基于dsp的铜材成型机熔炉温控系统设计

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1、《工业控制计算机}2009年22卷第2期基于DSP的铜材成型机熔炉温控系统设计Copper——MoldingMachineMeltingFurnaceTemperatureControllingSystemBasedonDSP汪鹏飞陈跃东(安徽工程科技学院安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽芜湖241000)摘要设计采用TMS32OLF2407A数字信号处理器作为控制核心，时铜材成型机熔炉内的温度进行控制。将传感器的输出信号经过放大送入LF24O7A，在其片内进行A／D转换后，与设置温度值进行比较，运用PID控制算法，用LF2407A的输出通过控制双向晶闸管调功电路的占空比，达到对

2、炉温的控制，使之满足工业生产的要求。系统还可以在超出设定温度上下限的时候，进行声光报警。关键词：数字信号处理器，数字PID控制，晶闸管调功，熔炉温控AbstractThisdesignadoptsTMS32OLF24O7ADigitalSignalProcessorascontrollingcore，controltemperatureofCOpper—MOldingmachinemeltingfurnace．SendthesignalofthesensortoLF2407Abyamplificated，andADCinthechipofLF2407AThencomparewith

3、thetemperaturevaluewhichinput．UsethePDcontrolarithmetic．MakeuseoftheoutputsignalofLF2407AtocontrolspaceratioofTRIACpowerregulationcircle，controlthetemperatureofmeltingfurnace，thencontentwithourrequireofindust~production．Thesystemcanwarnbyvoiceandlightwhenthetemperatureofmeltingfurnacebeyondthe

4、tern—peratUrevaluewhichsetupbefore．Keywords：digitalsignalprocessor，digitalPIDcontrol，thyristorregulationpower，meltingfurnacetemperaturecontrol模拟温度控制多采用单纯的硬件电路来实现PID控制。但是这种温度控制方法有很多不足之处。数字控制则可以弥补模传感器卜-—一叫放大电路卜_—DSP拟控制中的不足，利用数字电路的处理方法开发的数字控制系电源、时钟、复位电路TM$320L统可以根据用户的需求灵活定制，方便地对诸多参数进行灵活F2407A调节。目

5、前的数字温控系统多采用单片机进行控制，但是由于单熔炉}__控制执行}-一片机运算速度慢，在处理一些实时性很强的算法的时候常常显得力不从心，这在对温度控制要求很高的场合是不能接受的。随图1铜材成型机熔炉温度控制系统框图着微处理器的迅猛发展，数字信号处理器(DSP)以其超强的运算器、2．5K字的单口RAM；同时，该芯片还提供外扩展64K字的能力而逐步成为控制领域的主流选择。、PM(程序存储器)和DM(数据存储器)及64K字的l／O能力。它1温度控制原理分析具有两个事件管理器(EVA、EVB)。每一个事件管理器都包含：设计的温度控制系统控制对象为铜材成型机熔炉，控制器两个16位定时器，8

6、个16位PWM的输出通道，三个捕捉单选用TI公司的TMS320LF2407ADSP，其他模块包括电源电元，一个增量式光电编码器接口。此外，芯片还集成有16通道路、时钟电路、复位电路、控制执行电路、显示器以及键盘组成。10一bit的A／D变换器，在500ns的时间内对模拟信号作变换。系统用按键设置被控温度值，并送LED显示器显示。温度传感系统的硬件电路在．DSP的外围电路基础上进行扩展，增加外部器把检测到的温度信号转换成电压信号，放大送入LF2407A片器件，并结合软件设计实现检测和控制功能。内集成的双十位模数转换器ADC，转换成数字信号后与设定温度比较，得到的差值作为PID控制程序

7、的输入变量，经过计算产2．1TMS320LF2407ADSP外围电路设计生控制量，输出控制信号控制双向晶闸管的通断时间比(占空系统硬件电路电源部分采用TPS767D3O1，可以将外部提比)，以达到控温的目的。LED显示器可以实时显示设定温度和供的+5V直流电压转换为+3．3V直流电压，分别接VDD引脚供实际测量的温度值。系统可通过按键来设置上下限温度值等，每CPU核、VDDO引脚供I／O口、PLLVCCA引脚。Flash编程电源当熔炉内的实际温度高于所设定的上限值或低