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计算机控制技术课程设计报告-电加热炉计算机温度测控系统设计.doc

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计算机控制技术课程设计报告-电加热炉计算机温度测控系统设计.doc

计算机控制技术课程设计报告题目电加热炉计算机温度测控系统设计学院部电子信息工程学院专业自动化学生姓名学号年级指导教师职称2011年7月1日目录第一章引言2第二章系统工作原理3第三章硬件设计部分431电源部分432A/D转换电路433温度采样测量部分634LED显示电路635功能键736信号输出电路8第四章软件设计部分941系统总程序设计942A/D转换器程序流程图1143LED显示模块程序流程图1244报警模块程序设计1245键盘模块程序设计1346控制对象数学模型13心得体会15参考文献16第一章引言温度是工业对象中的很重要参数的之一。广泛应用在冶金、化工、机械各类加热炉热、处理炉和反应炉等工业中。电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高,已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用,并且在国民经济中占有举足轻重的地位。对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象,很难用数学方法建立精确的数学模型,因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。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、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温控制,可以提高控制质量和自动化水平。第二章系统工作原理本系统的单片机炉温控制系统结构主要由单片机控制器、可控硅输出部分、传感器、温度变送器以及被控对象组成。系统硬件结构框图如图21所示。其工作原理炉温控制程序及温度与热电偶电势之间的对于关系表存放在EPROM2746中,双向可控硅采用过零触发方式。触发脉冲由过零同步脉冲形成电路提供。在每个工作周期T内的工作占空比与单片机输出的门控脉冲信号决定。键盘与显示器用于各种参数的设置和显示。热电偶与放大器将被测温度转换成热电势信号并放大,再由A/D转换器换成相应的数字量供单片机识别处理。单片机每隔一定时间要启动一次A/D转换、采样一次现场温度,将温度数据与给定温度W进行比较,得到温差,再根据偏差的大小和正负,通过PID控制算法送出1个相应脉冲,让一定数量的触发脉冲在高电平上通过控制门去触发可控硅,送入8031,通过键盘显示来去控制温度。同时反应炉温的热电偶的电势,经冷端补偿后送运算放大器放大,其电压范围为010V,将此电压经多路开关送入12位A/D转换器后,计算机通过数据口获得相应的表征炉温的数字量。该数字

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