溫度控制系統(tǒng)

溫度控制系統(tǒng)組員：石三川溫鵬程墾李夢蝶采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)囟瓤刂葡到y(tǒng)的精度、穩(wěn)定性等要求越來越高，控制系統(tǒng)也千變?nèi)f化。電阻爐廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其溫度控制通常采用模擬或數(shù)字調(diào)節(jié)儀表進(jìn)行調(diào)節(jié)，但存在著某些固有的缺點。而采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，可大大地提高控制質(zhì)量和自動化水平，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價值。本設(shè)計以89C51單片機(jī)為核心控制器件，以ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器件，采用閉環(huán)直接數(shù)字控制算法，通過控制可控硅來控制熱電阻，進(jìn)而控制電爐溫度，最終設(shè)計了一個滿足要求的電阻爐微型計算機(jī)溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）給定值控制器D/A制冷片被控對象輸出測量反饋A/D系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖電爐的溫度控制是個動態(tài)的控制過程，需要借助計算機(jī)，單片機(jī)等很多器件的硬件連接來實現(xiàn)。而電爐溫度的直接控制是通過熱阻絲的加熱來實現(xiàn)的，熱阻絲的加熱是由流經(jīng)熱阻絲的電流老控制的，而熱阻絲的電流是通過可控硅控制器控制熱阻絲兩端所加電壓來控制，電壓的調(diào)節(jié)是通過可控制硅控制。需要用到熱電偶時刻監(jiān)測電爐的溫度，通過傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，而電壓信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送入到計算機(jī)進(jìn)行控制，計算機(jī)將轉(zhuǎn)換結(jié)果送到晶閘管來控制加到熱阻絲兩端的電壓，這樣達(dá)到調(diào)節(jié)電爐溫度的目的。采用多路模擬量輸入通道傳感器傳感器傳感器多路開關(guān)采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換器接口電路單片機(jī)多路開關(guān)采用AD7506A/D轉(zhuǎn)換器選用ADC0809單片機(jī)選用89C51采用單模擬量輸出通道單片機(jī)接口電路寄存器D/A轉(zhuǎn)換器放大變換電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)電壓/電流轉(zhuǎn)換電路+-Vin0~10VAT1T2I0Vf+VsR1R2R3R4R5R6RfRLD/A轉(zhuǎn)換的電流輸出電源采用高抗性的開關(guān)電源，能保證較好的抗干擾性和效率，得到精確的溫度控制。人機(jī)交互界面操作器件，鍵盤，輸入控制溫度的鍵和控制開關(guān)顯示器件，指示燈和LED數(shù)碼管，顯示工作各項功能參數(shù)和狀態(tài)。另設(shè)有報警裝置，溫度不可控時聲光同時報警?？偟挠布O(shè)計軟件的設(shè)計開始系統(tǒng)初始化數(shù)據(jù)采集A/D轉(zhuǎn)換器求溫度值信號比較PID調(diào)節(jié)計算機(jī)輸出通過一個溫度傳感器將電爐中的溫度轉(zhuǎn)換成電壓信號，計算機(jī)采集這個電壓信號，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器求出溫度值，將計算出的溫度值與目標(biāo)溫度值進(jìn)行比較，求出偏差，將偏差與預(yù)先設(shè)定的偏差進(jìn)行比較，選擇是用PID控制還是PD控制，計算機(jī)處理的結(jié)果輸出控制可控硅的調(diào)節(jié)，