太原理工大学造纸原料蒸煮过程装料微机控制系统课程设计

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1、目录陶瓷隧道窑微机压力控制系统3一、总体方案设计41.对象的工艺过程42.对象分析43.控制系统设计要求及功能设计4二、硬件的设计和实现51.选择计算机机型和系统总线52.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、键盘、显示、通信端口等）53.设计输入输出通道64.选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件7三．数字控制器的设计9四、控制算法仿真104.1系统仿真结构框图104.2示波器仿真图114.3系统输出响应曲线124.4仿真计算过程12四．软件的设计131.系统程序框图132.数字调节器软件模块143.A/D及D/A转换器处理程序模块154.输出控制程序模块

2、17-25-5.其他程序模块程序18五主要结论22。六参考文献23。七附录23。摘要关键词：隧道窑、计算机、压力控制隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，若用人工控制这个压力场，不仅控制上有难度控制精度上的问题更大，因此，我们此处引入了计算机控制，通过采集各点的压力（两到三个点），然后通过A/D转换送入计算机与

3、设定值进行比较，再输出并经过相应的硬件进行处理后输出到执行机构进行控制，它不仅能改善控制的精度，还能用软件代替一些硬件，大大的降低了成本，更主要的是解放了人的劳动力。-25-陶瓷隧道窑微机压力控制系统目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。压力控制系统将采集的各点压力值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/

4、Ａ变换，变成4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动风机调节调节挡板，从而控制排烟风机和助燃风机来调节烧成带的压力。关键词：8088系统、WMS-1系列绝压传感器、MC1151/3351DP差压变送器，PID算法、STD总线、多路开关.-25-一.总体方案设计1.对象的工艺过程目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。

5、压力控制系统将采集的各点压力值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动风机调节调节挡板，从而控制排烟风机和助燃风机来调节烧成带的压力。窑压力控制示意图2.对象分析被控过程传递函数是一个二阶环节，而且压力的控制对系统的输出超调量有严格的限制，控制算法采用数字PID控制,数字-25-PID控制是应用最广，技术最成熟的一种调节方式，其控制结构简单，参数容易调整，不必求出被控对象的数学模型便可以调节。。3.控制系统设计要求根据系统总体方案，系统由8088基本系统、前向通道、后向通道和人机对话通道等4个主要的功能模块组

6、成；8088系统是整个控制系统的核心，前向通道是信息采集的通道，主要包括传感器、信号放大、A/D转换等电路，后向通道是实现控制信号输出的通道，人机对话通道主要由键盘、LED显示和打印机组成。2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、键盘、显示、通信端口等）键盘由10个数字键和6个功能键组成。数字键包括0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个，功能键包括A、B、C、D、E、F共6个。其中：A表示确认，B表示取消，C表示温度设定，D表示修改PID参数，E表示运行，F表示打印。在此，用8255A芯片来外接键盘，其电路图如下：-25-显示本控制系统的采用LCD显示，

7、液晶模块采用长沙太阳人电子有限公司生产的SMC2004A，该模块可显示20×4个字符，电路如图所示：P3.4脚输出LCD的选通信号，SMC2004A的总线地址分别为：3F00（写指令）7F00H（读状态）、BF00H（写数据）、FF00H（读数据）。用于显示温度值。-25-压力变送器及A/DC574A转换电路3.设计输入输出通道（压力测量、控制输出电路等）；陶瓷隧道窑炉中压力通过传感器变换为微弱电压信号再经变送器转换为4-20ma电压信号，A/D转换器，内部有一个带有采样保持器8通道的12位A/D转换器