单片机控制的锅炉防爆系统设计方案.doc

单片机控制的锅炉防爆系统设计方案 1、题目来源： 本题来自于生产实际。 2、研究目的和意义 锅炉是特种压力容器设备，是工业生产和居民生活广泛应用的供热装置。传统的锅 炉设备自动化水平低，安全性能差，热量利用率低，污染严重，生产成本高，司炉工工 作强度高．我国现有大、中型锅炉30 多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的2/5，另外 还有更多的小型采暖锅炉。目前大多数锅炉仍处于能耗高、浪费大、对环境污染比较严 重的生产状态，因此，利用单片机技术提高锅炉自动化水平，对节能、环保诸方面意义 重大，符合世界高新技术的发展潮流，是用低成本自动化技术武装传统设备的一项具有 深远意义的工作。 单片机又称微控制器，是微型计算机的一个重要分支．单片机是70 年代中期发展起 来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU、ROM、I/O 口和中断系统于同一硅片的器件．由 于单片机具有功能强，体积小，耗电少，可靠性好和价格便宜等独特优点，成为传统工 业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广阔的发展前景。 ?利用单片机技术对锅炉进行自动系统改造后，锅炉的自动化水平和热量利用率大大 提高，控制更加精确安全，所需劳动力大大减少，劳动强度和劳动环境也得到很好改善， 成本也大幅度下降。 4、国内外现状和发展趋势 ?随着技术的发展和人们对低工耗低污染的要求，国内外的工程技术人员都不断的研制开发或改进各种新型锅炉。在发达国家，大部分居民已采用电热式采暖系统。该系统控制简单，高效无污染。得到人们的普遍青睐。但在国内，由于我国电力资源比较吃紧，而我国又具有世界第一的储煤量，再加上我国人口众多，城市中居民生活比较集中。所以采用燃煤式采暖系统比较符合国情。在国内锅炉的研究领域中，一般都是由工业锅炉的研究带路。工业锅炉大多采用 PLC 控制，PLC 控制成本很高，而且控制和通讯能力，反应的灵敏性方面都不如单片机。就目前现状，单片机控制的多采用8051单片机，该类型单片机往往需要扩展大量的外部存储器，并行 I/O 口等，导致在软件编程中问题复杂化，提高了不稳定性。新型单片机的发展很快，各方面的功能与以前相比都得到了加强，因而采用新型单片机已是控制方面的一种趋势。 5、主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路 （1）主要研究内容 单片机的选型，内部分配及外部接线，组态软件的选择； 单片机组态软件软件的应用； 传感器的选型，各种数据的采集和控制； 单片机的锅炉控制系统设计改造的软件设计。 （2）重点研究的关键问题 单片机控制系统的结构以及各种传感器（温度、压强）的基本工作原理。 （3）解决思路 搜集及了解相关的温度、压强控制系统的原理及特点，进行分析比较、科学合理的制定设计方案。介绍各种传感器基本工作原理，工作特点及其相应电路的工作原理。 熟悉Keil，Proteus软件，特别是程序的开发和调试。 熟练掌握AT89C51单片机的各项原理及应用。 （4）毕业设计的思路 本系统由AT89C51单片机控制，采用温度和烟雾两种传感器探测锅炉易爆处各阶段的温度和压强，经检测电路和压频转换后送 CPU进行判断，由声音和灯光输出报警信号。系统软件方面是通过单片机的程序设计来实现温度与压强的检测与报警。 （5）系统结构原理图设计 （1）硬件系统原理框图 图1 硬件系统原理框图 6、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）及解决的办法 本论文主要通过Proteus软件对单片机控制的机车火灾报警系统进行仿真调试，理论上最终实现了对单片机控制的机车火灾报警系统的控制。 完成本毕业设计所需条件：计算机，辅助软件软件，图书馆查阅相关资料以及上网查阅相关资料，与指导老师交流设计心得。 7、工作的主要阶段、进度与时间安排 第一阶段：阅读并翻译与毕业设计相关的外文资料。（2013.1-2013.2） 第二阶段：初步阅读与毕业论文相关的资料，撰写开题报告。（2013.3.1-2013.3.20） 第三阶段：课题方案的研究与论证，通过对相关资料的研究设计出一个比较合理、简洁、实用的方案。（2013.4.1-2013.4.30） 第四阶段：系统总体结构分析与设计，做实验，得到数据，设计完善的系统总体。 （2013.5.1-2013.5.2） 第五阶段：修改并完善论文，撰写并打印设计说明书，准备答辩。（2013.5.3-2013.6.8） 第一、二阶段，以第八学期为起点，三周内交指导老师审阅; 第三阶段，以交开题报告为起点，至第七学期末； 第四、五阶段，以第八学期毕业前为期，即2013年五月上旬至6月中旬。 8、指导教师审查意见 长江大学工程技术学院毕业设计(论文)指导教师审查意见 学生姓名 专业班级 毕业设计 (论文)题目 指