鍋爐水溫自動監測系統的設計畢業設計論文-免費閱讀

　　

【正文】 跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,0BEH 。 TH(報警上限 )中寫入 00H LCALL WRITE_1820 MOV A,00H 。 延時 TSR3: CLR 。00001110 CJNE A,30H,AAA2 SETB CLR AJMP OUT2 AAA2: MOV 30H,0CH 。溫度比較子程序 CLR C SUBB A,3BH JC BBB1 SETB 。 這段學習生涯， 使我受益匪淺，在這個學習氣氛很濃的環境下，使我學到了很多，也懂得了很多，這段學習生涯將影響我的一生。 21 參考文獻 [1] 謝自美，電子線路設計 水位高出上限 置 1，水位低于下限 置 1。 此部分采用聲光報警以便很容易區分哪部分出現問題，便于維修人員及時進行維修。因 AT89C51 上電復位時， P0， P1， P2， P3口為高電平，此時 PNP 型三極管基極接高電平，三極管截止，繼電器處于斷開狀態，可使單片機正常復位。 6 個按鍵從左到右分別與單片機 AT89C51 的、 、 、 相連。 將檢測到的溫度送到 、 、 分別為室外溫度、出水溫度、回水溫度。 15 4 系統的 編程 與實現 系統的總體原理圖 系統的總體原理圖如圖 41 所示。 * 在磁通優化模式下，電機磁通自動適應于不同的負載以提高效率同時降低電機的噪音，變頻器和電機的總效率可提高 1%10%。 變頻器 在本系統中我們選用 ABB 公司的 ACS600 變頻器。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 另外引腳 A和 K為背光引腳 ,A接正 ,K接負便會點亮背光燈。液晶顯示屏（ LED）具有輕薄短小，低耗電量，無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩定不閃爍等優勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點，且顯示更為人性化，電路焊接更為簡單。對于 DS18B20 的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在 15 秒之內就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數據傳輸到單總線上。 DS18B20 有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。 DSl8B20 中還有用于存儲測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 RAM，編號為 0 號和 1 號。 DSl8B20 的電源可以由數據線本身提供而不需要外部電源。 *空閑狀態維持低功耗和掉電狀態保存存儲內容。選用如下元器件，數字溫度傳感器 DS18B20，單片機 AT89C51，數碼管顯示，變頻器，光敏三極管 3DU。故障報警部分，當發生故障時指示燈亮，報警零響。 5 2 系統總體 設計 方案 系統框圖 本系統主要有水位檢測、溫度檢測、按鍵控制、水溫控制、水位控制、循環控制、顯示部分、故障報警等幾部分組成來實現供暖控制，系統框圖如圖 21 所示。 （ 4） 優化能力 智能控制具有在線特征辨識、特征記憶和擬人等特點，故在整個控制過程中，計算機能夠在線獲得信息、實時處理并給出控制決策，通過不斷優化參數和尋找控制器最佳結構形式，來獲得整體的最優控制性能。 （ 3） 操作人員易于通過人的自然語言進行人機界面聯系，這些模糊條件語言很容易加入到過程的控制環節。 智能控制的發展主要得益于模糊邏輯控制和神經網絡控制理論的不斷成熟。 目前，根據智能控制發展的不同歷史階段和不同的理論基礎可以將它分為四大類 ：基于專家系統的智能控制、分層遞階智能控制、模糊邏輯控制、神經網絡控制。這兩種方法在精確數學模型的自動控制系統中發揮了巨大的作用，并取得了令人滿意的控制效 果。這階段的主要任務是克服干擾和模型變化，以滿足復雜的工藝要求，提高控制質量。因此，研究一種最佳的電鍋爐控制方法，對提高系統的經濟性，穩定性具有重要的意義。 電鍋爐是將電能轉換為熱能的能量轉換裝置。 1 1 控制系統介紹 在工業生產過程中，控制對象各種各樣，溫度是生產過程和科學實驗中普遍而且重要的物理參數之一。對于不同的控制對象，有著不同的控制方式和模式。 其精確度 高， 并設有一定的保護措施，當實時溫度不在設定的安全溫度范圍時系統將報警。并且通過模數轉換把這些信號送入單片機中。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學校規定處理。采用鍵盤掃描方式對目標溫度進行人工設定，并 可以 顯示水的實時溫度、給定溫度及溫度范圍。 Automeasure. V 前 言 溫度是工業控制中主要的被控參數之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業中，具有舉足重輕的作用。在這些復雜的系統面前 ,傳統的控制方法無法滿足控制精度 ,而且系統穩定性差等缺點。如何更好地提高控制性能，滿足不同系統的控制要求，是目前科學研究領域的一個重要課題。目前國內電熱鍋爐控制大都采用的是開關式控制，甚至是人工控制方法。 第二階段 ： 發展階段。專家系統在工業生產過程、故障診斷和監督控制以及檢測儀表有效性檢測等方面獲得成功應用 ； 神經網絡則可為復雜非線性過程 的建模提供有效的方法，進而可用于過程軟測量和控制系統的設計上 ； 模糊系統不僅有行之有效的模糊控制理論為基礎，而且能夠表達確定性和不確定性兩類經驗，并提煉成為知識進而改善己有控制。 智能控制 系統簡介 工業控制中存在著工業過程復雜、數學模型難以確定的系統，智能控制理論的產生正是針對被控對象、環境、控制目 標或任務的復雜性提出的。它不需要精確的模型，但需要具備學習功能，并能接受上一級的模糊指令和符號語言。模糊控制在實踐應用中，具有許多傳統控制無法比擬的優點 ： （ 1） 使用語言規則，不需要掌握過程的精確數學模型。 （ 2） 組織綜合能力 對復雜的任務和分散的傳感器信息，具有處理、組織、協調和綜合決策能力，并在進行過程中表現出類似于人的主動性和靈活性。 （ 2） 運用 MATLAB 軟件的 simulink 開發環境和模糊邏輯工具箱對上述幾種方法進行建模仿真，并對控制性能指標進行分析，確定出符合控制系統輸出響應速度快、超調量小和穩定誤差小的控制算法。 在溫度控制部分，用數字溫度傳感器的值送入單片機與單片機內部設定值進行比較。 單片機控制系統的流程圖 單片機控制系統模擬量處理子程序，溫度控制部分子程序，循環系統控制子程序， 單 片 機 控 制 中 心 按鍵調節部分 溫度檢測部分 水位檢測部分 故障報警部分 溫度控制部分 補水控制部分 循環控制部分 顯示部分 圖 21 系統框圖 6 補水泵選擇子程序，故障診斷與報警處理。 *32 條可編程 I/O 線。 DSl8B20 的引腳如圖 32 所示。開始 8 位是產品類型編 （ DSl8B20 編碼均為 10H） 。采取數據總線供電方式可以節省一根導線，但完成溫度測量的時間較長，采取外部供電方式則多用一根導線，但測量速度較快。 （ 1） DS18B20 的復位時序。 圖 35 DS18B20 單線數字溫度傳感器 寫 時序圖 10 顯示部分 在單片機系統中，通常用 LED 數碼顯示模塊來顯示各種數字或符號。當 RS和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數據。 指令 3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數據，如果為低電平表示不忙。 * 零轉速下，不需速度反饋就能提供電機滿轉矩。在 A/D 轉換器內部含有一個高阻抗斬波穩定比較器，一個帶有模擬開關樹組的 256 電阻分壓器，以及一個逐次逼近型寄存器。當水溫高于設定溫度時蒸汽閥關，水溫剛低于設定溫度時，蒸汽閥并不會立即導通，只有當水溫底于設定溫度 1 時，蒸汽閥才會導通，給水加熱。其原理圖如圖 43 所示。此時，按 鍵，啟動報警功能。 鍋爐下限極限水位報警，爐內的水位到達下限極限水位時系統發出報警，指示燈亮。 為報警取消標志， 1 時有效取消報警。并設有超溫、超水位、循環泵失靈等故障報警，有問題立即就能發現。鍋爐汽包水位調節控制系統設計 [J].電工技術， [13] 劉星平。水位檢測子程序 ] ACALL BAOJING 。 水位檢測子程序 SHUICPM:MOV A,P1 ANL A,0FH MOV 30H,0FH 。 總溫度子程序 WENDU: ACALL INIT_1820 ACALL RE_CONFIG ACALL GET_TEMPER ACALL TEMPER_COV RET。 若 DS18B20 存在 ,轉 RE_CONFIG1 RET RE_CONFIG1: MOV A,0CCH 。 若 DS18B20 不存在則返回 TSS2: MOV A,0CCH 。 讀 DS18B20 的程序 ,從 DS18B20 中讀出一個字節的數據 READ_1820: MOV R2,8 RE1: CLR C SETB NOP NOP CLR NOP NOP NOP SETB NOP MOV C, NOP NOP NOP NOP MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE1 RET。 讀出轉換后的溫度值 GET_TEMPER: SETB 。 延時 MOV R0,6BH DJNZ R1,TSR6 TSR7: SETB RET。70 AAA4: MOV 30H,00H 。低與設定溫度 10 度開蒸汽閥 MOV A,37H ADD A,20 CLR C SUBB A,3BH JNC OK2 CLR 。溫度轉換子程序 ACALL DISP ACALL WENCPM 。傳感技術與應用教程 [M].清華大學出版社， 20xx [9] 松井邦彥 [日 ]著， 梁瑞林 [譯 ]。 20 結 束 語 本系統介紹了單片機在水暖鍋爐中的應用，采用數字溫度傳感器、光敏三極管、壓力傳感器使硬件系統大為簡化。 為水位故障標志， 1 時有效報警。顯示原理圖如圖 45 所示。當 鍵第一次按下，此時，每按動一次 鍵，溫度值加一，溫度最大上限值為 99攝氏度 ； 每按動一次 鍵，溫度值減一，溫度最小上限值為 80 攝氏度。 電源電路 系統工作電壓為 6V，電流 1A。由單片機 AT89C51 進行運算，換算出測量溫度，即水溫。 采用常見的 ADC0809。 * 內置 PID 控制器，降低了您的投資成本。 指令 7：字符發生器 RAM 地址設置。（說明： 1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生 “ 鬼影 ”， 使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。對于 DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數據，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數據接收。將存貯器中的二進制數求補再轉換成十進制數并除以 2 就得到被測溫度值 （ 55 攝氏度 125 攝氏度 ） 。DSl8B20 的測量范圍從 55 攝氏度到 +125 攝氏度，增量值為 攝氏度，可在 ls（ 典型值 ） 內把溫度變換成數字。讀出溫度流程圖如圖 31 所示。 AT89C51 具有以下特點： *與 MCS51 微控制器產品系列兼容。 在故障報警部分，當溫度控制部分、補水泵 部分、循環泵部分出現故障時，報警系統報警。主要是單片機自動控制，設置