电热炉课程设计报告书信商.doc

《电热炉课程设计报告书信商.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、.-微机控制电阻炉温度控制系统-.可修编..-班级：____自动112_________学号：__6_______：____周雨______完成日期：2014年5月-.可修编..-目录一、课程设计功能描述3二、课程设计分析设计32.1课程设计目的：32.2课程设计基本要求：32.3课程设计题目安排：4三、控制方案总述43.1方案设计43.2系统组成框图及工作原理43.3控制策略设计4四、系统硬件的设计54.1电源部分54.2采样测量部分64.3驱动执行部分74.3.1光耦驱动电路74.3.2驱动电路有关元件的选

2、择84.3.3双向可控硅电路8五、绘制软件流程图95.1微处理器89C51105.2模数转换模块105.3LCD显示模块115.4报警模块13-.可修编..-5.5键盘模块135.6系统主程序14六、设计心得体会：15七、参考文献16-.可修编..-一、课程设计功能描述电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型

3、，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。在本控制对象电阻加热炉功率为800W，由220V交流电供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温度区进行温度控制，要求控制温度X围50~350C，保温阶段温度控制精度为正负1度。选择合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象为温控数学模型为：其中

4、：时间常数Td=350秒放大系数Kd=50滞后时间=10秒控制算法选用改PID控制-.可修编..-二、课程设计分析设计2.1课程设计目的：大学本科学生动手能力的培养和提高是大学本科教育的一个重要内容。如何让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握应用技术，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。本课程设计的目的，是让自动化专业学生通过课程设计，首先熟悉认识微机控制的理论基础，根据实际的系统设计要求，掌握初步微机控制系统的设计方法，从硬件系统和软件系统设计两个方面得到实际的提高，为今后的毕业设计打下良好的基础。2.2课程

5、设计基本要求：1、运用微机控制理论，根据设计要求设计微机控制系统控制结构方框图，绘制微机控制系统主电路图、控制电路图，编制系统程序流程图、根据系统程序流程图编制C语言程序。2、课程设计应由学生本人独立完成完成，严禁抄袭（对自己的设计不熟悉，读不懂设计中的关键功能部分，对设计的结构不清楚，对设计的功能不了解等），一经验收教师认定其抄袭行为，成绩即为不及格。3、认真编写课程设计报告。2.3课程设计题目安排：设计电阻炉温度控制系统，加热炉功率为800W，要求控制温度X围50~350C，保温阶段温度控制精度为正负1度。

6、选择合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向晶闸管控制器控制加热电阻两端的电压.-.可修编..-1、设计主电路。2、设计控制电路。3、绘制主程序流程图，设计主程序。4、设计温度采集子程序。5、编制PID程序。6、编制显示子程序。三、控制方案总述3.1方案设计根据设计任务的要求，采用80C51单片机系统组成的数字控制器代替常规模拟调节器。整个系统在规定的采样时刻经过A/D转换采集由温度传感器ADC0809反馈回来的温度反馈测量值，并和给定值进行比较，将经过控制运算后的控制量输出给执行元件控制电阻丝的加热过程。

7、这样的系统属于直接数字控制（DirectDigitalControl，DDC）系统。直接数字控制系统中的80C51单片机取代了多个模拟调节器，在不更换硬件的情况下，只要改变程序或调用不同子程序，就可实现各种复杂的控制规律。此外，系统还应实现人机接口功能。3.2系统组成框图及工作原理系统的组成框图如图（2.1）所示。整个系统由四部分组成，即：80C51单片机系统；温度检测通道；输出控制通道及报警显示系统。工作时，温度由集成温度传感器AD590转换成电流信号，经运放放大至0-5v的电压信号，由ADC0809-.可修

8、编..-转换成单片机所能接受的数字信号，此信号与温度的给定值比较得到温度的偏差，通过PID控制器运算，此控制量经可控硅控制加在电阻炉上的电压的通断时间，以达到控温目的。3.3控制策略设计PID调节在电阻炉控制系统技术中应用的非常多，且是广泛被对推广的求采用各种PID的变种，如PI、PD控制，不完全微分控制，积分分离式PID控制，带死区的PID控制，变换积分PID控制，比例PID控制等等