毕业设计---电阻炉温度控制系统设计

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1、四川理工学院本科毕业（设计）论文四川理工学院毕业设计（论文）电阻炉温度控制系统设计学生：×××学号：×××专业：×××班级：×××指导教师：×××四川理工学院自动化与电子信息学院二O××年六月-41-四川理工学院本科毕业（设计）论文摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。微控制器控制的电阻炉温度控制系统是一种能耗相对来说比较低的温度控制系统。本设计采用微控制器对电阻炉加热过程进行控制。使用热电偶作为温度传感器把热信号转变成电信号，电信号经过放大、模数转换，再输入到微控制器。控制器采用PID控制算法，温度控制的原理是通

2、过调整晶闸管的导通时间来调节加热主回路的有效电压，从而达到温度控制的目的。系统由微控制器、温度传感器、键盘及显示电路、晶闸管控制电路等组成一个闭环控制系统。系统控制程序采用模块化设计结构，主要包括主程序、数据采集子程序、控制算法子程序等。关键词：电阻炉；温度控制；微控制器；热电偶；晶闸管；PID-41-四川理工学院本科毕业（设计）论文ABSTRACTAutomaticcontrolsystemiswidelyusedindiverseareasespeciallyintheprocessindustry,temperaturecontrolisthemostcommonofcont

3、rolsystemofcontroltype.Resistancetemperaturecontrolsystemisthecontrolsystemwhichconsumeslessthanothers.Thesinglemicrocomputerisadoptedtocontroltheheatingprocessofresistance.Usingatemperaturesensortoturnthermalsignalintoelectricitysignal,enlargetheelectricitysignal,transformedthroughsimulatenum

4、bers,theninputtheMCU.ControllersusethePIDcontrolalgorithm.Theprincipleoftemperaturecontrolisadjustingtotheeffectivevoltageofmaincircuitwhichregulatethediversifiedtimeofthethyristor,therefore,itcarriesoutthepurposeofcontrollingtemperature.ThesystemofMCUisancyclecontrolsystemwhichismadebyMCU、tem

5、peraturesensor、keyboard、displaycircuitandthyristorcontrolcircuit.Controlprocedureofthesystemadoptthemodulestructure,includingmainprocedures,dataacquisitionsubroutionandcontrolalgorithmsubroutineetc..Keywords:ResistanceHeater；TemperatureControl；MCU；Thermocouple；Thyristor；PID.-41-四川理工学院本科毕业（设计）论

6、文目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1概述11.2温度测控技术的发展与现状11.2.1定值开关控温法21.2.2PID线性控温法21.2.3智能温度控制法31.3系统总体设计方案31.3.1系统性能要求及特点41.3.2系统硬件方案分析51.3.3系统软件方案分析51.4本文主要工作及章节安排6第2章电阻炉控制系统的硬件部分82.1系统硬件总体结构82.2主控模块器件选型及设计82.2.1微控制器的选用82.2.2主控模块设计102.3输入通道设计122.3.1K型热电偶温度传感器122.3.2数字转换器MAX6675132.4输出通道设计172.4.1电阻炉的功率调节

7、方式172.4.2晶闸管输出电路182.5人机对话通道设计192.5.1键盘接口电路设计192.5.2显示电路设计202.5.3报警电路设计202.6硬件抗干扰措施22第3章控制算法233.1PID控制233.1.1PID控制的发展233.1.2PID控制理论233.1.3PID控制算法243.2电阻炉数学模型的确定263.2.1电阻炉特性分析273.2.2电阻炉数学模型的辨识273.3PID控制参数整定29第4章系统软件设计32-41-四川理工学院本科毕业（设计）论