一种温度pic单片机智能控制系统的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com一种温度PIC单片机智能控制系统的研究StudyonAPICSingle—ChipMicrocomputerIntelligentControlSystemforTemporature北京石油化工学院(102600)俞建荣张卫义高泽民【摘要】在石油化工生产中某生产工艺对炉温升温过程有较高的要求一为此设计并建立了1种炉温PIC单片微机智能控制系统，该系统实现7炉温升温过程的自动控制。系统主要由温度传感器，PIC单片机，键盘显示．双向晶闸管等硬件系统和软件控制系统组成。并对温度控制系统的硬件电路以及实现温度控制的程序

2、进行1设计。关键词温度检测蓥制PIC单片机Keywordstemperature—measuring，control，PICchipcomputer在生产过程的检测和控制中．温度参数的测量送要抗干扰等，因此要变送。选择使用WB系列温和控制是最重要且最普遍的监控项目之一。在化工度变送器，考虑到现有电源条件及A／D574对电源生产中，温度的量尤为重要，温度过高、过低或变电压的要求，故用15V供电，0～10V输出。系统用化规律与工艺要求不符都对反应过程以及工艺性能热电偶把信号从现场经变送器传送到单片机．要求和质量有重要影响，如马弗炉对温度就有一定要求。数据精确度高．

3、因而选12位的A／D574。炉温控制系统往往根据工艺要求对工艺过程的2)键盘显示电路不同阶段有不同的温度控制要求。在控制时希望某考虑到本电路要求输入量少．价低．故采用的4些温度变化参数，如升温段和恒温段的斜率可设定。×4非编码键盘。其4行4列分别接到单片机的控制精度要求也较高，根据工艺精度要求的不同．控RD0~RD3，RD4~RD7，列线再经4K电阻接地电制精度要求愈高，成本与价格也愈高。目前国外已有路只要求显示温度，故选用了4个8段共阴极的智能数字温控仪表可实现上述要求．但国外的价格2LMS5101AS数码管．该型号的数码管结构简单。偏高，国内尚在开发研究中

4、。价格便宜。本课题的目的是以较低的价格实现石油化工生数码管要显示的数锁存在373中．373的3态产工艺的炉温分段温度程序控制，达到较高的精度锁存允许脚接地。4个373的片选脚分别接单片机主要内容包括高精度温度采集、双向可控硅触发、驱的RB4~RB7。4个数码管的阴极都通过100fl的电动电路的设计．及PIC单片讥控制系统设计。阻接地。阳极接到373的Q0～Q7，当单片机选用该单片机控制系统的硬件组成373井给相应位置置1后，数码管的相应位就亮．并保持到新的数据输入。1．控制系统的组成3)过零检测电路该系统对温度进行检测，传感器电压经变送后当单片机检测到零点后．

5、片内的定时器打开，延传到A／D转换器，再送进单片机，经比较处理后单时一个设定的时间后．给CO1：3一个低电平．可控硅片机控制可控硅的通断对炉温度进行相应调节。其导通．再过零时关闭．可控硅导通。这段时间内加在组成主要为温度采集电路、键盘显示电路、过零检测电热丝上的市电波形决定了炉丝两端的电压，也即电路、可控硅控制电路等。决定了电热丝的功率，控制炉温。这种控制方式比2．控制系统电路的特点纯粹的导通、关断控制平滑，精度更高，减少了系统1)温度采集电路考虑到成本和课题实际情况，在较高温度范围振荡。内(1000C)．选择镍铬埠硅(K型)热电偶作为温过零检测电路一般是用变

6、压器先对市电降压·度传感器的元件。其特点是抗氧化性好，长期使用稳再利用三极管的通态和断态产生方波一再经过滤波定性好，线好，价格低，适用于1000℃以内因热后送进单片机考虑到系统要求的体积小．电路板上电偶要玲端补偿，毫伏级电压要放大处理，长距离传不好安装变压器，我们选了4个整流二极管《新技术新工艺》‘热加工技术2001年第11期．29．维普资讯http://www.cqvip.com1N4007，耐压1000V。用1Mn电阻和2k{1电阻组成一分压电路．分压后，用三极管产生方波，再用一7404反向器反向后送进单片机RBO口。同时，7404也有隔离作用，不使尖锐扰

7、动渡峰进入损坏单片机4)光电耦合接口电路光电耦合器是一种把发光器件(一般为红外发光二极管)和光敏器件封装在同一壳体内的光电转囝1模糊控制器的结构框图换器件，用其可传送从直流到几十千赫兹的信号(指2．程序设计要点三极管输出光电耦合)，而且失真很小。其输入端的控制系统工作过程为：上电复位后，4个数码管发生器件是电流驱动器件，抗干扰能力很强，在长线全灭，等待输入待控温度值，系统查询方式检测键传输中．作为终端负载可大大提高信噪比，在单片机盘，用户输完以后，按#键确定．若输入失误，则继续与输入输出设备之问用光电耦台器作为接口会大大按键使之向左溢出。系统查询到#后，将值保

8、存，打增强系统的可靠性。其饱和压降比较