电阻炉的温度控制系统设计课程设计
电阻炉温度控制系统设计方案书

题目:电阻炉温度控制系统设计电阻炉温度控制系统设计摘要随着科学技术的飞速发展,控制理论不断丰富和完善,控制技术也在向智能化、开放性、高可靠性的方向发展。
目前常用的控制方式有智能化仪表、PLC、DCS,它们可组成各种控制系统以满足不同的控制要求。
其功能越来越强大、性能也越来越完善,并具有控制精度高、抗干扰能力强、防爆性强等特点。
本文研究的是电阻炉的温度控制系统,由于电阻炉在生产和生活中的应用比较广泛,所以电阻炉的温度控制就显得尤为重要了。
建立一个控制系统首先要针对控制对象进行研究,本设计的研究对象是实验室现有的管式电阻炉,因此本文对其进行了对象性能测试。
然后针对电阻炉的特点,提出了利用数字调节器、固态继电器等器件组成温度控制系统,通过调节参数实现对电阻炉温度的控制。
这种方法经济、简单、易操作,控制精度高。
最主要的是:学会了利用实验室现有的设备去掌握设计一个控制系统,更深刻的理解设计控制系统的思想,为以后的学习、工作打下了坚实的基础。
关键词:电阻炉;对象特性测试;控制系统;PWM;调节器Resistance furnace temperature control systemAbstractAlong with science's and technology's swift development, the control theory is unceasingly rich and is perfect, the control technology also to the intellectualization, openness, the redundant reliable direction develops. At present the commonly used control mode has the intellectualized measuring appliance, PLC, DCS, they may compose each kind of control system to satisfy the technique of production the request. Its function is getting more and more formidable, the performance to be getting more and more perfect, and has the control precision to be high, antijamming ability is strong,What the explosion-proof strong and so on characteristic this article studies is resistance furnace's temperature control system, because resistance furnace in produces and in the life application is quite widespread, therefore resistance furnace's temperature control appeared especially important, established a control system first to aim at the controlled member to conduct the research. This design's object of study is the laboratory existing tubular resistance furnace, therefore this article has carried on the object performance test to it. Then in view of resistance furnace's characteristic, proposed use component composition temperature control systems and so on digit regulator, solid state relay, realize through the adjustment parameter to the resistance furnace temperature control. This method economical, simple, easy to operate, the control precision is high. What is most main: Grasps using the laboratory existing equipment designs the work which a control system , the more profound understanding design control system's thought that for the later study, the work has built the solid foundation.Key word: resistance furnace;characteristics of the test object;control system;PWM;regulator目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .......................................................................................................................................... I II 第一章引言 (1)1.1电阻炉的概述 (1)1.2电阻炉温度控制系统的应用与发展 (2)第二章电阻炉的温度控制系统设计概述 (4)2.1 总体方案设计 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计原理 (4)第三章电阻炉温度特性的测试、记录及分析 (6)3.1 电阻炉温度特性测试 (6)3.1.1 对象特性测试中所用仪表 (6)3.1.2 对象特性测试原理 (6)3.1.3 进行温度特性曲线测试的仪器仪表的接线图 (6)3.2 温度特性曲线的记录与分析 (8)3.2.1 温度特性曲线的记录 (8)3.2.2 温度特性曲线试验结果的数据处理的方法 (9)3.2.3 温度特性曲线数据处理 (14)第四章电阻炉温度控制系统的设计 (17)4.1 电阻炉温度控制系统的实现过程 (17)4.1.1 电阻炉温度控制系统的系统方框图及调节过程 (17)4.1.2 仪器仪表介绍 (17)第五章电阻炉温度控制系统的参数整定及系统调试 (31)5.1 温度控制系统的实现线路 (31)5.1.1 系统的连线框图 (31)5.1.2 系统的连接线路及自动控制过程 (31)5.2 PID调节器及其参数的整定 (31)5.2.1 P、I、D各运算规律的作用 (31)5.2.2 PID参数的整定方法 (35)5.2.3 系统的PID整定结果及分析 (38)总结 (40)参考文献 (42)附录A 系统接线端子图 (44)附录B PWM电路原理图 (45)附录C PWM程序 (46)致谢 (52)第一章引言1.1电阻炉的概述工业炉是在工业生产中利用燃料燃烧或电能转化的热量将物料或工件加热的热工设备。
计算机控制技术课程设计。基于PID-电阻炉温度控制系统

实用文档科技学院课程设计报告( 2021 -- 2021年度第 2 学期)名称:计算机控制系统A题目:院系:动力工程系班级:自动化11K×班学号:学生姓名:指导教师:设计周数:1周成绩:日期:2021 年7 月11 日基于Smith-PID电阻炉温度控制系统一、课程设计(综合实验)的目的与要求设计目的用SMITH-PID控制器控制电阻炉。
防止因为延时过大造成的控制误差过大设计要求设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用Smith-PID数字控制算法,要求误差小,平稳性好;5. 温度超出预置温度±5℃时发出报警。
2方案设计本系统是一个典型的温度闭环控制系统,需要完成的功能是温度设定、检测与显示以及温度控制、报警等。
温度的设定和显示功能可以通过键盘和显示电路局部完成;温度检测可以通过热电阻、热电偶或集成温度传感器等器件完成;温度超限报警可以利用蜂鸣器等实现;温度控制可以采用可控硅电路实现。
系统采用89C51作为系统的微处理器来完成对炉温的控制和键盘显示功能。
8051片内除了128KB的RAM外,片内又集成了4KB的ROM作为程序存储器,是一个程序不超过4K字节的小系统。
系统程序较多时,只需要外扩一个容量较小的程序存储器,占用的I/O口减少,同时也为键盘、显示等功能的设计提供了硬件资源,简化了设计,降低了本钱。
因此89C51可以完成设计要求。
系统建模和数字控制器的设计PID调节是连续系统中技术最成熟的、应用最广泛的一种控制算方法。
它结构灵活,不仅可以用常规的PID调节,而且可以根据系统的要求,采用各种PID的变型,如PI、PD控制及改良的PID控制等。
它具有许多特点,如不需要求出数学模型、控制效果好等,特别是在微机控制系统中,对于时间常数比拟大的被控制对象来说,数字PID完全可以代替模拟PID调节器,应用更加灵活,使用性更强。
电阻炉温度控制系统设计

计算机课程设计名称:电阻炉温度控制系统课程设计任务书1 引言1.1课题背景自从发现电流的热效应(即楞茨-焦耳定律)以后,电热法首先用于家用电器,后来又用于实验室小电炉。
随着镍铬合金的发明,到20世纪20年代,电阻炉已在工业上得到广泛应用。
电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热,从而对工件或物料加热的工业炉。
工业上用的电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。
1.2控制对象电阻炉在化工、冶金等行业应用广泛,电阻炉中最重要的被控量就是温度。
因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。
1.3功能及技术要求为了保证生产过程正常安全的进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温,不能随电源电压波动或炉内物体而变化;或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化等等。
因此,对温度不仅要不断地测量,而且还进行控制。
对温度的控制要求是先进、可靠、经济、安全,能满足热处理工艺的要求,并保证工艺的稳定和再现性,节省能源,保护环境,改善劳动环境,降低生产成本,提高机械化和自动化水平。
2 总体方案设计2.1方案设计根据设计任务的要求,采用80C51单片机系统组成的数字控制器代替常规模拟调节器。
整个系统在规定的采样时刻经过A/D 转换采集由温度传感器ADC0809反馈回来的温度反馈测量值,并和给定值进行比较,将经过控制运算后的控制量输出给执行元件控制电阻丝的加热过程。
这样的系统属于直接数字控制(Direct Digital Control ,DDC )系统。
直接数字控制系统中的80C51单片机取代了多个模拟调节器,在不更换硬件的情况下,只要改变程序或调用不同子程序,就可实现各种复杂的控制规律。
此外,系统还应实现人机接口功能。
2.2 系统组成框图及工作原理系统的组成框图如图(2.1)所示。
整个系统由四部分组成,即:80C51单片机系统;温度检测通道;输出控制通道及报警显示系统。
温度控制系统设计-课程设计

电阻炉温度控制系统1系统的描述与分析1.1系统的介绍该系统的被控对象为电炉,采用热阻丝加热,利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。
可控硅控制器输入为0~5伏时对应电炉温度0~500℃,温度传感器测量值对应也为0~5伏,对象的特性为带有纯滞后环节的一阶惯性系统,这里惯性时间常数取T1=30秒,滞后时间常数取τ=10秒。
该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定,实现工业过程中PID控制。
它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换,再送入计算机中,与设定值进行比较,得出偏差。
对此偏差按PID规律进行调整,得出对应的控制量来控制驱动电路,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。
利用单片机实现温度智能控制,能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制和键盘终端处理(各参数数值的修正)及显示。
在设计中应该注意,采样周期不能太短,否则会使调节过程过于频繁,这样,不但执行机构不能反应,而且计算机的利用率也大为降低;采样周期不能太长,否则会使干扰无法及时消除,使调节品质下降。
1.2技术指标设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用直接数字控制算法,要求误差小,平稳性好;5. 温度超出预置温度±5℃时发出报警。
2方案的比较和确定方案一系统采用8031作为系统的微处理器。
温度信号由热电偶检测后转换为电信号经过预处理(放大)送到A/D转换器,转换后的数字信号再送到8031内部进行判断或计算。
从而输出的控制信号来控制锅炉是否加热。
但对于8031来说,其内部只有128个字节的RAM,没有程序存储器,并且系统的程序很多,要完成键盘、显示等功能就必须对8031进行存储器扩展和I/O口扩展,并且需要容量较大的程序存储器,外扩时占用的I/O口较多,使系统的设计复杂化。
电阻炉温控制课程设计

电阻炉温控制课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电阻炉温控制的基本原理、方法和技巧。
通过本课程的学习,学生将能够:1.理解电阻炉温控制的基本概念和原理,如PID控制、模糊控制等。
2.掌握电阻炉温控制系统的搭建、调试和优化方法。
3.能够运用所学知识分析和解决实际工程中的电阻炉温控制问题。
4.培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电阻炉温控制的基本原理:介绍电阻炉的工作原理、温度控制的重要性及其相关概念。
2.电阻炉温控制技术:讲解电阻炉温控制系统的组成、工作原理及各种控制算法。
3.电阻炉温控制系统的设计与实现:介绍电阻炉温控制系统的设计方法、调试技巧及优化策略。
4.电阻炉温控制工程应用案例分析:分析实际工程中的电阻炉温控制案例,让学生学会如何运用所学知识解决实际问题。
5.电阻炉温控制实验:让学生通过实验操作,加深对电阻炉温控制原理和方法的理解。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:讲解电阻炉温控制的基本原理、控制算法和工程应用。
2.讨论法:学生针对实际案例进行分析讨论,培养学生的创新意识和团队协作精神。
3.案例分析法:分析实际工程中的电阻炉温控制案例,让学生学会如何运用所学知识解决实际问题。
4.实验法:让学生通过动手实验,加深对电阻炉温控制原理和方法的理解。
四、教学资源为了保证教学效果,本课程将充分利用校内外教学资源,包括:1.教材:选用国内知名出版社出版的电阻炉温控制相关教材,保证课程内容的科学性和系统性。
2.参考书:提供一批电阻炉温控制领域的经典参考书籍,供学生深入学习。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,辅助学生理解电阻炉温控制的基本原理和工程应用。
4.实验设备:为学生提供电阻炉温控制实验所需的设备,让学生能够亲自动手操作,提高实践能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
电阻炉温度控制系统设计

0121011360504学号:题目电阻炉温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级自动化1005班姓名柳元辉指导教师刘小珠2014 年 1 月10 日课程设计任务书学生姓名:柳元辉专业班级:自动化1005指导教师:刘小珠工作单位:自动化学院题目: 电阻炉温度控制系统设计初始条件:1.课程设计辅导资料:“过程控制系统和应用”、“过程控制系统与仪表”、“过程控制仪表及控制系统”、“过程控制系统”等;2.先修课程:仪表与过程控制系统等。
3.主要涉及的知识点:过程控制仪表、控制系统、被控过程等要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.课程设计时间:1.5周;2.课程设计内容:根据指导老师给定的题目,按规定选择其中1套完成;本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目所涉及的生产工艺和控制原理进行介绍,针对具体设计选择相应的控制参数、被控参数以及过程检测控制仪表,并画出控制流程图及控制系统方框图。
3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:①目录;②摘要;③生产工艺和控制原理介绍;④控制参数和被控参数选择;⑤控制仪表及技术参数;⑥控制流程图及控制系统方框图;⑦总结与展望;(设计过程的总结,还有没有改进和完善的地方);⑧课程设计的心得体会(至少500字);⑨参考文献(不少于5篇);⑩其它必要内容等。
时间安排:指导教师签名: 2013 年 12 月 27 日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1生产工艺和控制原理介绍 (2)1.1生产工艺 (2)1.2控制原理 (3)2控制方案设计 (5)2.1被控参数选择 (5)2.2控制变量选择 (5)2.3建立数学模型 (6)2.4调节器控制规律 (7)2.5仪表选择 (9)2.6控制系统框图 (9)3总结与展望 (10)4心得体会 (11)参考文献 (12)摘要自动化技术在工业、农业、科技以及人们的日常生活中发挥着重要的作用,而过程控制通常是指连续生产的自动控制,是自动化技术最重要的组成部分。
课程设计—电阻炉炉温控制系统

电阻炉炉温控制系统设计1课程设计规定1.1 课题内容应用计算机旳实时监控和温度测量技术,采用单片机、温度检测电路、温度控制电路等,采用比例环反馈、数字PID闭环调整两种方式实现电阻炉炉温旳实时监控。
1.2 规定和技术指标用单片机和对应旳构成部件构成电阻炉温旳自动控制系统,规定测温范围0~100℃,使其控制系统控制旳温度保温值旳变化范围为30~60℃。
规定:(1)完毕电阻炉温度控制系统设计,包括硬件电路设计和软件程序设计;(2)采用LED实时显示控温时旳实际炉温和设定炉温,如将炉温加热并控制在60℃;当炉温工作至设定温度时,蜂鸣器每2秒报警一次,绿色LED灯常亮。
当炉温超过设定温度5℃,过温保护电路动作,蜂鸣器常鸣,红色LED常亮。
(3)对其主电路和控制电路设计对应旳保护电路,使其安全可靠地工作。
(4)具有防干烧功能。
(5)具有定期功能,设定一段时间自动加温,如1分钟。
1.3 元器件清单另有剪刀、镊子等工具表1.1 元器件清单2电路设计2.1 总体设计方案基本方案:运用温度变送器和温度检测电路将电阻炉实际温度转换成对应旳数字信号,送入单片机,进行数据处理后,通过显示屏显示温度,并判断与否报警,同步将实际炉温与设定温度比较,根据对应旳算法(如PID)计算出控制量,通过控制对应旳加热电路实现对炉温旳控制。
本系统采用STC89C52作为系统旳主控芯片,负责加热炉旳温度检测与控制。
其重要任务是:1、读取DS18B20旳温度数据;2、控制继电器通断,保证温度到达设定值并保温;3、读取键盘设置旳温度值;4、在LED上显示设置旳温度、目前温度以和恒温时间;5、当温度抵达警戒值旳时候控制蜂鸣器报警。
图2.1 总体构造图由于加热炉仅能通过通断电路控制,不具有良好旳可控性,且加热所需旳速度和精度规定并不高,这里无需使用PID算法这样旳高速跟踪算法,只要使用二次线性化旳措施控制,就可以很好地实现炉子旳加热和恒温控制了。
电阻加热炉温度控制系统设计

电阻加热炉温度控制系统设计一、温度控制系统的要求:1.稳定性:系统应能快速响应温度变化,并能在设定温度范围内保持稳定的温度。
2.精度:控制系统应具备高精度,确保炉内温度与设定温度的偏差控制在允许范围内。
3.可靠性:系统应具备高可靠性,能长时间稳定运行,并能在发生异常情况时及时报警或自动停止加热。
4.人机界面:温度控制系统应提供方便直观的人机界面,操作简单易懂。
二、温度控制系统的设计:1.传感器选择:选择合适的温度传感器进行温度检测。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻。
根据实际需求选择合适的传感器类型和量程。
2.温度控制器选择:根据控制需求,选择适用于电阻加热炉的温度控制器。
具备温度显示功能的控制器可以直观地显示炉内温度。
还可以选择具备PID控制功能的控制器,以提高温度控制精度。
3.控制循环设计:将温度控制系统设计成闭环控制系统,以实现炉内温度的精确控制。
控制循环包括采样、比较、控制和执行四个环节。
采样环节将实际温度值与设定温度值进行比较,然后控制环节根据比较结果输出控制信号,最后执行环节根据控制信号调节电阻加热炉的加热功率。
4.温度传感器布置:将温度传感器布置在炉内合适位置,确保能够准确测量到炉内温度。
传感器的安装位置应避免热点和冷点,以避免温度不均匀。
5.控制参数调整:根据实际情况进行PID参数的调整。
通过实验或仿真等方法,逐步调整PID参数,使得系统能够快速响应温度变化、准确跟踪设定温度,并保持稳定的温度输出。
6.报警和保护设计:设计温度控制系统时,应考虑到电阻加热炉的过热或温度异常等情况,并设置相应的报警和保护功能。
当温度超过安全范围时,系统应及时报警,并自动停止加热。
7.人机界面设计:为了方便操作和监控,可以在温度控制系统上设置触摸屏或显示屏。
通过人机界面,操作人员可以方便地设定温度、监测炉内温度,并能够实时查看温度曲线和报警信息。
总之,电阻加热炉温度控制系统的设计需要考虑到温度控制精度、稳定性、可靠性和人机界面等方面的要求。
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电阻炉的温度控制系统设计摘要电阻炉在冶金工业中的运用相当广泛,其温度参数在生产过程中的自动控制系统也随着微机单片机可控硅技术在工业控制领域的推广、应用,正朝着高精度、高稳定性、高智能化的方向发展。
电阻加热炉是典型的工业过程控制对象。
其温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后、时变性等特点,且其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。
温度是工业对象中主要的被控参数之一。
尤其是在冶金、化工、机械各类工业中,广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类不同,所采用的加热方法及燃料也不相同,如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言,均属于一阶纯滞后环节,在控制算法上基本相同,可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
但对于电阻加热炉来说,当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。
而传统PID控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略,其设计依赖于被控对象的数学模型,因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID 的控制方案很难达到理想的控制效果。
为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温,不能随电源电压波动或炉物体而变化,或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化,等等。
因此,在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量,而且要进行控制。
在电阻炉温度控制系统的设计中,应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案,选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。
关键词:恒温;热处理;控温系统Design for Temperature Control System of Resistance FurnaceAbstractThe resistance furnace in metallurgical industry is widely application, its temperature parameters in the production process of automatic control system with single-chip microcomputer control technology in the field of industrial silicon, the popularization and application in high precision, high stability, high intelligent direction. Resistance furnace is typical of industrial process control object. The temperature control with temperature mono-direction and large inertia, the lag and time-varying characteristics, such as temperature, heat preservation and heat resistance wire depend on environment, cooling is natural cooling.Temperature is the main objects of accused of parameters. Especially in metallurgy, chemical, machinery, widely used in various industries of heating furnace, heat treatment furnace, reactors. Because of the different kinds of heating method is adopted, and the fuel is not identical also, such as coal gas, natural gas etc. But control system dynamic characteristics of itself, all belong to a first-order lagging pure, in the same basic control algorithm, PID control or other pure lag compensation algorithm. But for resistance furnace, when the temperature once overshoot cannot use control means that the cooling, so it is difficult to use mathematical method to establish precise model and parameters. While the traditional PID control is an established in classical control theory, the control strategy based on its design depend on mathematical model of the controlled objects, so this kind of control for furnace adopts the traditional PID control object to achieve the ideal control scheme.In order to guarantee the normal production process, improve product safely quantity and quality and to reduce the labor intensity, energy saving, with all kinds of electric heating requirements under certain conditions, not with remains constant voltage fluctuations or furnace changes, or some objects according to the technical requirement of electric furnace temperature or a designated in accordance with the law and heat changes, etc.Therefore, in industrial and agricultural production and scientific experiments to constantly measuring temperature will not only, and to control System.In the resistance furnace temperature control system design, should try to consider how to effectively avoid distractions and USES a better control scheme, select the appropriate chip and control algorithm is necessary to the design with a single-chip microcomputer temperature control system of resistance furnace.Keywords: temperature;Heat treatment;Temperature control system目录摘要 (1)Abstract (2)一、总体方案设计 (4)1、设计容及要求 (4)2、工艺要求 (4)3、要现的系统基本功能 (5)4、对象分析 (5)5、系统功能设计 (5)二、硬件的设计和实现 (5)1、计算机机型 (5)2、设计支持计算机工作的外围电路 (5)3、设计输入输出通道 (8)4、元器件的选择 (10)三、数字控制器的设计 (7)1、控制算法 (10)2、计算过程 (11)四、软件设计 (12)1、系统程序流程图 (12)2、程序清单 (15)五、完整的系统电路图 (27)六、系统调试 (27)七、设计总结 (27)八、参考文献 (27)附录 (28)一、总体方案设计设计任务:用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统,并使系统达到工艺要求的性能指标。
1、设计容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间将炉温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW,有220V 交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。
系统模型:2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温,温度控制围为50~350℃,升温和降温阶段的温度控制精度为±5℃,保温阶段温度控制精度为±2℃。
3、要现的系统基本功能微机自动调节:正常工况下,系统投入自动。
模拟手动操作:当系统发生异常,投入手动控制。
微机监控功能:显示当前被控量的设定值、实际值,控制量的输出值,参数报警时有灯光报警。
4、对象分析在此设计中,要求电阻炉炉的温度,按照上图所示工艺要求的规律变化,首先从室温开始到50℃为自由升温阶段,当温度到达50℃,就进入系统调节,当温度上升到达350℃时进入保温段,要求始终在系统控制下,保证所需的炉温度的精度。
加工完毕,要进行降温控制。
保温段的时间为600~1800s。
过渡过程时间:即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。
在保温段当温度高于352℃或低于348℃时要报警,在升温和降温阶段也要进行控制,使炉温度按照曲线的斜率升或降。
采用MCS—51单片机作为控制器,ADC0809模数转换芯片为模拟量输入,DAC0832数模转换芯片为模拟量输出,铂电阻为温度检测元件,运算放大器和可控硅作为功率放大,电阻炉为被控对象,组成电阻炉炉温控制系统,另外,系统还配有数字显示,以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。
5、系统功能设计计算机定时对炉温进行测量和控制一次,炉温度是由铂电阻温度计来进行测量,其信号经放大送到模数转换芯片,换算成相应的数字量后,再送入计算机中进行判别和运算,得到应有的电功率数,经过数模转换芯片转换成模拟量信号,供给可控硅功率调节器进行调节,使其达到炉温变化曲线的要求。