学号:
课程设计
题目
小型澡堂供水总管温度控制系统的设计
学院
自动化
专业
自动化
班级
姓名
指导教师
邓燕妮
2015
年
1
月
10
日
课程设计任务书
学生姓名: 专业班级:
指导教师:邓燕妮工作单位: 自动化学院
题目: 小型澡堂供水总管温度控制系统的设计
初始条件:某小型澡堂采用附近的大型热电厂提供的压力比较稳定的蒸汽为热源,通过热交换器向供水总管提供60±3℃的热水,该澡堂由于规模较小,用水负荷变化较大,试为其设计温度控制系统。
要求完成的主要任务:
1、了解对象及蒸汽热交换器有关知识
2、绘制温度控制系统方案图
3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数
4、撰写系统调节原理及调节过程说明书
时间安排
1月2日选题、理解课题任务、要求
1月3日方案设计
1月4-9日参数计算撰写说明书
1月10日答辩
指导教师签名: 2014年 12 月 30 日
系主任(或责任教师)签名: 2015年 1 月 20 日
摘要
近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时监测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅仅单片机方面的知识是不够的,还应该根据具体硬件结构,以及具体应用对象特点的软件结合,做以完善。
本文从硬件与软件两方面俩讲述小型澡堂供水总管温度控制系统的设计,在控制过程中主要应用到了89c51,adc0809,LED,LM35等,主要以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管的显示的一种热交换器温度控制系统,软件方面采用C语言来编写,使指令不过于复杂,成模块化,易懂易移植。
关键词:单片机热交换器温度传感器
目录
1控制对象 1
1
1
2方案的比较和确定 2
3系统总体结构设计 3
4系统模块结构 4
4
4
4
A/D转换器 5
5
LED接口设置 6
6
5系统软件设计 7
心得体会 8
参考文献 9
附录 10
小型澡堂供水总管温度控制系统的设计
1控制对象
蒸汽热交换器是以蒸汽为热源将水加热的设备,用蒸汽作热源加热水的设备分两类:
――蒸汽与水直接混合,将水加热。
――蒸汽与水为两个独立系统,通过金属表面热能从高品位向低品位传导。
随着蒸汽直接加热时噪音、压力、流量、温度等问题的控制有了明显提高,人们对蒸汽直接加热有了新的认识,世界各国都在研究蒸汽直接换热设备。
本系统进行微型计算机控制,系统为一阶惯性纯滞后特性动态特性,水温控制在60℃,温度控制精度为3℃,通过LED显示温度。
该澡堂由于规模较小,用水负荷变化较大,试为其设计温度控制系统。
2方案的比较和确定
方案一:
系统采用8084芯片作为系统的微处理器。温度信号由热电偶检测后转换为电信号经过预处理(放大)送到A/D转换器,转换后的数字信号再送到8084芯片内部进行判断或计算。从而输出的控制信号来控制锅炉是否加热。但对于8084芯片来说,其内部只有128个字节的RAM,没有程序存储器,并且系统的程序很多,要完成键盘、显示等功能就必须对8084芯片进行存储器扩展和I/O口扩展,并且需要容量较大的程序存储器,外扩时占用的I/O口较多,使系统的设计复杂化。
方案二:
系统采用AT89C51作为系统的微处理器来完成对水温的控制和键盘显示功能。C51单片机片内除了128B的RAM外,片内又集成了4KB的ROM作为程序存储器,是一个程序不超过4K字节的小系统。系统程序较多时,只需要外扩一个容量较小的程序存储器,占用的I/O口减少,同时也为键盘、显示等功能的设计提供了硬件资源,简化了设计,降低了成本。因此89C51可以完成设计要求。
综上所述的二种方案,该设计选用方案二比较合适。
3系统总体结构设计
单片机温度控制系统是以89C51单片机为控制核心,辅以采样反馈电路,驱动电路,晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。其系统基本控制原理为:将温度设定值(即60℃)和温度反馈值同时送入控制电路部分,然后经过调节器运算得到输出控制量,输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上,电炉因此达到规定的温度。
结构图如图3-1所示:
图3-1 电阻炉控制系统总体结构设计图
图3-2 系统总体结构图
4系统模块结构
温度检测电路包
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