基于8086的锅炉的液位和温度调节系统

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1、基于8086的锅炉的液位和温度调节系统李潇126040109一、系统方案：1）温度的控制方案：rtr丁•温度和热电阻的加热很难建立起~个比较明确的数学关系，且温度的受外界影响比较大。所以在确定温度的控制方案的时候选择pid闭环算法，由于采用闭环，所以有比较强的抗干扰能力，而pid算法本生可以解决数学模型比较难于建立的情况，所以HD算法是次系统的一个比较理想的选择。而为了更快的实现调节，同时也为了避免PID算法在计算过程中出现积分饱和的情况，所以选择积分分离的PID算法来控制温度。2）液位的控制方案：液位的控制一般都是通过的是阀门来控制进水或者出水，从而控制锅炉的液位。而一旦阀门打

2、开那么一般就可以确定进水或者出水的流量大小。且锅炉的形状一般比较规则，所以就能够很好的计算出要达到相应的液位所需要的打开阀门的时间。所以要实现液位的控制，在一般要求的情况下，可以选择幵环控制。3）温度的测量方案：要实现一个温度传感器的设计，方案很多，也很简单。在要求不高的情况卜可以利用二极管的导通压降和温度呈线性的关系来实现。4）液位的测量方案：实现液位的测量方法很多，鉴于成本和和精度的折屮考虑，可以制作一个电容式液位传感器。二、系统的硬件选择：AD574,DA1210,多路开关，8086芯片，温度传感器、液位传感器、采样保持器。1）AD574转换器在木设计巾，我采用丫AD574

3、转换器，它可以将多路转换器输入的模拟量进行A/D转换。AD574^lAnalogDevice公司生产的12位逐次逼近式模数转换器。原理框图以及控制信号真值表如下：J—A图6AD574原理框图三态输出存储缓冲器STS[1815-20[19广表2AD574控制信号真值表CE/CSR/C12//8A0操作0XXXX无操作X1XXX无操作100X0启动12位转换器100X1启动8位转换器1015VX12位并行输出101接地0高8位输出101接地1低4位输岀2)DA1210转换器选用DAC1210是双列直插式24引脚集成电路芯片。内部有输入寄存器和DAC寄存器两个缓冲输入寄存器，一个精密硅

4、-镉於2灯形网络和12个CMOS电流开关；是电流相加型D/A转换器。41脚功能：DI0〜DIU:转换数据输入接U线。BYTE1/BYTE2：字节顺序控制。当此控制端为高电平时，输入锁存器中的12个单元都使能。当为低电平时，只使能输入锁存器中的最低4位。CS：片选信号输入线，低电平有效。WRl:写入1,用于将数字数裾送到输入锁存器，低电平冇效，输入锁存器中的数据被锁存。12位输入锁存器分成2个锁存器，一个存放高8位的数据，而另一个存放低4位，具体由BYTE1/BYTE2控制WR2：写入2,将使能XFER，低电平有效。XFER：传输转换控制线，低电平有效，与讯2结合吋，能将输入锁存

5、器中12个单元的数据都同时转移到DAC寄存器屮。原理图如下:(R4SB)DIioDI，DI*DI?DI

6、a，为AD574在温度采集通道采集回來的数据，而K,则为相放的比例系数，T即为实际锅炉的温度，而关于温度控制周期一般选择15〜20s，所以这里选择15s。2）液位和关参数：H=kh*lUu,其屮（^⑷为AD574在液位采集通道采集回来的数据，kh为相应的液位比例系数，而关于控制周期的选择，许多文献-般建议优先选择7s,所以这里选择控制周期为7s。四、硬件系统的框图:8086r/o□•IL路nA12Irt衿換放＞3执if粕ffr秘機放久4执1?器4/执htti执k粑AFi57温度采柒通道+液位采集通道＜-上述执行器1、2分别接上加热器和制冷器，而执行器3、4分别接上进水阀门和出水阀

7、门。五、程序框图：n.^irriar开始开始✓IMwKUUt使如A丁丄ttflfeAD开始转换fAliJ^DK楱结束总体没计调液位子程序开始iztujinut^in结束结朿溢度调节Yhi序开始采集相应的温度标度变换✓与设定比较«小保存汉羌结采dathr卜她ih拎!Mtt液位谰节于程序