电锅炉温度控制系统的设计毕业设计.doc

电锅炉温度控制系统的设计 目 录 1 1 1.1 课题背景 1 1.2电锅炉简介 1 1.3电锅炉温度控制系统 2 1.4设计要求 2 2 3 2.1 设计思想 3 2.2几种方案设计 3 2.3方案设计要求 4 2.4课题研究的意义 4 3 6 3.1 温度检测电路 6 3.1.1热电偶传感器 6 3.1.2 MAX6675电路 7 3.2温度显示单元电路 8 3.3温度控制电路 10 3.3.1蜂鸣器驱动电路 10 3.3.2继电器 11 3.3.3 TC89C51单片机 12 4 18 5 电锅炉温度控制系统仿真 20 5.1 电路仿真结果 20 6 22 结论 23 致谢 24 参考文献 25 附录 26 附录A 26 附录B 27 1.1课题背景 [1]。 电锅炉温度智能控制系统在工业生产和科研工作中占有重要的地位。锅炉的自动监测和自动控制，不仅是保证锅炉安全极其重要的手段，而且还在控制锅炉燃烧，提高锅炉效率和性能方面起着非常重要的作用[2]。相对而言，我国在燃煤锅炉方面的开发投入很少，绝大多数在用锅炉的运行只达到机械运行的程度，而已有的控制手段也只是确保锅炉安全运行的保护控制或简单的操作控制，远没有达到以提高锅炉运行效率的最佳运行状态为目的的智能化动态监控运行的程度。 1.2电锅炉简介 电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，顾名思义，它是以电力为能源并将其转化成为热能，从而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的锅炉设备。电锅炉本体主要由电锅炉钢制壳体、电脑控制系统、低压电气系统、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻（电加热管）加热方式两种。电阻加热方式又分为不锈钢加热管电锅炉和陶瓷加热管电锅炉，电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热，电锅炉在结构上易于叠加组合，控制灵活，维修更换方便。 、全自动智能化控制技术，无需专人值守。工作方式灵活，可设置为手动或自动模式。 、结构紧凑、科学合理的设计和先进的制造工艺，使锅炉占用空间小，方便运输并且节省使用场 3、无噪音，无污染，热效率高，锅炉本体采用优质高效保温材料做保温，散热损耗小，节能降耗。 4、控制器对水温或压力自动控制、演算、追踪，可在负荷变化时对给水泵、电加热管进行自动启停控制，也可手动控制。 5、锅炉的设计、制造严格按照《蒸汽锅炉安全监察规程》和《工业锅炉通用技术条件》、《锅壳锅炉本体制造技术条件》的要求严格执行。 1.可以采用数字电路或模拟与数字电路相结合的方式1.4设计要求 控制其变化范围为800℃±40℃，采用热电偶连续对炉温进行检测采样，记录、调节炉温，采样周期0.1秒，利用LCD1602液晶显示器进行显示，要求有电路原理图和程序框图并且分析和论述系统采用的主要控制和保护单元的工作原理和特性；根据设计题目的要求，结合实验室现有设备，查阅和收集相关资料，进行系统的总体设计，并绘制电路原理图；对所设计的系统进行全面分析，论述其结构特点、工作原理、动态过程及波形、静态特性，选用并分析系统的保护环节。2温度控制系统方案分析 2.1设计思想 温度是一种典型的模拟信号，用数字电路来进行检测、控制并显示，首先必须将这一非电量先变换成电量（电压或电流），然后再采用电子电路实现课题要求。可以采用温度传感器将温度变换转变成相应的电信号，并通过放大、滤波后经A/D转换器变换成数字信号，经译码显示而得到对应的数字[3]。而对温度的控制，可以将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压，用实际测量值与之相比较，比较结果（输出状态）自动的控制、调节系统温度，并通过LCD1602液晶显示器显示所需的内容。 2.2几种方案设计 1、基于分立元件的电锅炉温度控制系统 采用来组成其原理框图如图 图2.1 基于分立元件的温度控制系统设计框图 具体实现方法：[4]。其框图如图2.2所示。 图2.2 基于单片机的温度控制系统设计框图 3、基于嵌入式系统的温度控制器 采用微处理器，利用嵌入式系统的设计方法及测试技术，除了可以实现对的采集、处理和控制之外，还可实现PC机利用ISP技术对系统远程加载和升级。另一方面，利用RS232串行通信技术，可以实现PC机与系统的通信，并可对系统进行远程控制。从而实现了微机控制系统中主从式系统控制结构原理框图如图 图2.3 基于嵌入式系统的温度控制系统设计框图 2.3方案设计要求 温度控制系统性能要稳定。 考虑成本，要求性价比高。 考虑到环能够实现的各个单元环节，达到设计要求。具有反应快、功能齐全、实用性强的特点境温度的变化和交流电网电压的波动等工作条件的影响时，计算参数时应按最不利的情形考虑.4课题研究的意义 充分研究寻找的使具有完善的适时处理功能。有利于我们深入掌握