基于单片机的供暖锅炉控制系统设计开题报告.DOC

毕业论文（设计）开题报告题目名称基于单片机的供暖锅炉控制系统设计学生姓名专业应用电子技术教育学号指导教师姓名所学专业机电一体化职称完成期限一、选题的目的意义随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖的数量和质量提出的要求越来越高。由于传统的控制方式调节精度差，自动化程度低，系统稳定性差，锅炉运行耗能大，并且存在安全隐患等缺点，所以现代锅炉运行方式需要改进。本系统以单片机模块为核心，由外围电路实时采集环境温度、锅炉出水温度、炉膛压力等信号，通过单片机内部程序运算，实现对中小型锅炉运行的自动控制。单片机不仅有体积小，安装方便，功能较齐全等优点，而且有很高的性价比，应用前景广，同时有助于发现可能存在的故障，通过微机实现燃烧与给水系统的自动控制与调节，将保证锅炉正常供气供暖，维持稳定系统，保证安全经济运行，具有较高的实用价值和优越性。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。尽管对锅炉控制的研究和推广已取得了很大的进步，但仍然存在一些问题：(1)大多数现有的锅炉控制系统可控制的主要还是开关量设备，如风机、炉排和水泵的开关或者阀门控制。不能对它们精确连续调节，是控制手段单一，控制精度低。(2)锅炉控制系统的控制方案不够合理，锅炉控制器一旦出现故障，职能采取系统断电处理，进行人工操作。若锅炉系统中的传感器、变送器等设备出现故障时，温度、压力参数就无法达到设定值。(3)我国自70年代末开始，锅炉的微机控制逐渐成熟起来，但主要实现仪表显示、报表打印等功能，并未实现锅炉自动控制。三、主要研究内容(1)锅炉运行状况的自动监测。(2)锅炉运行状况的自动控制。(3)单片机、变频器对锅炉的监测与控制方法。(4)单片机、变频器实现锅炉运行的安全性、经济性、稳定性。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线设计中采用低功耗数字温度传感器进行温度测控，可大大简化设计方案，系统性能也更稳定；采用光电测控水位，可有效保证水位的自动控制，保证水质无污染，能更好地对锅炉进行自动化控制；通过对环境温度、水位信号的采集，输入单片机进行内部程序运算，输出结果控制变频器组，从而实现对循环泵、风机、补水泵的自动控制，达到节能的目的；用压力传感器检测锅炉炉膛压力，通过模数转换把信号送入单片机中，由单片机进行程序运算控制电磁阀动作，实现锅炉安全运行。另外，控制电路中加入手动按键控制和实时显示功能，使锅炉操作、维护更加方便、灵活。五、主要参考文献与资料1潘新民，王艳芳。微型计算机控制技术M.高等教育出版社，20022杨智,明丽萍.21世纪燃气锅炉在中国的发展前景J.锅炉制造，2001，73杨国富.变频技术在锅炉中的应用J.锅炉制造，2002，34Atmelcorporation.AT89C51DatasheetsEB/OL5袁希光等.传感器技术手册M.北京国防工业出版社,19866张洪润，张亚凡。传感技术与应用教程M.清华大学出版社，20057李明凡.单片机锅炉系统改造J.现代工业控制，2006，98IBM.智慧的交通DB/OLHttp://ibm/ideasfromibm/cn9刘贵生.基于PLC的水暖锅炉控制J.电气技术，2007，710李朝青.单片机原理与接口技术M.北京：北京航空航天大学出版社，200511NMEA0183.NMEAStandardforInterfacingMarineElectronicDevicesS12郭振兴.基于模糊控制的电锅炉控制系统J.自动控制应用，1998，713南京傲屹电子有限公司.AT命令手册,EB/OL.,2009-2-2014Booz.Allen&Hamilton.IntelligentTransportationSystemsFieldOperationalTestCross-CuttingStudyRWashington,D.C:U.S.DepartmentofTransportationFederalHighwayAdministration,September1998-3-27.15u-blox.LEA-4xdata-sheetDB/OL..2008-9-18.16张智伟.智能型电锅炉J.电子技术应用，2003，617谈振藩.自动控制专业英语M.哈尔滨工程大学出版社，199918Siemenscorporation.TC35IATCommandsetV03.01EB/OL.h