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1、第8卷第6期潍坊学院学报Vol.8No.62008年11月JournalofWeifangUniversityNov.20083基于单片机控制的电锅炉温度控制系统的设计王瑞兰(潍坊学院,山东潍坊261061)摘要:设计了以PIC16F877A单片机为核心部件的温度智能控制器,实现了温度的采集与控制、超限报警等各种功能。在进行硬件电路设计的同时,也进行了相应软件设计。关键词:温度控制;单片机;电锅炉中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1671-4288(2008)06-0028-04在工业生产过程中,控制对象各种各样,温度控制器P
2、IC16F877A为核心部件,CPU主板主要实现制在生产过程中占有相当大的比例,其关键在于测室内温度、锅炉水温和水位信号的采集、滤波、算法温和控温两方面。由于控制对象越来越复杂,在温控制的实现,以及驱动继电器、控制交流继电器的通度控制方面,还存在着许多问题。如何更好地提高断等工作。控制面板主要实现按键操作、功能显示控制性能,满足不同系统的控制要求,是目前科学研以及指示灯等功能。该控制器结构简单,控制精度究领域的一个重要课题。温度控制一般指对某一特高,具有较强的通用性。定空间的温度进行控制调节,使其达到工艺过程的要求。本文主要研究电锅炉温度
3、控制的方法。电锅炉是将电能转换为热能的能量转换装置,具有结构简单、无污染、自动化程度高等特点。与传统的以煤和石化产品为燃料的锅炉相比,还具有投资少、占地面积小、操作方便、热效率高、能量转化率图1系统总体方案图高等优点。近年来,电锅炉已成为供热采暖的主要2单片机的选择与电路设计设备。本控制系统选择PIC16F877A单片机作为核心锅炉控制作为过程控制的一个典型,动态特性器件。PIC16F877A单片机是美国Microchip公司具有非线性、大惯性、大延迟的特点。目前国内电热生产的性能优良的8位单片机产品,其内部采用锅炉控制大都采用的是开关式
4、控制,甚至是人工控制方法。采用这些控制方法的系统稳定性不好,超RSIC指令系统和哈佛总线结构,最高运行的时钟频调量大,同时对外界环境变化响应慢,实时性差。另率可达20MHz,集成了4K×14位Flash程序存储外,频繁的开关切换对电网产生很大的冲击,降低了器和192字节数据存储器,并拥有13个中断源,可系统的经济效益,减少了锅炉的使用年限。因此,研以完全满足本系统的需要。更重要的是,究一种最佳的电锅炉控制方法,对提高系统的经济PIC16F877A单片机内部集成了128字节EEP2性、稳定性具有重要的意义。ROM,采用类似于间接寻址的方式进
5、行存取,使用1系统总体方案设计十分方便。因为EEPROM具有非易失性,所以预电锅炉温度控制为闭环工作状态,通过分析电设温度和各整定参数等可以可靠地保存在其中而不锅炉供暖系统对控制器的要求,对电锅炉总体方案受系统复位的影响,为软硬件的设计带来很大的便设计如图1所示。整个控制系统由CPU主板、控制利。在接口和外设方面,PIC16F877A单片机同样面板等组成,以Microchip公司的8位嵌入式微控性能出众,PortA、PortB和PortC三组I/O接口为硬件设计带来很大方便;片上集成的PWM模块和3收稿日期:2008-06-22作者简介:
6、王瑞兰(1967-),女,山东昌邑人,潍坊学院信息与控制工程学院教授,主要研究方向:电子技术、信息技术。—28—©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第6期王瑞兰:基于单片机控制的电锅炉温度控制系统的设计10位的A/D模块在硬件设计时可以充分加以利件组装成的过零触发型无触点开关器件,实现了弱用,最大程度缩小电路板的尺寸。信号对强电(输出端负载电压)的控制。使得输入端2.1复位电路电流小、功耗小
7、,便于单片机控制;输出端电流大,易PIC16F877A单片机具有多种复位功能,包括于实现大功率控制。上电复位、电源掉电复位、一般操作下强制复位单片机PIC16F877A两个引脚RC1、RC2控制MCLR、看门狗定时器复位以及休眠状态模式下的三个固态继电器,控制电路如图2所示。当RC1、强制复位MCLR和看门狗定时器复位。在电锅炉温RC2的两个引脚输出为1时,三极管形成有效偏置度控制系统的硬件电路中,与PIC16F877A单片机导通,SSR1、SSR2、SSR3输入端有输入电压,各自1脚相联的即为一般操作下的强制复位电路。在正的输出端导通。
8、当两个引脚输出为0时,三极管截常工作状态下,MCLR引脚应保持高电平,当引脚信止,固态继电器无输入电压,输出端断开。号变为低电平并保持该状态超过2us时,单片机就会进入复位状态。由于小于2us
