电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)

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基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计一、引言电阻炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备,其温度控制的准确性对于工艺过程的稳定和产品质量的保证至关重要。

本文将基于单片机设计一个电阻炉温度控制系统,通过采集温度传感器的信号,用单片机控制加热器的工作状态,实现对电阻炉温度的精确控制。

二、系统结构设计本系统由四个模块组成:温度采集模块、温度控制模块、显示模块和控制模块。

1.温度采集模块:使用一个高精度的温度传感器,如PT100,将电阻炉内部的温度转化为电压信号。

该信号经过模拟转数字转换器(ADC)转换为数字信号,传输给单片机。

2.温度控制模块:根据温度采集模块传输的信号,单片机通过PID算法计算出控制值,并输出PWM信号控制加热器的工作状态。

PID算法可根据实际情况进行参数调整,以达到系统稳定的控制效果。

3.显示模块:采用数码管或液晶显示器显示当前电阻炉的温度值,方便操作员实时监测电阻炉的运行状态。

4.控制模块:可以通过按钮或者触摸屏等方式进行设定和调整控制参数,例如设定温度范围、PID参数调节等。

三、系统工作原理1.系统初始化:单片机启动后,进行相应的外设初始化和参数设定,包括温度采集模块的配置、PID参数的设定、显示模块的显示等。

2.温度采集与转换:通过温度传感器采集电阻炉内部的温度信号,将其转化为模拟电压信号。

利用ADC将模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机进行处理。

3.PID算法计算:单片机根据采集到的温度值,通过PID算法计算出控制值。

PID控制算法通常包括比例系数(P)、积分系数(I)和微分系数(D)三个参数的调整,根据实际情况进行调节以达到控制精度和稳定性要求。

4.PWM输出控制:根据PID算法计算得到的控制值,单片机输出对应的PWM信号。

该信号通过驱动电路控制加热器的工作状态,调整和维持电阻炉的温度。

5.温度显示:单片机将当前的温度值通过显示模块进行显示,使操作员能够实时监测到电阻炉的温度。

电阻炉温度控制系统设计

电阻炉温度控制系统设计

计算机课程设计名称:电阻炉温度控制系统课程设计任务书1 引言1.1课题背景自从发现电流的热效应(即楞茨-焦耳定律)以后,电热法首先用于家用电器,后来又用于实验室小电炉。

随着镍铬合金的发明,到20世纪20年代,电阻炉已在工业上得到广泛应用。

电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热,从而对工件或物料加热的工业炉。

工业上用的电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。

1.2控制对象电阻炉在化工、冶金等行业应用广泛,电阻炉中最重要的被控量就是温度。

因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。

1.3功能及技术要求为了保证生产过程正常安全的进行,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,对温度不仅要不断地测量,而且还进行控制。

对温度的控制要求是先进、可靠、经济、安全,能满足热处理工艺的要求,并保证工艺的稳定和再现性,节省能源,保护环境,改善劳动环境,降低生产成本,提高机械化和自动化水平。

2 总体方案设计2.1方案设计根据设计任务的要求,采用80C51单片机系统组成的数字控制器代替常规模拟调节器。

整个系统在规定的采样时刻经过A/D 转换采集由温度传感器ADC0809反馈回来的温度反馈测量值,并和给定值进行比较,将经过控制运算后的控制量输出给执行元件控制电阻丝的加热过程。

这样的系统属于直接数字控制(Direct Digital Control ,DDC )系统。

直接数字控制系统中的80C51单片机取代了多个模拟调节器,在不更换硬件的情况下,只要改变程序或调用不同子程序,就可实现各种复杂的控制规律。

此外,系统还应实现人机接口功能。

2.2 系统组成框图及工作原理系统的组成框图如图(2.1)所示。

整个系统由四部分组成,即:80C51单片机系统;温度检测通道;输出控制通道及报警显示系统。

温度控制系统设计-课程设计

温度控制系统设计-课程设计

电阻炉温度控制系统1系统的描述与分析1.1系统的介绍该系统的被控对象为电炉,采用热阻丝加热,利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。

可控硅控制器输入为0~5伏时对应电炉温度0~500℃,温度传感器测量值对应也为0~5伏,对象的特性为带有纯滞后环节的一阶惯性系统,这里惯性时间常数取T1=30秒,滞后时间常数取τ=10秒。

该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定,实现工业过程中PID控制。

它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换,再送入计算机中,与设定值进行比较,得出偏差。

对此偏差按PID规律进行调整,得出对应的控制量来控制驱动电路,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。

利用单片机实现温度智能控制,能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制和键盘终端处理(各参数数值的修正)及显示。

在设计中应该注意,采样周期不能太短,否则会使调节过程过于频繁,这样,不但执行机构不能反应,而且计算机的利用率也大为降低;采样周期不能太长,否则会使干扰无法及时消除,使调节品质下降。

1.2技术指标设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用直接数字控制算法,要求误差小,平稳性好;5. 温度超出预置温度±5℃时发出报警。

2方案的比较和确定方案一系统采用8031作为系统的微处理器。

温度信号由热电偶检测后转换为电信号经过预处理(放大)送到A/D转换器,转换后的数字信号再送到8031内部进行判断或计算。

从而输出的控制信号来控制锅炉是否加热。

但对于8031来说,其内部只有128个字节的RAM,没有程序存储器,并且系统的程序很多,要完成键盘、显示等功能就必须对8031进行存储器扩展和I/O口扩展,并且需要容量较大的程序存储器,外扩时占用的I/O口较多,使系统的设计复杂化。

电阻炉温控制课程设计

电阻炉温控制课程设计

电阻炉温控制课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电阻炉温控制的基本原理、方法和技巧。

通过本课程的学习,学生将能够:1.理解电阻炉温控制的基本概念和原理,如PID控制、模糊控制等。

2.掌握电阻炉温控制系统的搭建、调试和优化方法。

3.能够运用所学知识分析和解决实际工程中的电阻炉温控制问题。

4.培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电阻炉温控制的基本原理:介绍电阻炉的工作原理、温度控制的重要性及其相关概念。

2.电阻炉温控制技术:讲解电阻炉温控制系统的组成、工作原理及各种控制算法。

3.电阻炉温控制系统的设计与实现:介绍电阻炉温控制系统的设计方法、调试技巧及优化策略。

4.电阻炉温控制工程应用案例分析:分析实际工程中的电阻炉温控制案例,让学生学会如何运用所学知识解决实际问题。

5.电阻炉温控制实验:让学生通过实验操作,加深对电阻炉温控制原理和方法的理解。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:讲解电阻炉温控制的基本原理、控制算法和工程应用。

2.讨论法:学生针对实际案例进行分析讨论,培养学生的创新意识和团队协作精神。

3.案例分析法:分析实际工程中的电阻炉温控制案例,让学生学会如何运用所学知识解决实际问题。

4.实验法:让学生通过动手实验,加深对电阻炉温控制原理和方法的理解。

四、教学资源为了保证教学效果,本课程将充分利用校内外教学资源,包括:1.教材:选用国内知名出版社出版的电阻炉温控制相关教材,保证课程内容的科学性和系统性。

2.参考书:提供一批电阻炉温控制领域的经典参考书籍,供学生深入学习。

3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,辅助学生理解电阻炉温控制的基本原理和工程应用。

4.实验设备:为学生提供电阻炉温控制实验所需的设备,让学生能够亲自动手操作,提高实践能力。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。

课程设计—电阻炉炉温控制系统

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。

计算机控制技术课程设计之电阻炉温度控制系统

计算机控制技术课程设计之电阻炉温度控制系统

摘要随着科学技术的迅猛发展,各个领域对温度控制系统的精度、稳定性等要求越来越高,控制系统也千变万化。

电阻炉广泛应用于各行各业,其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节,但存在着某些固有的缺点。

而采用单片机进行炉温控制,可大大地提高控制质量和自动化水平,具有良好的经济效益和推广价值。

本设计以89C51单片机为核心控制器件,以ADC0809作为A/D转换器件,采用闭环直接数字控制算法,通过控制可控硅来控制热电阻,进而控制电炉温度,最终设计了一个满足要求的电阻炉微型计算机温度控制系统。

关键字:电阻炉89C51单片机温度控制A/D转换电阻炉温度控制系统1系统的描述与分析1.1系统的介绍该系统的被控对象为电炉,采用热阻丝加热,利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。

可控硅控制器输入为0~5伏时对应电炉温度0~500℃,温度传感器测量值对应也为0~5伏,对象的特性为带有纯滞后环节的一阶惯性系统,这里惯性时间常数取T1=30秒,滞后时间常数取τ=10秒。

该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定,实现工业过程中PID控制。

它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换,再送入计算机中,与设定值进行比较,得出偏差。

对此偏差按PID规律进行调整,得出对应的控制量来控制驱动电路,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。

利用单片机实现温度智能控制,能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制和键盘终端处理(各参数数值的修正)与显示。

在设计中应该注意,采样周期不能太短,否则会使调节过程过于频繁,这样,不但执行机构不能反应,而且计算机的利用率也大为降低;采样周期不能太长,否则会使干扰无法与时消除,使调节品质下降。

1.2技术指标设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用直接数字控制算法,要求误差小,平稳性好;2方案的比较和确定方案一系统采用8031作为系统的微处理器。

基于数字PID的电阻炉温度控制系统设计_课程设计任务书 精品

基于数字PID的电阻炉温度控制系统设计_课程设计任务书 精品

摘要温度是工业生产对象中主要的被控参数之一,本文通过设计温度控制系统,体现PLC在模拟量信号检测与控制中应用的优越性。

本文中被控对象是电炉,在炉温自动控制系统中,炉温经过热电偶检测和温度变送器的转换,变为相应的电压信号,送往PLC控制器,再经过模拟量输入/输出模块(A/D)转换为数字量,并由程序将给定的温度值与测量值比较,然后根据偏差大小按比例调节规律,计算出校正量。

通过模拟量输入/输出模块的输出控制作用,消除炉温的偏差,从而使炉温达到并稳定在给定的数值关键字 PLC;温度控制;比例调节AbstractTemperature is one of the main object of industrial production controlled parameters, this paper design temperature control system, and reflect the superiority of the PLC analog signal detection and control applications. Controlled object in this article is the electric furnace, the furnace temperature automatic control system, the furnace temperature after thermocouple detection and temperature transmitters convert into a corresponding voltage signal sent to the PLC controller, and then after the analog input / output the module (a / D) conversion to digital, by program a given temperature value and the measured value, and then according to the deviation size proportionally regulating rule, the calculated correction amount. The output of the analog input / output modules control role in removing the furnace temperature deviation, so that the furnace temperature reached and stabilized at a given valueKeyword PLC; temperature control; ratio adjustment目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及研究目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 项目研究内容 (2)2 可编程控制器(PLC)概况 (3)2.1 可编程控制器的概述 (3)2.2 PLC的基本组成及各部分作用 (3)2.2.1 中央处理单元(CPU) (3)2.2.2 存储器 (4)2.2.3 I/0单元 (4)2.2.4 电源部分 (5)2.2.5 扩展接口 (5)2.2.6 通信接口 (5)3 模块方案的选择与论证 (6)3.1 总体方案的选择 (6)3.2 各独立模块方案论证 (7)3.2.1 温度检测模块 (7)3.2.2 主控模块PLC (7)3.2.3 功率输出电路及其控制原理的分析 (9)3.2.4 温度调节模块 (9)4 系统软件设计 (10)4.1 主要的工作流程 (10)4.2 数字PID的数学建模 (10)5.系统介绍 (13)5.1 现场总线控制系统(FCS)介绍 (13)5.1.1 系统简介 (13)5.1.2 系统组成 (13)5.1.3系统特点 (15)5.1.4 系统软件 (16)5.1.5 装置的安全保护体 (16)5.2 组态软件WINCC介绍 (17)6 单容水箱特性测试 (18)6.2 系统工作原理分析 (18)6.3 控制系统流程图 (20)6.4实验内容与步骤 (21)6.5 结果分析 (23)6.6实验曲线所得的结果 (26)结论 (27)参考文献 (28)1 绪论1.1 课题背景及研究目的和意义电阻炉的应用领域相当广泛,电阻炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。

电阻炉温度控制系统设计

电阻炉温度控制系统设计

目录摘要 (2)1.整体设计及系统原理 (2)2.硬件电路设计 (3)2.1主机电路的设计 (3)2.2数据采集电路的设计 (3)2.3电控制执行电路的设计 (4)2.4键盘显示的设计 (5)3.系统软件设计 (6)3.1主程序模块 (6)3.2功能实现模块 (7)3.2.1 T0中断子程序 (7)3.2.2 T1中断子程 (8)3.3运算控制模块 (8)3.3.1 标度转换子程序 (8)3.3.2 PID算法子程序 (8)4.源程序代码 (9)5.结果分析论述 (14)6.参考文献 (14)摘要电阻炉是工业炉的一种,是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或者熔化元件或物料的热加工设备。

电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成,炉体由炉壳、加热器、炉衬(包括隔热屏)等部件组成。

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;由于工艺不同,所要求的温度高低不同,因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同,对控温精度要求不同,因而控制系统的组成也不相同。

电气控制系统包括主机与外围电路、仪表显示等。

辅助系统通常指传动系统、真空系统、冷却系统等,因炉种的不同而各异。

本文介绍了以AT89S52单片机为核心的温度控制器的设计,在该设计中采用高精度的温度传感器AD590对电热锅炉的温度进行实时精确测量,用超低温漂移高精度运算放大器OP07将温度-电压信号进行放大,再送入12位的AD574A 进行A\D转换,从而实现自动检测,实时显示及越限报警。

控制部分采用PID算法,实时更新PWM控制输出参数,控制可控硅的通断时间,最终实现对炉温的高精度控制。

1.整体设计及系统原理温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

根据题目要求,电热锅炉温度控制系统由核心处理模块、温度采集模块、键盘显示模块、及控制执行模块等组成。

电阻炉炉温自动控制系统

电阻炉炉温自动控制系统

目录1概述: (2)1.1设计目的 (2)1.2设计内容、步骤及要点 (2)2详细设计说明 (3)2.1硬件设计与调试 (3)3对该系统的进一步设想 (9)3.1定时加热 (9)3.2远程控制 (9)3.3不同时间设置不同温度 (9)4课程设计总结 (10)5软件使用说明 (10)6附录(参考文献,原代码:) (10)参考文献: (10)原代码: (10)1 概述:1.1设计目的本课程的实训实际上是学生学习完《微机控制系统原理与应用》课程后,进行的一次全面的综合训练,其目的在于加深对计算机控制技术理论知识的理解和对这些理论的实际应用能力,提高对实际问题的分析和解决能力,以达到理论学习的目的,并培养学生应用计算机辅助设计和撰写设计说明书的能力。

1.2设计内容、步骤及要点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. 课程设计内容:(1)设计内容及要求电加热炉用电炉丝提供功率,使其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(或电水壶)功率为1KW,有220V交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。

(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0—75℃,升温和降温阶段的温度控制精度为+1℃,保温阶段温度控制精度为+1℃。

(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。

本课程设计包含两大部分内容:设计报告和设计软硬件。

其中设计软硬件在题目验收时由指导教师检查,设计报告作为书面材料提交。

设计报告的主要内容有:A、硬件设计模拟量输入通道:单端对地输入;输入电压信号量程为0~5VDC;输出码制为单极性二进制码。

模拟量输出通道:采用电流输出方式。

选择主电路器件并设计主电路。

温度传感器的选择与安装。

B、软件设计设计数据采集程序;数据滤波程序;标度变换程序;控制计算程序(PID控制);控制输出程序(限幅输出);要求有参数(给定值、采样周期、PID参数)设定和修改功能;实时显示控制回路的给定值、测量参数、控制量。

电阻炉温度控制系统设计word版本

电阻炉温度控制系统设计word版本

学号:0121011360504课程设计题目电阻炉温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级自动化1005班姓名柳元辉指导教师刘小珠2014 年 1 月10 日课程设计任务书学生姓名:柳元辉专业班级:自动化1005指导教师:刘小珠工作单位:自动化学院题目: 电阻炉温度控制系统设计初始条件:1.课程设计辅导资料:“过程控制系统和应用”、“过程控制系统与仪表”、“过程控制仪表及控制系统”、“过程控制系统”等;2.先修课程:仪表与过程控制系统等。

3.主要涉及的知识点:过程控制仪表、控制系统、被控过程等要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.课程设计时间:1.5周;2.课程设计内容:根据指导老师给定的题目,按规定选择其中1套完成;本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目所涉及的生产工艺和控制原理进行介绍,针对具体设计选择相应的控制参数、被控参数以及过程检测控制仪表,并画出控制流程图及控制系统方框图。

3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:①目录;②摘要;③生产工艺和控制原理介绍;④控制参数和被控参数选择;⑤控制仪表及技术参数;⑥控制流程图及控制系统方框图;⑦总结与展望;(设计过程的总结,还有没有改进和完善的地方);⑧课程设计的心得体会(至少500字);⑨参考文献(不少于5篇);⑩其它必要内容等。

时间安排:指导教师签名: 2013 年 12 月 27 日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1生产工艺和控制原理介绍 (2)1.1生产工艺 (2)1.2控制原理 (3)2控制方案设计 (5)2.1被控参数选择 (5)2.2控制变量选择 (5)2.3建立数学模型 (6)2.4调节器控制规律 (7)2.5仪表选择 (9)2.6控制系统框图 (9)3总结与展望 (10)4心得体会 (11)参考文献 (12)摘要自动化技术在工业、农业、科技以及人们的日常生活中发挥着重要的作用,而过程控制通常是指连续生产的自动控制,是自动化技术最重要的组成部分。

微机控制课程设计--电阻炉温度控制系统设计

微机控制课程设计--电阻炉温度控制系统设计

微机控制课程设计——电阻炉温度控制系统设计班级:学号:姓名:完成日期:2013年5月目录一.课程设计目的 .......................................................................................... 二.课程设计任务 .......................................................................................... 三.课程设计要求 ..........................................................................................四. 系统总体设计 .........................................................................................五.硬件电路设计 ..........................................................................................六.系统软件设计 ..........................................................................................七. 设计总结…………………………………………………………………八. 参考文献…………………………………………………………………九. 附录………………………………………………………………………一.课程设计目的:大学本科学生动手能力的培养和提高是大学本科教育的一个重要内容。

如何让学生在学好基础知识的同时,迅速掌握应用技术,实验与课程设计环节起着非常重要的作用。

电阻炉温度控制系统设计

电阻炉温度控制系统设计
Keywords:Computer control system; MCU; resistance furnace; LED display; direct digital control method
Alpha
第1章 绪论
1.
通过本次实训使学生将课本中所学的专业知识应用于设计实践,以巩固课堂学的专业知识,为今后的毕业设计打下良好的基础。
This time we design theme design is a design based on the temperature control system of resistance furnace computer control system algorithm, required through the MCU control of resistance furnace temperature, through the keyboard input LED display numerical control the temperature exceeds the set temperature, the time can send out the alarm, and because the use of direct digital control algorithm, the error is small, better stability.
由数据采集、信号放大、模数转换等模块构成。设计是通过温度传感器将温度信号转变为电流(电压)信号,我们知道经温度变化引起电流(电压)信号的改变是非常小的,此时如果被模数转换器采集的话效果不是很明显的,因此我们将其通过一个信号放大模块进行放大。再通过模数转换器后送入单片机AT89C51,而单片机通过PID算法控制电炉加热,使数码管显示实时温度,实现温度的精度控制。

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)之欧阳文创编

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)之欧阳文创编

电阻炉的温度控制系统设计摘要电阻炉在冶金工业中的运用相当广泛,其温度参数在生产过程中的自动控制系统也随着微机单片机可控硅技术在工业控制领域的推广、应用,正朝着高精度、高稳定性、高智能化的方向发展。

电阻加热炉是典型的工业过程控制对象。

其温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后、时变性等特点,且其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。

温度是工业对象中主要的被控参数之一。

尤其是在冶金、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。

但对于电阻加热炉来说,当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。

而传统PID 控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略,其设计依赖于被控对象的数学模型,因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID的控制方案很难达到理想的控制效果。

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。

在电阻炉温度控制系统的设计中,应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案,选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。

关键词:恒温;热处理;控温系统Design for Temperature Control System of ResistanceFurnaceAbstractThe resistance furnace in metallurgical industry is widely application, its temperature parameters in the production process of automatic control system with single-chip microcomputer control technology in the field of industrial silicon, the popularization and application in high precision, high stability, high intelligent direction. Resistance furnace is typical of industrial process control object. The temperature control with temperature mono-direction and large inertia, the lag and time-varying characteristics, such as temperature, heat preservation and heat resistance wire depend onenvironment, cooling is natural cooling.Temperature is the main objects of accused of parameters. Especially in metallurgy, chemical, machinery, widely used in various industries of heating furnace, heat treatment furnace, reactors. Because of the different kinds of heating method is adopted, and the fuel is not identical also, such as coal gas, natural gas etc. But control system dynamic characteristics of itself, all belong to a first-order lagging pure, in the same basic control algorithm, PID control or other pure lag compensation algorithm. But for resistance furnace, when the temperature once overshoot cannot use control means that the cooling, so it is difficult to use mathematical method to establish precise model and parameters. While the traditional PID control is an established in classical control theory, the control strategy based on its design depend on mathematical model of the controlled objects, so this kind of control for furnace adopts the traditional PID control object to achieve the ideal control scheme.In order to guarantee the normal production process, improve product safely quantity and quality and to reduce the labor intensity, energy saving, with all kinds of electric heating requirements under certain conditions, not with remains constant voltage fluctuations or furnace changes, or someobjects according to the technical requirement of electric furnace temperature or a designated in accordance with the law and heat changes, etc.Therefore, in industrial and agricultural production and scientific experiments to constantly measuring temperature will not only, and to control System. In the resistance furnace temperature control system design, should try to consider how to effectively avoid distractions and USES a better control scheme, select the appropriate chip and control algorithm is necessary to the design with a single-chip microcomputer temperature control system of resistance furnace.Keywords: temperature;Heat treatment;Temperature control system目录摘要 (1)Abstract (2)一、总体方案设计 (4)1、设计内容及要求 (4)2、工艺要求 (4)3、要求实现的系统基本功能 (5)4、对象分析 (5)5、系统功能设计 (5)二、硬件的设计和实现 (5)1、计算机机型 (5)2、设计支持计算机工作的外围电路 (5)3、设计输入输出通道 (8)4、元器件的选择 (10)三、数字控制器的设计 (7)1、控制算法 (10)2、计算过程 (11)四、软件设计 (12)1、系统程序流程图 (12)2、程序清单 (15)五、完整的系统电路图 (27)六、系统调试 (27)七、设计总结 (27)八、参考文献 (27)附录 (28)一、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。

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)

电阻炉的温度控制系统设计摘要电阻炉在冶金工业中的运用相当广泛,其温度参数在生产过程中的自动控制系统也随着微机单片机可控硅技术在工业控制领域的推广、应用,正朝着高精度、高稳定性、高智能化的方向发展。

电阻加热炉是典型的工业过程控制对象。

其温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后、时变性等特点,且其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。

温度是工业对象中主要的被控参数之一。

尤其是在冶金、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。

但对于电阻加热炉来说,当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。

而传统PID控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略,其设计依赖于被控对象的数学模型,因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID 的控制方案很难达到理想的控制效果。

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。

在电阻炉温度控制系统的设计中,应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案,选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。

关键词:恒温;热处理;控温系统Design for Temperature Control System of Resistance FurnaceAbstractThe resistance furnace in metallurgical industry is widely application, its temperature parameters in the production process of automatic control system with single-chip microcomputer control technology in the field of industrial silicon, the popularization and application in high precision, high stability, high intelligent direction. Resistance furnace is typical of industrial process control object. The temperature control with temperature mono-direction and large inertia, the lag and time-varying characteristics, such as temperature, heat preservation and heat resistance wire depend on environment, cooling is natural cooling.Temperature is the main objects of accused of parameters. Especially in metallurgy, chemical, machinery, widely used in various industries of heating furnace, heat treatment furnace, reactors. Because of the different kinds of heating method is adopted, and the fuel is not identical also, such as coal gas, natural gas etc. But control system dynamic characteristics of itself, all belong to a first-order lagging pure, in the same basic control algorithm, PID control or other pure lag compensation algorithm. But for resistance furnace, when the temperature once overshoot cannot use control means that the cooling, so it is difficult to use mathematical method to establish precise model and parameters. While the traditional PID control is an established in classical control theory, the control strategy based on its design depend on mathematical model of the controlled objects, so this kind of control for furnace adopts the traditional PID control object to achieve the ideal control scheme.In order to guarantee the normal production process, improve product safely quantity and quality and to reduce the labor intensity, energy saving, with all kinds of electric heating requirements under certain conditions, not with remains constant voltage fluctuations or furnace changes, or some objects according to the technical requirement of electric furnace temperature or a designated in accordance with the law and heat changes, etc.Therefore, in industrial and agricultural production and scientific experiments to constantly measuring temperature will not only, and to control System.In the resistance furnace temperature control system design, should try to consider how to effectively avoid distractions and USES a better control scheme, select the appropriate chip and control algorithm is necessary to the design with a single-chip microcomputer temperature control system of resistance furnace.Keywords: temperature;Heat treatment;Temperature control system目录摘要 (1)Abstract (2)一、总体方案设计 (4)1、设计内容及要求 (4)2、工艺要求 (4)3、要求实现的系统基本功能 (5)4、对象分析 (5)5、系统功能设计 (5)二、硬件的设计和实现 (5)1、计算机机型 (5)2、设计支持计算机工作的外围电路 (5)3、设计输入输出通道 (8)4、元器件的选择 (10)三、数字控制器的设计 (7)1、控制算法 (10)2、计算过程 (11)四、软件设计 (12)1、系统程序流程图 (12)2、程序清单 (15)五、完整的系统电路图 (27)六、系统调试 (27)七、设计总结 (27)八、参考文献 (27)附录 (28)一、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。

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计(新的)

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计(新的)

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计、概述电阻炉在化工、冶金等行业应用广泛,因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。

其控制系统属于一阶纯滞后环节,具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。

采用单片机进行炉温控制,具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点,对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义。

此次课程设计温度控制系统的主要技术指标有:温控范围:300℃~1000℃;恒温时间:0~24小时;控制精度:±1℃;超调量<1%。

1整体设计及系统原理本系统由单片机AT89C51、温度检测电路、键盘显示、显示电路、温度控制电路等部分组成。

系统中采用了新型元件,功能强、精度高、硬件电路简单。

其硬件原理图如图1所示。

在系统中,利用热电偶测得电阻炉实际温度并转换成毫伏级电压信号。

该电压信号经过温度检测电路转换成与炉温相对应的数字信号进入单片机,单片机进行数据处理后,通过液晶显示器显示温度,同时将温度与设定温度比较,根据设定计算出控制量,根据控制量通过控制继电器的导通和关闭从而控制电阻丝的导通时间,以实现对炉温的控制。

图1 硬件原理图程序流程图在系统软件中,主程序完成系统初始化和电炉丝的导通和关断;炉温测定、键盘输入、时间确定和显示、控制算法等都由子程序来完成;中断服务程序实现定时测温和读取时间。

流程图如图2所示。

图2 总体流程图2硬件设计2.1温度检测电路本系统采用的K型(镍铬-镍硅)热电偶,其可测量1312℃以内的温度,其线性度较好,而且价格便宜。

K型热电偶的输出是毫伏级电压信号,最终要将其转换成数字信号与CPU通信。

传统的温度检测电路采用“传感器-滤波器-放大器-冷端补偿-线性化处理-A/D转换”模式,转换环节多、电路复杂、精度低。

在本系统中,采用的是高精度的集成芯片MAX6675来完成“热电偶电势-温度”的转换,不需外围电路、I/O接线简单、精度高、成本低。

计算机控制技术课程设计之电阻炉温度控制系统讲解

计算机控制技术课程设计之电阻炉温度控制系统讲解

摘要随着科学技术的迅猛发展,各个领域对温度控制系统的精度、稳定性等要求越来越高,控制系统也千变万化。

电阻炉广泛应用于各行各业,其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节,但存在着某些固有的缺点。

而采用单片机进行炉温控制,可大大地提高控制质量和自动化水平,具有良好的经济效益和推广价值。

本设计以89C51单片机为核心控制器件,以ADC0809作为A/D转换器件,采用闭环直接数字控制算法,通过控制可控硅来控制热电阻,进而控制电炉温度,最终设计了一个满足要求的电阻炉微型计算机温度控制系统。

关键字:电阻炉89C51单片机温度控制A/D转换电阻炉温度控制系统1系统的描述与分析1.1系统的介绍该系统的被控对象为电炉,采用热阻丝加热,利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。

可控硅控制器输入为0~5伏时对应电炉温度0~500℃,温度传感器测量值对应也为0~5伏,对象的特性为带有纯滞后环节的一阶惯性系统,这里惯性时间常数取T1=30秒,滞后时间常数取τ=10秒。

该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定,实现工业过程中PID控制。

它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换,再送入计算机中,与设定值进行比较,得出偏差。

对此偏差按PID规律进行调整,得出对应的控制量来控制驱动电路,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。

利用单片机实现温度智能控制,能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制和键盘终端处理(各参数数值的修正)及显示。

在设计中应该注意,采样周期不能太短,否则会使调节过程过于频繁,这样,不但执行机构不能反应,而且计算机的利用率也大为降低;采样周期不能太长,否则会使干扰无法及时消除,使调节品质下降。

1.2技术指标设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用直接数字控制算法,要求误差小,平稳性好;2方案的比较和确定方案一系统采用8031作为系统的微处理器。

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)之欧阳道创编

电阻炉的温度控制系统设计(课程设计)之欧阳道创编

电阻炉的温度控制系统设计摘要电阻炉在冶金工业中的运用相当广泛,其温度参数在生产过程中的自动控制系统也随着微机单片机可控硅技术在工业控制领域的推广、应用,正朝着高精度、高稳定性、高智能化的方向发展。

电阻加热炉是典型的工业过程控制对象。

其温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后、时变性等特点,且其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。

温度是工业对象中主要的被控参数之一。

尤其是在冶金、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。

但对于电阻加热炉来说,当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。

而传统PID控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略,其设计依赖于被控对象的数学模型,因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID的控制方案很难达到理想的控制效果。

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。

在电阻炉温度控制系统的设计中,应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案,选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。

关键词:恒温;热处理;控温系统Design for Temperature Control System of ResistanceFurnaceAbstractThe resistance furnace in metallurgical industry is widely application, its temperature parameters in the production process of automatic control system with single-chip microcomputer control technology in the field of industrial silicon, the popularization and application in high precision, high stability, high intelligent direction. Resistance furnace is typical of industrial process control object. The temperature control with temperature mono-direction and large inertia, the lag and time-varying characteristics, such as temperature, heat preservation and heat resistance wire depend on environment, cooling is natural cooling.Temperature is the main objects of accused of parameters. Especially in metallurgy, chemical, machinery, widely used in various industries of heating furnace, heat treatment furnace, reactors. Because of the different kinds of heating method is adopted, and the fuel is not identical also, such as coal gas, natural gas etc. But control system dynamic characteristics of itself, all belong to a first-order lagging pure, in the same basic control algorithm, PID control or other pure lag compensation algorithm. But for resistance furnace, when the temperature once overshoot cannot use control means that the cooling, so it is difficult to use mathematical method to establish precise model and parameters. While the traditional PID control is an established in classical control theory, the control strategy based on its design depend on mathematical model of the controlled objects, so this kind of control for furnace adopts the traditional PID control object to achieve the ideal control scheme.In order to guarantee the normal production process, improve product safely quantity and quality and to reduce the labor intensity, energy saving, with all kinds of electric heating requirements under certain conditions, not with remains constant voltage fluctuations or furnace changes, or some objects according to the technical requirement of electric furnace temperature or a designated in accordance with the law and heat changes, etc.Therefore, in industrial and agricultural production andscientific experiments to constantly measuring temperature will not only, and to control System. In the resistance furnace temperature control system design, should try to consider how to effectively avoid distractions and USES a better control scheme, select the appropriate chip and control algorithm is necessary to the design with a single-chip microcomputer temperature control system of resistance furnace.Keywords: temperature;Heat treatment;Temperature control system目录摘要 (1)Abstract (2)一、总体方案设计 (4)1、设计内容及要求 (4)2、工艺要求 (4)3、要求实现的系统基本功能 (5)4、对象分析 (5)5、系统功能设计 (5)二、硬件的设计和实现 (5)1、计算机机型 (5)2、设计支持计算机工作的外围电路 (5)3、设计输入输出通道 (8)4、元器件的选择 (10)三、数字控制器的设计 (7)1、控制算法 (10)2、计算过程 (11)四、软件设计 (12)1、系统程序流程图 (12)2、程序清单 (15)五、完整的系统电路图 (27)六、系统调试 (27)七、设计总结 (27)八、参考文献 (27)附录 (28)一、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。

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电阻炉的温度控制系统设计摘要电阻炉在冶金工业中的运用相当广泛,其温度参数在生产过程中的自动控制系统也随着微机单片机可控硅技术在工业控制领域的推广、应用,正朝着高精度、高稳定性、高智能化的方向发展。

电阻加热炉是典型的工业过程控制对象。

其温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后、时变性等特点,且其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。

温度是工业对象中主要的被控参数之一。

尤其是在冶金、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。

但对于电阻加热炉来说,当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。

而传统PID控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略,其设计依赖于被控对象的数学模型,因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID 的控制方案很难达到理想的控制效果。

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。

在电阻炉温度控制系统的设计中,应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案,选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。

关键词:恒温;热处理;控温系统Design for Temperature Control System of Resistance FurnaceAbstractThe resistance furnace in metallurgical industry is widely application, its temperature parameters in the production process of automatic control system with single-chip microcomputer control technology in the field of industrial silicon, the popularization and application in high precision, high stability, high intelligent direction. Resistance furnace is typical of industrial process control object. The temperature control with temperature mono-direction and large inertia, the lag and time-varying characteristics, such as temperature, heat preservation and heat resistance wire depend on environment, cooling is natural cooling.Temperature is the main objects of accused of parameters. Especially in metallurgy, chemical, machinery, widely used in various industries of heating furnace, heat treatment furnace, reactors. Because of the different kinds of heating method is adopted, and the fuel is not identical also, such as coal gas, natural gas etc. But control system dynamic characteristics of itself, all belong to a first-order lagging pure, in the same basic control algorithm, PID control or other pure lag compensation algorithm. But for resistance furnace, when the temperature once overshoot cannot use control means that the cooling, so it is difficult to use mathematical method to establish precise model and parameters. While the traditional PID control is an established in classical control theory, the control strategy based on its design depend on mathematical model of the controlled objects, so this kind of control for furnace adopts the traditional PID control object to achieve the ideal control scheme.In order to guarantee the normal production process, improve product safely quantity and quality and to reduce the labor intensity, energy saving, with all kinds of electric heating requirements under certain conditions, not with remains constant voltage fluctuations or furnace changes, or some objects according to the technical requirement of electric furnace temperature or a designated in accordance with the law and heat changes, etc.Therefore, in industrial and agricultural production and scientific experiments to constantly measuring temperature will not only, and to control System.In the resistance furnace temperature control system design, should try to consider how to effectively avoid distractions and USES a better control scheme, select the appropriate chip and control algorithm is necessary to the design with a single-chip microcomputer temperature control system of resistance furnace.Keywords: temperature;Heat treatment;Temperature control system目录摘要 (1)Abstract (2)一、总体方案设计 (4)1、设计内容及要求 (4)2、工艺要求 (4)3、要求实现的系统基本功能 (5)4、对象分析 (5)5、系统功能设计 (5)二、硬件的设计和实现 (5)1、计算机机型 (5)2、设计支持计算机工作的外围电路 (5)3、设计输入输出通道 (8)4、元器件的选择 (10)三、数字控制器的设计 (7)1、控制算法 (10)2、计算过程 (11)四、软件设计 (12)1、系统程序流程图 (12)2、程序清单 (15)五、完整的系统电路图 (27)六、系统调试 (27)七、设计总结 (27)八、参考文献 (27)附录 (28)一、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、对象分析在此设计中,要求电阻炉炉内的温度,按照上图所示工艺要求的规律变化,首先从室温开始到50℃为自由升温阶段,当温度到达50℃,就进入系统调节,当温度上升到达350℃时进入保温段,要求始终在系统控制下,保证所需的炉内温度的精度。

加工完毕,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。

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