automatic control according to each condition examined from the boiler scene, such as realizes the monitoring of the temperature, the pressure, the water level and so on.. It has the event and parameter record, the digital tube display, reports to the police, the system parameter establishment, the hand automatically cuts of the control function. It can be fast, stable, safe, reliable carries on the intellectualized control to the industry boiler.0 引言当今,环境与发展已成为人类社会面临的两大课题,而这些问题的解决无一不与能源密切相关。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料,耗煤量接近全国煤产量的三分之一。
同时,锅炉燃用的主要是中、低质煤,工业污染十分严重;而且锅炉形式比较陈旧,生产效率和自动化程度低,这又进一步加重了环境污染的程度。
基于单片机的船舶锅炉燃烧控制系统的设计研究
基 于 单 片机 的船 舶锅 炉燃烧 控制 系 统 的设计研 究
陈 长 江 , 李世 臣
( 大 连海 事大 学轮机 工程 学 院,辽 宁大连 1 1 6 0 2 6 ) 摘 要 :针 对 现 代 船 舶 锅 炉 燃 烧 自动 化 控 制 系 统 的 要 求 ,提 出 一 种 基 于 P 8 9 V5 1 R D2单 片 机 的 船 舶 燃 油 辅 锅
图 1 船 舶锅 炉燃烧 自动控 制 系统 图
3 控 制 系 统 的 硬 件 设 计
硬 件 电路板 部 分 采 用 的是 以 P 8 9 v5 1 R D2单 片机 为控 制 系 统 的主 控 元 件 I 2 J ,其 电路 原理 图如
图 2所 示 。
2 . 船 舶锅 炉燃 烧 自动控 制 系统概 述
动 点火 ,并 根 据 锅 炉 的 蒸 汽 压力 , 自动 完 成对 燃
烧 强度 的 自动 控 制 。此 外 ,当在 各 过 程 中 出现 任 何 故 障 时会 自动 采 取 相 对 应 的 安全 保 护 措 施 , 并
发 出 声光 报 警 提 示 轮 机 管 理 人 员 。
厂——F 兰 . i
Ab s t r a c t : Ai me d a t t h e r e q u i r e m e n t s b o i l e r c o mb u s t i o n a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m f o mo d e ma r i n e , t h i s p a p e r p u t s f o r w a r d a s h i p a u x i l i a r y o i l - ir f e d b o i l e r c o mb u s t i o n a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n P 8 9 V S 1 R D2 MC a n d d e s i g n s t h e h a r d w a r e a n d s o f t w a r e , wh i c h ma k e t h e c o n t r o l s y s t e m s i m p l e r a n d mo r e
基于单片机的辅锅炉自动控制系统
基于单片机的辅锅炉自动控制系统
徐标;郭浩
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2011(040)003
【摘要】根据LAEI型辅锅炉控制系统基本要求,提出基于TMS470R1 A256单片机的LAEI型辅锅炉控制系统的改造方案,并进行系统的硬件和软件设计.改造后的系统与原系统相比具有体积小、线路简单、运行可靠稳定及维护简单的特点.【总页数】4页(P141-144)
【作者】徐标;郭浩
【作者单位】武汉市港航管理局,武汉430063;武汉市港航管理局,武汉430063【正文语种】中文
【中图分类】U644.82
【相关文献】
1.PLC控制的船用辅锅炉自动控制系统的分析 [J], 孙立新
2.基于单片机的锅炉液位自动控制系统的设计 [J], 高改会;于红星;胡瑞玲
3.基于单片机的锅炉自动控制系统设计 [J], 袁林
4.基于单片机的热水锅炉温度自动控制系统项目研究 [J], 邹志平;梁彩虹;蒋瑾;杨桂芹
5.某救助船燃油辅锅炉燃烧自动控制系统可靠性分析 [J], 徐硕
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基于单片机的船舶辅助锅炉智能控制系统
基于单片机的船舶辅助锅炉智能控制系统
黄义新;方怡冰
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】根据船舶辅助锅炉所存在的问题,设计一种智能控制器,并利用8032单片机实现锅炉的智能控制,实验证明该系统可显著提高锅炉控制性能.文中阐述了该系统的控制算法、结构、工作原理、硬件组成及软件设计.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】黄义新;方怡冰
【作者单位】集美大学信息工程学院,福建厦门,361021;集美大学信息工程学院,福建厦门,361021
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于单片机的船舶锅炉燃烧控制系统的设计研究 [J], 陈长江;李世臣
2.PLC在船舶燃油辅助锅炉的控制系统中的应用 [J], 罗成汉;严全广
3.基于单片机的智能锅炉控制系统设计 [J], 张秀松;范美芳;何仲
4.基于AT89S52单片机设计智能锅炉控制系统 [J], 包敬海;侯昭武;吴国辉
5.可编程控制器在船舶辅助锅炉自动控制系统中的应用 [J], 邱志红
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单片机在船舶控制中的应用
单片机在船舶控制中的应用船舶控制系统是保障船舶安全运行的重要组成部分,而单片机作为一种集成电路芯片,具备高度可编程性和很强的实时控制能力,也被广泛应用于船舶控制领域。
本文将重点探讨单片机在船舶控制中的应用,包括船舶动力控制、航行控制和系统监测等方面。
一、船舶动力控制船舶动力控制是船舶控制系统的核心内容,涉及到船舶发动机的运行态势、传动系统的工作状态以及推进装置的控制等。
利用单片机可以实现对这些关键参数的监测和控制,提高船舶动力系统的工作效率和安全性。
1. 发动机控制单片机可以接收发动机各种传感器的信号,如温度、油压、转速等,通过程序逻辑进行控制,实现发动机的启动、停机和调速等功能。
同时,单片机还可以监测发动机的运行状态,如故障诊断和报警,以及进行故障排除。
2. 传动系统控制传动系统包括舵机、变速箱等设备,单片机可以通过串口或者总线与这些设备进行通信,实现舵角的控制、船舶速度的调节等功能。
此外,单片机还可以对传动系统进行状态监测,例如判断传动系统的工作是否正常,如有异常及时报警和采取相应的措施。
3. 推进装置控制推进装置是船舶的运动方式,包括舵、推进器等。
单片机可以实现对这些装置的控制,根据船舶的航向和航速要求,进行动态调整。
通过单片机的协调控制,可以提高推进装置的运行效率,进而降低燃油消耗。
二、航行控制航行控制是指船舶的导航和自动驾驶系统,单片机在该领域中的应用主要包括定位和航行轨迹规划。
1. 定位系统单片机可以实时接收卫星导航系统(如GPS)的信号,并通过算法进行数据处理,实现船舶的准确定位。
通过定位系统,可以为船舶提供准确的位置信息,并根据需要进行航向修正,保证船舶的航行安全。
2. 航行轨迹规划单片机可以通过事先设置的航行规划算法,计算和控制船舶的航行轨迹。
航行轨迹规划可以根据船舶的起始点和目的地,结合海洋环境和航行约束条件,进行最优路径的规划。
通过单片机的精确控制,船舶可以按照规划好的航行轨迹进行自主导航。
单片机在智能船舶中的应用
单片机在智能船舶中的应用船舶行业一直是人类重要的交通运输工具,然而,随着科技的不断发展,智能船舶成为了航海领域的新趋势。
而在智能船舶系统中,单片机起着至关重要的作用。
本文将介绍单片机在智能船舶中的应用,并探讨其优势和前景。
一、单片机在智能船舶系统中的应用1. 船舶自动化控制系统单片机在船舶的自动化控制系统中扮演着重要角色。
通过传感器的数据采集,单片机能够监控并控制船舶的各种设备和系统,如引擎、泵、灯光和通信设备。
通过单片机的智能控制,船舶能够实现自动控制和运行,提高船舶的安全性和效率。
2. 船舶导航系统在智能船舶中,船舶导航系统是至关重要的。
而单片机作为导航系统的核心控制器,能够通过接收来自卫星定位系统(如GPS)和其他传感器的数据,实时计算并确定船舶的位置、速度和方向。
同时,它能够将这些数据与地图信息进行整合,并提供准确的导航指引给船员,提高航海安全性。
3. 船舶能源管理系统在船舶中,能源的管理是非常重要的。
而单片机能够控制和监测船舶的能源系统,如发动机、发电机和蓄电池等,确保能源的高效利用和供应的稳定性。
通过单片机的智能算法和控制,船舶能够在不同航行状态下自动调整能源的分配,提高供能效果,同时减少无谓的能源浪费。
二、单片机在智能船舶中的优势1. 实时响应能力单片机采用单片集成电路设计,其集成度高、速度快,具有实时数据处理和响应能力强的特点。
在船舶应用中,单片机能够快速采集和处理大量的传感器数据,并作出相应的控制决策,确保船舶系统的平稳运行。
2. 功耗低船舶通常需要较长时间的航行,因此能源的使用非常重要。
而与传统的微处理器相比,单片机功耗较低,能够有效延长船舶能源的使用寿命,提升航行的稳定性和可靠性。
3. 成本较低单片机具有成本较低的优势,适用于大规模智能船舶系统的应用。
与其他控制器相比,单片机在市场上的价格相对较低,为船舶制造商提供了经济实惠的选择。
三、单片机在智能船舶中的前景随着科技的不断进步,智能船舶将会越来越多地应用单片机技术。
基于单片机的锅炉智能控制系统
基于单片机的锅炉智能控制系统作者:张喜权来源:《中国科技博览》2019年第03期[摘要]锅炉是能源转换和消耗的重要设备,因为历史条件的原因,我国锅炉自动化控制的水平一直都较低,相当一部分还在使用常规仪表进行控制,有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动化控制状态。
为此,本文以此为背景,详细介绍了一款基于单片机的智能锅炉控制系统的设计。
能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化控制。
[关键词]锅炉控制;单片机;智能中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0142-01传统的锅炉控制绝大多数是人工控制,造成了人力的浪费,同时安全性、可靠性都不高。
现阶段,很多厂家都是利用plc对锅炉进行控制,其自动化程度和可靠性较高,但是成本也很高,而且程序修改和参数设置比较困难。
以单片机为控制核心的智能控制系统由于成本低、可靠性好、安全性高,受到了更多企业的喜爱。
一、智能锅炉控制系统整体设计方案锅炉是一个多参数多回路的复杂系统,要对其风、水、油等参数进行实时控制,以达到最佳运行状态和安全生产,因而锅炉自动控制系统必须具备以下功能:如,自动检测和控制功能、自动保护和报警功能,能根据实际情况灵活设置报警温度上限、吹扫时间、启停时间等参数以及无平衡无扰动切换功能等其他功能。
因此完成上述主要功能需要比较全面地设计出智能锅炉控制系统的方案。
该系统主要以AT89C52单片机作为控制系统核心,通过接口扩展芯片8255完成人机交互的诸多应用功能,系统所需数据由模拟通路采集,该模拟通路由传感器组、多路开关、信号采样和A/D转换等组成。
检测到的数据经过AT89C52单片机处理后,一部分经由8255传至8位数码管显示模块显示,一部分通过电平转换器和放大驱动电路处理后送至控制模块,控制模块根据此输出信号控制执行机构工作,并自动完成声光报警,从而实现对锅炉控制系统进行精确的实时控制。
另外,系统还可以实现下载和通信的功能。
基于单片机的锅炉控制系统
基于单片机的锅炉控制系统【摘要】传统锅炉控制采用人工结合常规仪表,给水方式为间断给水,通过省煤器后热辐射时间短,效率低,人工操作复杂,还要人工监视给水的水位和锅炉汽压,很难达到满意的效果。
本文主要对基于单片机的锅炉控制系统进行阐述。
【关键词】单片机,锅炉,控制该系统主要以AT89C52单片机作为控制系统核心,通过接口扩展芯片8255完成人机交互的诸多应用功能,系统所需数据由模拟通路采集,该模拟通路由传感器组、多路开关、信号采样和A/D转换等组成。
检测到的数据经过AT89C52单片机处理后,一部分经由8255传至8位数码管显示模块显示,一部分通过电平转换器和放大驱动电路处理后送至控制模块,控制模块根据此输出信号控制执行机构工作,并自动完成声光报警,从而实现对锅炉控制系统进行精确的实时控制。
另外,系统还可以实现下载和通信的功能。
1系统设计方法在详细了解单片机的基本结构、工作原理、功能扩展和相应的接口电路的基础上,对一个具体的应用对象,如何才能设计一个具体的应用系统,使其能够满足实际需要就变得非常现实了,也是系统设计和产品开发者所关心的问题。
本节从应用角度出发,详细介绍单片机应用系统硬件设计方法和研制过程。
在图1的控制方案中,传感器采集随时间连续变化的模拟信号(被调参数),如温度、流量和水位等,通过变送和放大,转变成直流电压信号,然后通过模/数转换器转换成单片机可识别和处理的二进制数据,经输入通道送入单片机,由单片机按照一定的逻辑控制原理,对被测量值进行一系列的运算处理,从而得到燃烧器、循环泵或其他执行机构的控制量,再由单片机输出二进制数据,经数/模转换器将数字量转换成模拟量(电压或电流信号),直接或通过继电器、接触器及多路开关送至执行机构,使阀门或其他调节机构动作,达到调节被调节参数的目的。
2基于单片机的锅炉控制系统设计2.1熟悉设计对象单片机作为控制系统的核心所控制的对象是多种多样的,所实现的控制功能也是千差万别的。
船用燃油辅锅炉单片机自动控制系统
船用燃油辅锅炉单片机自动控制系统[摘要]近年来,国内外微机工业控制系统得到了广泛的应用。
利用在继电-接触器控制的基础上开发的船用单片机控制系统,已逐步在运输船舶上得到应用。
以目前广泛应用的PIC12CE5XX单片机为例,论述船用燃油锅炉单片机控制系统,介绍其硬件设备的配置,组成原理。
简要介绍系统自动控制的主程序流程。
[关键词]锅炉单片机控制系统目前运输船舶上的锅炉控制系统大多采用继电-接触器控制系统。
这种控制系统存在着线路复杂,体积笨重,可靠性差,维护保养工作量大等缺点。
针对船用锅炉继电-接触器控制系统的不足,应用PIC12CE5XX单片机开发自动控制系统可以克服上述缺点;提高锅炉内压力稳定性和燃烧效率,减少废气排放污染。
单片机控制系统具有体积小,封闭性好,可靠性高,运行速度快,抗干扰能力强等优点。
缩短故障检修时间,减少维护保养工作量,提高船舶营运效率。
一、锅炉自动控制系统以单片机为核心的船用燃油辅锅炉控制系统。
其主要功能是能定时地检测锅炉的燃烧工况,根据燃烧工况参数来控制燃烧,提高锅炉燃烧效率,节约能源。
锅炉控制系统框图如图1所示:锅炉控制系统的输入信号从各种仪表等传感器检测而来。
输入信号变换成电压信号,经多路切换开关芯片4051、运算放大器后变为0-1V信号。
通过多路切换开关芯片CD4051,经过运算放大器741变换为0-10V统一的输入信号。
通过A/D转换变为10位二进制数,经I/O接口8212和光电隔离,通过六根总线驱动器367,并由CPU读入。
其电路图如图2所示:CPU读取各种输入的测量值以后,通过程序对各种控制值进行计算,对各个输出量进行控制。
输出信号是以二进制数字量表示的,通过I/O接口芯片8212(图中Z5芯片)和光电隔离、外部数据总线,送到数模转换芯片(D/A)转换为模拟量的0-10mA或4-20mA电流信号。
这一信号送到伺服放大器,控制锅炉阀门开度;直到阀门开度符合控制信号的要求为止。
基于PLC的船用锅炉自动控制系统设计-
基于PLC的船用锅炉自动控制系统设计-问问0船舶PLC锅炉培训仿真系统的功能0.1某柴油机货轮锅炉的主要特点某柴油机货轮所配备的锅炉所产生的蒸汽主要用来加热主、辅柴油机所用燃油、厨房用汽,锅炉水位和汽压采用双位控制,燃烧采用单油头、定油量和定风量燃烧。
系统设有中途熄火、危险低水位和低风压等安全保护装置,详细的控制原理和过程见教材。
为了更好对程序进行解读,结合船舶控制的安全保护需求,我们采用西门子公司的S7224CN对控制系统进行了设计,并制作了该装置。
[5]0.2锅炉自动控制装置总体功能设计系统包括点火自动/手动模式、水位自动/手动模式、风机、油泵自动/手动模式(简称风油自动/手动),水位和压力采用双位控制,另外系统设置有多个故障点(风压、水位、火焰)对锅炉的工作进行全程监控,具体如图1所示。
自动点火程序根据锅炉的点火特点,首先进行预扫风60秒,然后关小风门,打开点火变压器进行点火,10秒内点火成功,系统没有警报产生,则点火成功。
具体实现程序如图2所示,系统的I/O点设计如表1所示,系统使用了14个输入点8个输出点,装置的实物如图3所示。
图1PLC锅炉总体功能设计框架图表1系统I/O点的设计问问图2自动点火流程图图3船舶PLC锅炉装置实物图1PLC锅炉的测试和使用方法该船用锅炉模拟装置的控制功能包括:锅炉自动手动点火、水位控制、蒸汽压力控制,火焰检测,风油自动手动控制,熄火保护、报警等,输入状态由开关按钮控制,通过PLC控制输出,并由指示灯指示。
1.1自动点火将PLC控制器位于RUN位置,燃烧控制、风油控制均置于自动状态(燃烧自动I1.4、风油自动I1.5),系统自动使风机Q0.1、油泵Q0.2指示灯点亮,开始进入预扫风阶段,并在此阶段建立风压(风压开关I0.1),经过60大风门预扫风自动关小风门,进行预点火,点火线圈指示灯、风门挡板指示灯点亮。
按下火焰模拟开关(I0.2),说明点火成功,首先熄灭点火变压器(Q0.3),2后风门挡板(Q0.4)指示灯熄灭,70内不报警则说明点火成功。
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基于单片机的船舶辅助锅炉智能控制系统
目前,国内多数船舶的机舱服务设备仍采用大量的继电器、接触器、时间继电器组成,实现各种控制功能,它们的共同特点是线路复杂、可靠性差、有时容易出现误动作,特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸力不足,机械运动部件运动不灵活而出现被卡烧坏
线圈等故障,给维护过程带来极大不便,甚至会影响正常营运工作,而且,这种设备体积大、重量重、价格贵。
因此采用先进的设计思想对船用控制系统进行全新设计尤为必要。
ﻭ
1 单片机智能辅助锅炉控制系统原理
ﻭ基于单片机的船舶辅助锅炉控制系统的工作原理如图1—1所示。
系统的被控对象是锅炉,执行机构是锅炉的风、油门驱动电器,被控参数为锅炉内的压力,本系统利用压力传感器检测锅炉内的压力,传感器输出的电信号经信号变换后送至单片机智能控制器,控制器根据此信号的大小,利用智能控制算法计算出输出控制信号,经放大器放大后以调节风、油门的大小,从而控制锅炉内的压力。
2 智能控制器的设计ﻭ
众所周知,二阶系统是工程上最常见而又最重要的一类系统,这一系统的形式代表了许许多多控制系统的动力学特征。
正因为如此,经典控制理论将二阶系统作为典型系统,并通过对二阶系统阶跃响应的过渡过程分析,定义了表示系统控制质量的一些特征量,其中以调节时间、最大超调量和稳态误差3个特征量作为性能指标。
但是,控制系统的动态过程是不断变化的,以常规PID控制器控制,难以解决稳定性和准确性之间的矛盾,原因在于这种控制方式以不变的统一模式之间的矛盾,原因在于这种控制方式以不变的统一模式来处理变化多端的动态过程。
ﻭ为了有效地模拟人的智能控制行为,并采用微机实现智能控制,在模糊控制中通常采用误差e和误差变化率Δe作为描述控制系统动态特征的输入变量。
根据船舶辅助锅炉控制系统的特点,从误差e和误差变化率Δe这两个基本的模糊控制变量出发,引出两个特征变量e·Δe和Δe/e,利用这些信息设计智能控制器。
2.1 利用e·Δe取值量是否大于0,可以描述系统动态过程误差变化的趋势
对于图2—1所示典型二阶系统阶跃响应动态曲线可知,当e·Δe<0时,如BC段和DE段,表明系统的动态过程正向着误差减小的方向变化。
当e·Δe>0时,在AB段和CD段,表明系统的动态过程正向着误差增大的方向变化。
ﻭ在控制过程中,微机很容易识
别e
n ·Δe
n
的符号,从而掌握系统动态过程的行为特征,以便更好地制订下一步控制策
略。
ﻭ2.2利用Δe/e描述系统动态过程中误差变化的姿态ﻭ如图2—1中A、C、E 点的|Δe/e|较大,说明该点处的某一段,动态过程呈现误差小而误差变化率大,B、D点的|Δe/e|较小,说明该点处的某一段,动态过程呈现误差大而误差变化率小。
将Δe/e和e·Δe联合使用,可对动态过程作进一步的划分。
ﻭ2.2.1如图2—1 OA
段,e>0,e·Δe<0,实际值正不断地接近设定值,若Δe>a,(a为根据需要而确定的常数)表明实际值趋向设定值的强度较大,为防止过冲,应减小控制器的输出。
此时控制器的输出U(k)为:
k
1、k
2
为大于0的系数。
在OA段e(k)>0,Δe/e<0,而且在A点处|Δe/e|值
最大,0点处|Δe/e|值最小,说明,输入从0点上升到A点的过程中,U(k)先是增加,但越接近A点U(k)值增加越少,在靠近A点的某一段U(k)值开始逐渐减小,这样可以
防止被控系统动态过程由于惯性而产生较大的超调,适当选择k
1和k
2
的值,既有利于减
小超调而又不致于影响上升时间。
k
2
的作用在A点处最强。
2.2.2 如图2—1AB段,e<0,e·Δe>0,实际值正不断地远离设定值,在A 点处|Δe/e|最大,在B点处|Δe/e|最小,为了使系统尽快地进入稳定状态,此时应减少控制器输出:
式中:k
3>0;k
4
<0;故k
4
的作用在A点处最强。
2.2.3 如图2—1 BC段,e<0,e·Δe<0,实际值正不断地接近设定值,由于系统的惯性,输出值经C点后并没有进入稳态,而是到达D点,故在C点附近应加大U(k):
ﻭ式中:k5>0;k6<0;故k6的作用在C点处最强;2 ﻭ.2.4 如图2—1 CD段,e·Δe>0,e>0,应增加控制器的输出。
U(k)=U(k-1)+k
7e(k)+k
8
·Δe/e(2—4)
ﻭ式中:k7>0;k8>0;故k8的作用在C点处最强;
上述各参数的在线整定很重要,直接影响控制性能,根据控制趋势,应有k
1>k
3
>k
5
>k
7≥0,k
2
>|k
4
|>|k
6
|>k
8
≥0,若k
2
、k
4
、k
6
、k
8
为0,则没有该项的控制作用。
ﻭ 2.2.5
当|e|≥e
max
,偏差过大,采用砰—砰控制,输出控制量最大(或最小),尽快减小偏差,
即ﻭﻭ因为本控制系统的执行机构为电动阀门,所以U
max
对应的状态为
阀门全开,U
min 对应的状态为阀门全关。
ﻭ2.2.6当|e|<e
min
时,偏差已达到允许
范围,控制量不变,维持原状,即
智能控制算法流程图如图2—2所示。
ﻭ3智能控制器在8032单片机上的实现ﻭ。