水箱加热系统的PLC位式温度控制课程设计

一、前言 (1)

1. 可编程序控制器的概述 (1)

2．FX2N系列PLC简介 (2)

3．特殊功能模块 (2)

4. 调功器 (3)

5. 温度变送器 (3)

二、系统设计 (4)

1．系统设计要求 (4)

2．系统硬件设计 (4)

2.1．水箱温度自动调节系统： (4)

2.2．输入输出点数的分配表 (5)

2.3．相关元器件的选型 (5)

2.4． PLC的外部接线原理图 (6)

3．系统软件设计 (7)

3.1．模拟量与数字量的对应关系 (7)

3.2．系统流程图的设计 (7)

3.3．系统梯形图 (8)

3.4．系统指令表 (9)

3.5．系统实时监控图 (10)

三、总结 (12)

四、参考文献 (13)

五、附录 (13)

5.1.课题介绍 (13)

5.2.控制要求 (13)

第一章前言

1.1 可编程序控制器的概述

随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛应用在所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场这一需求迅速做出反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。可编程控制器就是顺应这一需要出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。编程控制器不仅可以按事先编好的程序进行各种逻辑控制，还具有随意编程、自动诊断、通用性好、体积小、可靠性高的特点。因此，可编程控制器正逐步取代着继电器－接触器控制系统。

国际电工委员会（IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。可编程序控制器（PLC）主要由CPU 模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块能完成某些特殊的任务。从使用方式PLC分为： 1）整体式PLC（又称单元式或箱体式）整体式PLC是将电源、CPU、I／0部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构；2）模块式PLC，将PLC各部分分成若干个单独的模块，模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构3）PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。

2.2 FX2N系列PLC简介

本次设计中，我们将采用FX2n系列PLC,FX系列PLC为单元型，内含CPU、电源和固定搭配的输入/输出。 Q4AR系列为双机热备系列，最大输入输出点数为8192点。 A系列PLC的最大输入输出点数为2048点。 F系列程控器的最大输入输出点数为256点。三菱小型 FX 2（N）系列程控器的输入输出点最大不超过256点。每台主机可连模入、模出、高速记数、定位等特殊功能模块，不超过8个。 FX系列在日本三菱的姬路制作所生产。三菱姬路制作所累计已生产超过三百万台 FX系列 PLC。目前FX系列PLC为中国内地销量最多的小型PLC。FX2n系列PLC是该系列中功能最强、速度最快的微型PLC。有RAM, EPROM和EEPROM FX2N系列 PLC 的特点超高速的运算速度 0.08微秒. 比FX2的0.48微秒快六倍.容量极大8K步(最大16K步).比FX2大四倍.机体小型化比FX2小50% .兼容FX2的编程设计.备有多种不同的FX2N扩展单元及特殊模块.

2.3 特殊功能模块

在工业控制中，某些输入量（例如压力、温度、流量、转速等）是连续变化的模拟量，某些执行机构要求PLC输出模拟信号，而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换成标准的电流和电压。其中，D/A转换器将PLC的数字输出量转换成模拟电压或电流，再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换和D/A转换。根据设计要求，本次设计选用模拟量输入模块FX2N-4AD，该模块用4个12位模拟量输入通道，输入量程为DC-10V--+10V和4—20MA，转换速度为15MS/通道或6MS/通道（高速）。

2.4 调功器

调功器是应用晶闸管（又称可控硅）及其触发控制电路用于调整负载功率的盘装功率调整单元。

在电子设备中起重要作用的晶闸管（也称可控硅，英文缩写SCR）被广泛用于各类生产部门，正在成为自动化、高效化不可缺少的装置。在最新的温度控制中晶闸管的利用明显的普及起来。但在国内对其有不同的叫法，如晶闸管调整器、可控硅调整器、晶闸管控制器、可控硅控制器、晶闸管调压器、可控硅调压器、晶闸管调功器、可控硅调功器、调压器、调功器、晶闸管交流电力控制器、可控硅交流电力控制器、电力调整器、电力控制器、电压调整器、电压控制器等。

2.5 温度变送器

温度变送器，专应于热电阻或热点偶，讲温度转换成4-20MA 的电流信号。

至于要不要加模块，要看接受的控制器对于输入信号是0-10V 还是4-20MA。一般现在的控制器，都直接配有相应的温度变送器模拟量输入模块，如温控器，PLC的热电阻模拟量模块等温度变送器的作用是与热电偶或热电阻配合，将温度或温差信号转换成4—20毫安的统一的直流电信号，并将这些信号输送给调节器或显示仪表。PT100的热电阻输出的是电阻信号，变送器输出的是毫安信号,

温度变送器0-100度与0-150度最大值时输出电流均为20MA，所以当温度同为100度时，0-100度的变送器输出电流为20MA，而0-150度的变送器输出电流为14-15MA左右。所以在不改变接收装置参数的情况下它们不可以互换。

第二章系统设计

2.1 系统设计要求

本系统的被控对象是1KW电加热管，被控制量是水箱的水温T，PLC的模拟量输出控制调功器的输出，由调功器控制电加热管的通断，被控对象为水箱中的单相电热管，被控制量为水箱水温。它由铂电阻PT100测定，输入到温度变送器上，量程为0~100℃。温度变送器变换为4~20mA传送给PLC的模拟量输入通道。根据给定值加上dF与测量的温度值相比较的结果，PLC模拟量输出通道向晶闸管调功器发出控制信号，从而达到控制水箱温度的目的2.2 系统硬件设计

根据对系统设计内容的分析，确定控制系统所需要的输入输出点数为1/3点。选用FX系列PLC, 输入输出点数的分配如表2-1所示，由于系统必须对温度信号进行采集和控制，还必须使用到模拟量输入/输出模块FX-4AD模块、晶闸管跳功模块、温度变送器。

2.2.1水箱温度自动调节系统：

该闭环系统的组成中，刮号中的部分即用FX系列的PLC和模拟量FX-4AD模块实现；用热电偶检测水箱温度，温度变送器将温度转换为标准量程的电流送给模拟量输入模块，经过PLC的内部

处理将模拟量转化成可识别的数字量与设定值比较处理，在将控制信号作用于控制调功器上，以此来控制水箱中电热管的开关情况，实现对水箱温度的闭环控制。

2.2.2 输入输出点数的分配表

表2-1 输入和输出点分配表

2.2.3 相关元器件的选型

表2-2 元器件明细表

2.2.4 PLC的外部接线原理图

图2-4 PLC的外部接线原理图

第三章系统软件设计

3.1 模拟量与数字量的对应关系

转化时应综合考虑变送器的输出、出入量程和模拟量输入模块的量程，找出被测物理量与A/D 转换后的数据之间的关系。根据系统要求，所要测量的温度量程为0-100C,所对应的数据量为0-2000，由此可根据公式：

测量温度=(100*D0/2000)C=0.05D0C 其中，D0为PLC 转换出来的数字量

3.2 系统流程图的设计

模拟量输入

数字量输出

A \D 转换

Y 0

Y 1

Y 2

X 0D 0>D 1

D 0

D 1

3.3 系统梯形图

3.4 系统指令表

3.5 系统实时监控图

监控图1

监控图2

监控图3

第三章总结

两周的PLC课程设计对我收益匪浅，让我系统性地认识和全面地掌握了PLC编程和调试技术，让我将平常学的PLC编程及应用方法学以致用，使我的PLC编程能力有了很大提高和进步，让我对PLC应用有了深入细致的了解。

第一周，我们寻找有关的资料和课题小组成员间一起交流看法和讨论设计方案，进行设计的总体规划，理清课程设计思路。但是将这些具体的方案落实到每一个设计环节和步骤中，难免会出现意想不到错误，这就需要我们在进行设计的过程中利用所掌握的知识认真排查错误原因，多方面的思考问题的关键不断地改正自己的设计不足之处和错误。

第二周，对硬件电路的工作原理和可编程知识的掌握是进行下一步的软件设计的关键。进入了软件设计方案和具体的编程和调试运行阶段。在这个阶段中，对系统的需求分析和如何采用模块化设计思想是设计方案主要解决的问题。在这一周遇到最大的问题就是如何实现闭环方法来实现温度控制，在没有任何有价值的参考资料的情况下，通过不断地设计尝试和反复地设计调试初步解决了问题。但是也存在了设计上的不足之处。需要用到模拟量的输入/输出模块，而且所编程序也和课堂上老师所讲完全不一样，给我们的课题制作带来了很大的困难。但是我们还是通过查阅资料，询问老师按时完成了我们的课题。

两周的PLC编程及应用的课程设计，发现自己在这方面的学习还需要不断的加深。通过这段时间的学习认识，对温控闭环的系统有了一个整体的认识，熟悉各种器件和软件应用。在这里，本次设计中感谢两位指导老师对我的帮助。

4、参考文献

【1】可编程序控制器的编程方法与工程应用廖常初重庆大学出版社

【2】可编程序控制器及其应用万太福重庆大学出版社【3】毕业设计指导刘祖润机械工业出版社【4】新旧图形符号对照读本兵器工业出版社【5】电力拖动与控制谢桂林中国矿业大学出版社【6】工厂常用电气设备手册（上、中、下）水利电力出版社

【7】电气控制技术实验指导书刘星平湖南工程学院

5、附录

5.1.课题介绍

设计PLC模拟量输入输出的闭环控制系统，实现水箱的自动调节和控制。根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。绘制水箱加热系统的PLC位式温度控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。选择电器元件，列出电器元件明细表。编写设计说明书。

供热工程课程设计说明书

Jilin Jianzhu University 课程设计计算书设计名称市花园小区采暖设计学院市政与环境工程学院专业城市燃气工程班级燃气122班姓名牛传磊学号 11 指导教师齐老师设计时间2015.7.5

摘要本次设计的是市某住宅采暖系统。本工程为市花园小区住宅楼采暖设计，建筑面积2800㎡，总高度17.4m。针对该住宅的要求和特点，以及该地区气象条件，参考有关文献资料对该楼的采暖系统进行方案设定、负荷计算和水力计算、设备选型。关键词住宅；采暖；设计

目录摘要 (1) 第一章概述 (3) 1.1设计概况 (3) 1.2设计依据 (3) 第二章设计方案确定及计算 (4) 2.1 室外气象参数 (4) 2.2 采暖设备要求和特殊要求 (4) 第三章散热器的选择 (7) 3.1 散热器的布置 (7) 3.2 散热器的安装尺寸应保证 (7) 3.3 散热器的计算 (7) 详细计算见散热器片数表。 (9) 第四章水力计算 (10) 第五章供热管道及附件 (15) 5.1保温管道的确定 (15) 5.2 保温材料的选择 (15) 5.3 管道保温施工 (15) 设计总结 (16) 参考文献 (17) 附录

第一章概述 1.1设计概况省市花园小区住宅楼采暖设计，建筑面积2800㎡，总高度17.4m共6层,层高2.9m。 1.2 设计依据《供热设计手册》、《供热工程》（ISBN 978-7-112-02017-1）。

第二章设计方案确定及计算 2.1 室外气象参数采暖室外计算温度：-22.5℃，冬季室外平均风速：2.0㎡/s，冬季室外最多风向平均风速1.9m/s冬季最多风向ENE，冬季室外大气压力102333pa。 2.2 采暖设备要求和特殊要求散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格便宜，经久耐用，使用寿命长。 2.3 热负荷计算供暖系统设计热负荷（1）、供暖系统设计热负荷供暖系统的设计热负荷是指在某一室外温度t′ w 下，为了达到要求的室温度 t n ，供暖系统在单位时间向建筑物供给的热量Q′。它是设计供暖系统的最基本依据。冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得失热量确定：失热量有： a、围护结构传热耗热量Q 1 ； b、加热由门，窗缝隙渗入室的冷空气的耗热量Q 2 ，称冷风渗透耗热量；得热量有： a、太阳辐射进入室的热量Q 10 。 Q=Q 1+Q 2 -Q 10 工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般分几部分进行计算： Q′=Q 1.j ′+Q 1.x ′+Q 2 ′+Q 3 式中 Q 1.j ′——围护结构的基本耗热量； Q 1.x ′——围护结构的附加耗热量。（2）围护结构的耗热量表5-1 通过围护结构的基本耗热量，按下式计算：（3）围护结构附加耗热量：表5-2 通过围护结构的附加耗热量

加热炉出口温度控制系统设计

吉林建筑大学城建学院课程设计报告题目名称加热炉出口温度控制系统设计院（系）电气工程及其自动化课程名称过程控制工程课程设计班级电气13-1 学号学生姓名指导教师起止日期2016.6.20-2016.7.1 成绩

目录摘要 (Ⅰ) ABSTRACT (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计任务 (1) 1.3加热炉温度控制系统简介 (1) 1.4加热炉温度控制系统的发展 (2) 第2章对象模型建立 (4) 2．1 建立数学模型 (4) 2．2控制系统分析 (5) 第3章系统设备选型 (6) 3.1 测量变送器和传感器的选择 (6) 3.2执行器的选择 (6) 3.3控制器的选择 (6) 第4章控制器参数整定及Simulink仿真 (9) 4.1控制器参数整定 (9) 4.2Simulink仿真 (11) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

摘要随着我国国民经济的快速发展，加热炉的使用范围越来越广泛。随着网络技术的发展和整个工厂完全实现两级自动化管理，在过程级上通过相应的终端了解任何一个设备或任何一个装置的控制情况以及生产情况。过程控制系统在加热炉系统中得到广泛的应用，它是加热炉控制系统的重要部分，是对以及控制系统的一个总领和扩充。现代加热炉的生产过程可以实现高度的过程控制，以保证在加热过程中温度的准确控制，这就为工业生产提供了有利条件。加热炉是工业生产中的一个重要装置，它的任务是把原料加热到一定温度，以保证下道工序的顺利进行。因此加热炉的温度控制起着举足轻重的作用。关键词：加热炉；过程控制系统；温度控制

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院专业: 电气工程及其自动化班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

5.1原理图 (15) 摘要：在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制，将DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。关键字：AT89C51单片机；温控；DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。

供热课程设计

供热工程课程设计主要内容和要求： 1．热负荷计算 2．散热设备选择及计算 3．管网水力计算 4．绘制图纸若干张一：参数： 1、设计题目：西安某宿舍楼采暖 2、气象资料：西安冬季供暖室外计算温度 tw= -5℃ 冬季主导风向东北朝向修正系数n值：北 0.05 东北 0.05 东 -0.05 东南 -0.13 南 -0.02 西南 -0.13 西-0.05 西北 0.05 3、土建资料： 1）外墙：实心粘土砖370 2）外窗：铝合金中空玻璃 3）门：单层实体木门； 4）屋面：平屋面上人屋面。传热系数K＝0.467W/（m2·℃）； 5）地面为不保温地面，K值按地带决定。 6）层高：3.0m，窗台距室内地坪1m，窗户高度均为1.5m。 4、热源：室外供热管网，供水温度95℃，回水温度70℃。引入管处供水压力满足室内供暖要求。 5、建筑概况：总层数三层，总高度9m总面积1160m2 二：热负荷计算供暖系统热负荷：是指在设计室外温度tw下,为达到室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。 1）：Q=Q1+Q2+Q3 Q1:围护结构传热耗热量 Q2：由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量，称为冷风渗透耗热量 Q3：加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量，称为冷风侵入耗热量

2）：围护结构的基本耗热量 A: a t t KF q w n )('-=' q '——围护结构的基本耗热量，W ； K ——围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）； F ——围护结构的面积，㎡； tn ——冬季室内计算温度，℃； w t '——供暖室外计算温度，℃； a —围护结构的温差修正系数。然后进行修正由于不需要考虑风力附加耗热量和高度附加耗热量，只需要进行朝向修正耗热量。围护结构传热系数K 值均匀多层材料（平壁）的传热系数K K = 1 R 0 =1 1a 0 + Σδi λi + 1 a w = 1 R n +R j +R w W/(m 2·℃) R 0——维护结构的传热阻，m 2 ·℃/ W a n ,a w ——维护结构内、外表面的换热系数，W/(m 2 ·℃) R n ,R w ——维护结构内、外表面的传热阻，m 2 ·℃/ W δi ——维护结构各层的厚度，m λi ——维护结构各层材料的导热系数，W/(m 2·℃) R j ——由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻 B: 附加耗热量计算公式 Q = Q j (1 + βch + βf ) Q: 考虑各项附加后，某围护的耗热量 Q j —某围护的基本耗热量 βch —朝向修正 βf : 风力修正

供热工程课程设计说明书68288电子教案

编号：采暖课程设计说明书题目：某三层办公楼采暖设计院（系）：土木工程与建筑学院专业：建筑节能技术与工程学生姓名：卢振斌学号： 0121006230111 指导教师：文远高

2012年12 月30 日目录摘要 (3) 引言 (3) 1 设计任务、原始资料及设计依据 (4) 2 供暖系统的设计热负荷的计算 (7) 2.1 供暖系统设计热负荷 (7) 2.2 供暖设计热负荷计算 (11) 3 供暖系统散热器的选择 (16) 3.1 散热器的选择原则 (16) 3.2 散热器的计算 (17) 3.3 散热器的布置 (18) 4 系统选择、供暖系统引入口的位置 (19) 4.1 系统选择 (19) 4.2 供暖系统引入口的位置 (19) 5 水力计算以及附件选择 (19) 5.1 水力计算方法及步骤 (19) 5.2 水力计算 (21) 5.3 供暖系统的附件选择 (25) 6 结论 (2) 参考文献 (27)

摘要随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求，节能环保、安全性高等因素越发受人们的关注。特别是新中国成立以后，我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可能有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。为了满足现今社会的要求，对工程建筑进行供热采暖设计是更好的达到节能环保目的的重要前提。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热媒的建筑物集中供热系统。本文首先根据基本设计资料计算了某办公大楼的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统设计方案，选择布置了供暖管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数，并布置了散热器。关键词：环保节能；供热设计；负荷计算 Abstract As people living standard rising, the indoor environment temperature put forward higher request, energy conservation and environmental protection, safety higher factors by more people's attention. Especially after the founding of new China, our country's heating undertakings have developed rapidly. A building or room may have various to heat and heat loss of the way. When building or room heat loss is greater than the heat gain, in order to keep indoor temperature in the requirements of heat balance, the heating ventilation system supply heat, in order to assure indoor temperature requirements. In order to meet the requirements of the modern society, the engineering construction for heating design is the better to achieve the purpose of saving energy and environmental protection an important prerequisite. The curriculum design of the object of study and the main content is hot water for heating medium building centralized heating system. This paper firstly on the basis of the basic design data to calculate the heat load of a certain office building, and then according to the thermal load and type of building conditions, puts forward the heating system design scheme, the choice to arrange the heating pipe network system, draw out the system plan and system diagram and the system of the hydraulic calculation, select the diameter and flow velocity, pipeline system is well consistent with the hydraulic

加热炉温度控制系统

目录一、工艺介绍 (2) 二、功能的设计 (4) 三、实现的情况以及效果 (6)

一、工艺介绍在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定的温度，如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。利用阶跃响应便识的，以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为：温度测量与变送器的传递函数为：由于，因此，上式中可简化为：在实际的设计控制系统时，首先采用了常规PID控制系统，但控制响应超调量较大，不能满足控制要求。

图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。加入补偿环节后，PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分，于是等效对象的特性G（s）可以写成：即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节，所以，采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。但实际应用中发现，加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同，会引起特性变化，导致补偿模型精度降低，从而使纯滞后补偿特性变差，很难满足实际生产的稳定控制要求。

为改善调节效果，在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器，构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。二、功能的设计 1、系统辨识经辨识的被控对象模型为：所以，带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图

图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析理想情况下，无调节器的开环传递函数为：上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。图3

温度控制器课程设计要点

郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目温度控制器学生姓名专业班级学号院（系）信息工程学院指导教师完成时间 2015年12月31日

郑州科技学院模拟电子技术课程设计任务书专业 14级通信工程班级 2班学号姓名一、设计题目温度控制器二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光； 2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭； 3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程； 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单； 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日指导教师签名：年月日

本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。首先温度传感器把温度信号转换为电流信号，通过放大器变成电压信号，然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路，让电位器来改变温度范围的取值，最后信号送入比较器电路，通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定是否加热。关键词：温度传感器比较器继电器

供热工程课程设计

摘要本次课程设计首先是选择某地一建筑物，然后根据该地的气象资料特征。计算该建筑物热负荷，合理选择确定该建筑物的供暖系统方案。以及散热设备的选择与计算。并根据该供暖方案对该系统进行水力计算以及系统的阻力平衡。绘制该建筑物的平面图.剖面图.供暖系统图。考虑该地区气象特征以及建筑物的特点。根据当地节能；环保要求。选择最合理的热水供暖系统。进行该系统的设计计算。关键词：热负荷；散热设备；水力计算

目录 5.总结 (28) 1 前言将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为供热工程。供热工程又分为供暖工程和集中供热，供暖工程是以保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件为主要任务，集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。生活中常见的是集中供热工程，目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。集中供热系统包括热源、热网和用户三部分。热源主要是热电站和区域锅炉房（工业区域锅炉房一般采用蒸汽锅炉，民用区域锅炉房一般采用热水锅炉），以煤、重油或天然气为燃料；有的国家已广泛利用垃圾作燃料。工业余热和地热也可作热源。核能供热有节约大量矿物燃料，减轻运输压力等优点。热网分为热水管网和蒸汽管网，由输热干线、配热干线和支线组成，其布局主要根据城市热负荷分布情况、街区状况、发展规划及地形地质等条件确定，一般布置成枝状，敷设在地下。

主要用于工业和民用建筑的采暖、通风、空调和热水供应，以及生产过程中的加热、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽锤和汽泵等操作。集中供热的优点是：①提高能源利用率、节约能源。供热机组的热电联产综合热效率可达85％，而大型汽轮机组的发电热效率一般不超过40 ％；区域锅炉房的大型供热锅炉的热效率可达80％～90％，而分散的小型锅炉的热效率只有50％～60％。②有条件安装高烟囱和烟气净化装置，便于消除烟尘，减轻大气污染，改善环境卫生，还可以实现低质燃料和垃圾的利用。③可以腾出大批分散的小锅炉房及燃料、灰渣堆放的占地，用于绿化，改善市容。④减少司炉人员及燃料、灰渣的运输量和散落量，降低运行费用，改善环境卫生。⑤易于实现科学管理，提高供热质量。实现集中供热是城市能源建设的一项基础设施，是城市现代化的一个重要标志，也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。改革开放三十年，我国集中供热事业获得了长足发展，与发达国家相比，在建筑节能与供热系统的能源利用；建筑节能材料；供热设备的选择；供热系统的选择和控制以及节能环保意识等方面存在很大的差距。展望2010年，集中供热将面临新的竞争和挑时间内，在供热及能源利用技术方面还需要不断改进和提高。战，实现供热技术进步关键在于抓好建立完善的技术开发体系、推广供热节能新技术...... 本次课程设计是运用供热工程的技术知识对某一建筑物进行设计计算，以及散热设备的选择与计算，合理的选择供暖系统以及管路的水力计算。

供热工程课程设计说明书

编号：采暖课程设计说明书题目：某三层办公楼采暖设计院（系）：土木工程与建筑学院专业：建筑节能技术与工程学生姓名：卢振斌学号：0 指导教师：文远高

2012年12 月30 日目录摘要3 引言3 1 设计任务、原始资料及设计依据4 2 供暖系统的设计热负荷的计算7 供暖系统设计热负荷7 供暖设计热负荷计算11 3 供暖系统散热器的选择16 散热器的选择原则16 散热器的计算17 散热器的布置18 4 系统选择、供暖系统引入口的位置19 系统选择19 供暖系统引入口的位置19 5 水力计算以及附件选择19 水力计算方法及步骤19 水力计算21 供暖系统的附件选择25 .2 干管、立管及散热器的安装应注意的质量问题19

6 结论2 参考文献 (27) 摘要随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求，节能环保、安全性高等因素越发受人们的关注。特别是新中国成立以后，我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可能有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。为了满足现今社会的要求，对工程建筑进行供热采暖设计是更好的达到节能环保目的的重要前提。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热媒的建筑物集中供热系统。本文首先根据基本设计资料计算了某办公大楼的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统设计方案，选择布置了供暖管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数，并布置了散热器。关键词：环保节能；供热设计；负荷计算 Abstract As people living standard rising, the indoor environment temperature put forward higher request, energy conservation and environmental protection, safety higher factors by more people's attention. Especially after the founding of new China, our country's heating undertakings have developed rapidly. A building or room may have various to heat and heat loss of the way. When building or room heat loss is greater than the heat gain, in order to keep indoor temperature in the requirements of heat balance, the heating ventilation system supply heat, in order to assure indoor temperature requirements. In order to meet the requirements of the modern society, the engineering construction for heating design is the better to achieve the purpose of saving energy and environmental protection an important prerequisite. The curriculum design of the object of study and the main content is hot water for heating medium building centralized heating system. This paper firstly on the basis of the basic design data to calculate the heat load of a certain office building, and then according to the thermal load and type of building conditions, puts forward the heating system design scheme, the choice to arrange the heating pipe network system, draw out the system plan and system diagram and the system of the hydraulic calculation, select the diameter and flow velocity, pipeline system is well consistent with the hydraulic balancing requirements. Finally, the calculation of radiator piece number and arrangement of the

加热炉温度控制系统设计

过程控制系统课程设计设计题目加热炉温度控制系统学生姓名专业班级自动化学号指导老师 2010年12月31日目录第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍

2.2 控制要求第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献第1章设计的目的和意义电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定

性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。这里，给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。本加热炉环节中，燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给物料。物料被加热后，温度达到生产要求后，进入下一个工艺环节。加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求（1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。（2）当液位低于某一值时，停止加热。（3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。（4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标（1）温度显示误差不超过1℃。（2）温度显示范围为0℃—99℃。（3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。（4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案：方案一：采用静态显示的方案采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。方案二：采用动态显示的方案由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

供热工程课程设计说明书

（建筑供热与给水排水综合课程设计）设计说明书徐州市某二层建筑供热与给排水综合课程设计起止日期：2015 年11 月9 日至2015 年11 月27 日学生姓名李映宇班级建环设备1203 学号12403200308 成绩指导教师(签字) 土木工程学院（部） 2015年9月7日

摘要随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求，节能环保，安全因素等越发收到人们的关注。一个房间的可能有各种得热散失热量的途径，当房间的失热量大于得热量时。为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。为了满足现今社会的要求，对工程建筑进行供热采暖设计是更好的达到节能环保目的的重要前提。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热煤的建筑集中供热系统。本文首先根据根据基本设计资料计算了某二层建筑的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统的设计方案，选择布置了供暖管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数，并布置了散热器。关键词：环保节能，供热设计，负荷计算

目录第一章概述 (3) 1.1 设计概况 (3) 1.2 设计依据 (3) 第二章设计方案确定及计算 (4) 2.1 室外气象参数 (4) 2.2 采暖设备要求和特殊要求 (4) 2.3 热负荷计算 (4) 2.31校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求 (4) 2.32热负荷计算过程 (5) 第三章热水供暖系统设计方案比较与确定 (8) 3.1 循环动力 (8) 3.2 供、回水方式 (8) 3.3 系统敷设方式 (8) 3.4 供、回水管布置方式 (9) 3.5 工程方案确定 (9) 第四章散热器的选择 (10) 4.1 散热器的布置 (10) 4.2 散热器的安装尺寸应保证 (10) 4.3 散热器的计算 (10) 第五章水力计算 (12) 第六章供热管道及附件 (14) 6.1保温管道的确定 (14) 6.2 保温材料的选择 (14) 6.3 管道保温施工 (14) 第七章设计总结 (15) 第八章参考文献 (16)

基于单片机的温度控制系统设计报告

智能仪器仪表综合实训题目基于单片机的温度控制系统设计学院专业电子信息工程班级 (仪器仪表) 学生姓名学号指导教师完成时间:

目录一、系统设计---------------------------------------------------------第 1 页（一）系统总体设计方案----------------------------------------------第 1 页（二）温度信号采集电路选择和数据处理--------------------------------第 3 页（三）软件设计------------------------------------------------------第 3 页二、单元电路设计-----------------------------------------------------第 5 页（一）温度信号采集电路----------------------------------------------第 5 页（二）步进电机电路------------------------------------------------- 第 5 页（三）液晶显示模块---------------------------------------------------------- 第6 页（四）晶振复位电路--------------------------------------------------第 7 页三、总结体会--------------------------------------------------------------------------------------第 7 页四、参考文献-------------------------------------------第 8 页附录：程序清单------------------------------------------第 8 页

自动温度控制系统的设计开题报告

附表1 铜陵学院学生毕业论文（设计）选题审批表院部：专业：

附表2 铜陵学院毕业论文（设计）任务书同学：你好！你所预选的毕业论文（设计）题目自动温度控制系统的设计经审定已通过，你可以进入研究（设计）阶段，请你按照以下进程要求完成毕业论文（设计）的研究设计任务。一、在指导教师的指导下，进一步明确所选课题的目的和意义。二、根据选题进行广泛调研，并检索主要参考文献。三、拟定研究（设计）方案（包括内容、方法、预期目标、进度安排等）。四、毕业论文（设计）的主要内容（或主要技术要求与数据）：主要是设计一个温度自动控制系统，用单片机控制，数字温度传感器采集数据，并用LCD液晶显示器模块显示。它属于一个恒温系统。通过单片机处理，并发出指令，使用继电器控制、隔离。五、编写毕业论文(设计)提纲。六、将包含上述内容的开题报告于 2015 年 1 月 6 日前送交指导老师，并于 2015 年 1 月 15 日前完成开题。七、请你于 2015 年 4 月 20 日前完成毕业论文（设计）的初稿。八、请你在 2015 年 4 月 22 日至 5 月 31 日之间反复修改初稿（要求不少于三次）。九、请你于 2015 年 6 月 20 日前把符合铜陵学院毕业论文（设计）撰写格式要求的纸质定稿和相关的附件等材料，按要求装订一式三份，连同对应的电子文档送交指导老师。十、你的毕业论文（设计）如果通过了答辩资格审查，请于 2015 年 6月 20 日前准备参加本学院统一组织的毕业论文（设计）答辩（具体答辩

时间另行通知）。十一、如果你的联系方式发生变动，应及时通知你的指导老师。指导教师电话： E-mail：学生电话： E-mail：指导教师签名：学生签名：下达任务日期： 2014 年 12 月 23 日接受任务日期： 2014 年 12 月24 日注：本任务书一式两份，一份交给学生，一份指导教师留存。附表3 铜陵学院毕业论文（设计）开题报告

课程设计(论文)-基于PLC的电加热炉温度控制系统设计

第一章绪论 1.1选题背景及意义加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。而传统的加热炉普遍采用继电器控制。由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。 1.2国内外研究现状及发展趋势一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及

温度控制系统毕业设计

摘要在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could