目 录
摘要 1
一.概述 1
二.温度控制系统组成框图 1
三.温度控制系统结构图及总述 1
四.温度控制系统硬件与其详细功能介绍 2
1.微型计算机的选择 2
2.SCR触发回路和主回路 2
3.热电偶的选择 3
4.4~20mA变送器XTR101 3
5.I/V转换器RCV420 3
6.A/D转换器ADC0809 4
7 定时计数器8253 4
8 LED数码管驱动芯片ICM7218A 5
9 可编程并行I/O接口芯片82C55A 5
10 硬件地址分配列表 6
五.温度控制系统软件设计 6
1 温度控制系统软件结构图 6
2 总体流程图 7
3 模块程序流程图 8
数字滤波 8
工程量变换程序模块 8
温度非线性转换程序模块 9
4 源程序 10
六.实验室模拟结果 20
1 数字控制器计算 20
2 模拟台硬件连接图 20
3 实验室模拟结果 20
七.芯片资料 21
1 8086CPU 21
2 定时计数器8253 22
3 可编程并行I/O接口芯片82C55A 23
4 LED数码管驱动芯片ICM7218A 24
5 4~20mA变送器XTR101 24
6 I/V转换器RCV420 25
7 A/D转换器ADC0809 25
8 OC门74LS06 26
八.设计总结与扩展 27
1 总结 27
2 扩展 27
针对测量点的单一化 28
针对显示的单一化 28
针对SCR的保护 28
针对控制方案的粗糙性 28
针对系统正常工作的可靠性 28
九 参考资料 28
十.详细电路原理图
摘要
本设计采用直接数字控制(DDC)对加热炉进行控制,使其温度稳定在在某一个值上。并且具有键盘输入温度给定值,LED数码管显示温度值和温度达到极限时提醒操作人员注意的功能。
一. 概述
温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等;控制方案有直接数字控制(DDC),推断控制,预测控制,模糊控制(Fuzzy),专家控制(Expert Control),鲁棒控制(Robust Control),推理控制等。
本设计的控制对象为一电加热炉,输入为加在电阻丝两断的电压,输出为电加热炉内的温度。输入和输出的传递函数为:G(s)=2/(s(s+1))。控温范围为100~500℃,所采用的控制方案为直接数字控制(DDC)中的最少拍控制。

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