富氧陶瓷窯爐單片機控制系統設計.pdf

1、本文以國家科技部項目“陶瓷窯爐先進控制與健康監(jiān)測技術及裝備研究(2009GJD10042)”和湖北省科技專項資金計劃項目(鄂科技發(fā)計(2007)101號)：“高性能陶瓷窯爐裝備關鍵技術開發(fā)及示范-先進控制”為背景，開展武漢理工大學研究生自主創(chuàng)新基金項目“富氧陶瓷窯爐單片機控制系統設計”的研究工作。利用已有的富氧陶瓷窯爐試驗平臺，根據富氧燃燒的工藝要求，針對富氧陶瓷窯爐的溫度、氣氛、壓力的強耦合，以及窯爐溫度的大慣性、純滯后、非線性的特性

2、，以單個燒嘴為研究對象，設計出一套具有自主知識產權的高性能、低成本的富氧陶瓷窯爐專用控制器。開發(fā)的控制器供操作人員研究不同燃燒條件下的節(jié)能減排效果。
　　 本研究主要內容包括：⑴根據富氧陶瓷窯爐試驗臺的控制要求，選定單片機+VC的控制方式作為本文的控制方案，并設計了總體控制方案；⑵完成了富氧陶瓷窯爐單片機控制系統的硬件電路設計，包括模數轉換電路、數模轉換電路、電壓電流轉換電路等，單片機采集到現場的信號后通過串口送往上位機顯示和處

3、理，單片機收到上位機的命令后控制現場的設備；⑶對富氧陶瓷窯爐的控制算法做了研究，文中采用模糊自適應PID控制技術，該方法能減少系統調節(jié)時間，減小超調，提高控制精度；采用溫度、壓力和氣氛協調控制的手段，可以保證產品質量，提高整個系統的控制性能；⑷完成了富氧陶瓷窯爐單片機控制系統的軟件設計，包括多路信號采集及模數轉換、數模轉換，加熱爐的控制等的軟件設計，還包括上位機和變頻器之間采用MODBUS協議進行通信的軟件設計；⑸采用燃氣富氧燃燒、燃油