基于單片機(jī)的電阻爐爐溫控制系統(tǒng)

1、目 錄第 1 章 引言.......................................................................................................................31.1 課題背景及研究意義…………………………………………………….………31.2 計(jì)算機(jī)在熱處理爐爐溫控制中的應(yīng)用………………………………….………3第 2 章

2、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………………………………………….……………………82.1 溫度檢測(cè)及變送器……………………………………………………………….….82.2 控制機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………….….92.3 A/D 轉(zhuǎn)換電路……………………………………………………………..…………102.4 溫度控制電路………………………………………………………………..……..142.5 部分接口電路…………………………

3、………………………………………..…..16第 3 章 溫度控制的算法和程序..……………………………………………………183.1 溫度控制的算法…………………………………………………………..………..183.2 溫度控制的程序………………………………………………………..…………..20第 4 章 對(duì)于抗干擾的探究……………………………………………………….…..344.1 抗干擾的措施……………………………………………………

4、…………….…...34結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………………....….35致謝………………………………………………………………………………………….36參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………….…………...37附錄 1 電路圖……………………………………………………………………………..38附錄 2 英文專業(yè)文摘及翻譯………………………………………………………….393第一章 第

5、一章 引言 引言1.1 1.1 課題背景及研究意義 課題背景及研究意義近幾年來(lái)，在我國(guó)以信息化帶動(dòng)的工業(yè)化正在蓬勃發(fā)展，溫度已成為工業(yè)對(duì)象控制中一種重要的參數(shù)，特別是在冶金、化工、機(jī)械等各類工業(yè)中，廣泛使用各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等。由于爐子的種類及原理不同，因此所采用的加熱方法及燃料也不同，如煤氣、天然氣、油電等。對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，選用的燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、機(jī)械、食品、化工

6、等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等；控制方案有直接數(shù)字控制（DDC） ，推斷控制，預(yù)測(cè)控制，模糊控制（Fuzzy） ，專家控制(Expert Control)，魯棒控制（Robust Control） ，推理控制等。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于他主要通過(guò)控制接觸器的通斷時(shí)間比例來(lái)達(dá)到改

7、變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來(lái)快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡(jiǎn)便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化領(lǐng)域

8、和其他測(cè)控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。像用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐等類似工業(yè)用加熱爐中都可以廣泛應(yīng)用，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，一些設(shè)備對(duì)溫度的控制要求越來(lái)越高，而本文則以單片機(jī)為核心、PID 算法為控制方式而設(shè)計(jì)的電阻爐溫度控制系統(tǒng)。1.2 1.2 計(jì)算機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用以前，人們是通過(guò)模擬儀表對(duì)爐溫進(jìn)行控制，