基于单片机的小型开水锅炉控制系统设计开题报告.DOC

河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称基于单片机的小型开水锅炉控制系统设计学生姓名李浩专业应用电子技术教育学号20040325049指导教师姓名刘法治所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限2008年12月22日至2009年6月5日一、选题的目的意义在我国，传统的开水锅炉控制中多以燃煤和燃油为主，而且相当一部分还是采用人工控制或是继电接触式的控制方式，自动化程度低，调节精度差，单靠人工操作已不能适应当今高效、低耗、低劳动强度的要求，加上燃料燃烧时产生大量的废气和废渣，对环境造成了严重的污染，给人们的生产和生活也带来了巨大的危害。因此，对传统的控制系统进行改造是适应今后发展的迫切需要。随着电力工业的不断发展，人们逐渐采用电加热控制系统。本设计就是针对燃煤和燃油锅炉所存在的问题，开发了一种多功能智能的电锅炉控制系统。本论文设计的小型开水房锅炉自动控制中采用的就是以单片机作为控制中心，采用电力作为燃料，不仅能够使控制系统具有精度高、功能强、经济性好的特点，还节约能源，利于环保，在改善劳动条件等方面都显示了无比的优越性。另外该设计的控制系统还具有超温、高低水位保护、显示及报警等功能，保证锅炉正常安全的工作，实现自动化控制。二、国内外研究现状当前，节能与环保已成为人类社会面临的两大课题。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。在欧美和日本等发达国家，石油和天然气已成为第一能源，占能源消费的60%左右，燃油和燃气锅炉已逐步取代燃煤锅炉，对风机和水泵等典籍的变频控制已相当成熟。自20世纪90年代以来，随着大型可编程控制器、单片机的出现和模糊控制、自适应控制等职能控制算法的发展应用，锅炉控制水平大大提高，已实现优化控制。国内对锅炉控制的研究起步较晚，始于80年代初期。国内研究锅炉控制比较成熟的企业有上海杜比公司、南京仁泰公司等。此外还有一些科研院校和企业开发的各种智能锅炉控制系统，如清华大学动力工程与控制学院为亚运村北辰供热厂热水锅炉的改造开发的锅炉控制系统，采用“一控四”方案，即一台主机控制四台锅炉。随着电力工业的不断发展，电加热控制系统的锅炉正在兴起。如今的北京，电锅炉家族可谓越来越宠大了，国内的国外的品牌应有尽有，运行效果最好的是美国的白浪电锅炉。该设备为立式圆柱形，占地少，其体积最小的直径，设备安装很方便，操作简单，运行稳定且可同时提供采暖和生活用水。具有多种时段温控，预设功能，可到经济运行的目的，很多别墅项目一般采用电锅炉取水。三、主要研究内容1.温度采集元件与单片机的通信设计2.温度按键设置与单片机的通信设计3.水位检测元件与单片机的通信设计4.LED显示控制和输出驱动电路的设计四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线本设计采用的是以AT89S51单片机为核心，通过对锅炉水位和水温实时检测与采集，实现对锅炉的温度控制、水位控制、实时温度显示、水位显示、安全报警等功能。该设计利用温度转换芯片DS18B20进行温度采集。数字化温度传感器DS18B20测量温度范围为-55°C+125°C，在-10+85°C范围内,精度为±0.5°C，现场温度直接以一线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，使系统设计更灵活，方便。同时DS18B20可以程序设定912位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存，并且性能价格也非常出色。另外配上金属电极式水位检测传感器，完成水位自动检测，实现自动加水。五、主要参考文献与资料1魏庆涛.单片机在炉温控制中的应用J.现代电子技术，2006，7，119-1202李小玲.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用J.现代电子技术，2006，1，121-1223刘星平.基于PLC及其网络的智能炉温控制系统J.电气应用，2006.320-224张洪润，张亚凡.传感技术与应用教程M.清华大学出版社，20055李光飞，楼然苗.单片机课程设计实例指导M.北京航空航天大学出版社，20046金伟正.单线数字温度传感器的原理及用M.电子工业出版社，20007松井邦彦日著，梁瑞林译.传感器实用电路设计制作M.科学出版社，20058李明，徐向东.用容错技术提高锅炉控制系统的可靠性J.清华大学学报，1999，(39)3，88-919王永平，陈建华.基于S7200PLC的高性能电热锅炉控制系统J.仪表技术与传感器，2002，(3)26-2810吴春旺，陈霞.锅炉汽包水位调节控制系统设计J.电工技术，2006，3，71-7211杨智，明丽萍,吕雪艳.21世纪燃气锅炉在中国的发展前景J.锅炉制造，2001，712宋书中，葛玻.通用型工业过程控制器及在温控中的应用J.电气自动验化，2000，6，34-3613袁希光等.传感器技术手册M.北京国防工业出版社,198614张洪润，张亚凡.传感技术与应用教程M.清华大学出版社，200515南京傲屹电子有限公司.AT命令手册,EB/OL.www.cnaye.com,2009-2-20六、指导教师审批意见签名：年月日