溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文資料
溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文資料,溫度,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),論文,資料
微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 電阻爐溫度控制系統(tǒng)摘要:本設(shè)計(jì)采用直接數(shù)字控制(DDC)對加熱爐進(jìn)行控制,使其溫度穩(wěn)定在在某一個(gè)值上。并且具有鍵盤輸入溫度給定值,LED數(shù)碼管顯示溫度值和溫度達(dá)到極限時(shí)提醒操作人員注意的功能。一 概述溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的工藝參數(shù)之一,任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān),因此溫度控制是生產(chǎn)自動化的重要任務(wù)。對于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制,所采用的加熱方式,燃料,控制方案也有所不同。例如冶金、機(jī)械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等;燃料有煤氣、天然氣、油、電等;控制方案有直接數(shù)字控制(DDC),推斷控制,預(yù)測控制,模糊控制(Fuzzy),專家控制(Expert Control),魯棒控制(Robust Control),推理控制等。本設(shè)計(jì)的控制對象為一電加熱爐,輸入為加在電阻絲兩斷的電壓,輸出為電加熱爐內(nèi)的溫度。輸入和輸出的傳遞函數(shù)為:G(s)=2/(s(s+1)??販胤秶鸀?00500,所采用的控制方案為直接數(shù)字控制(DDC)中的最少拍控制。二溫度控制系統(tǒng)的組成框圖采用典型的反饋式溫度控制系統(tǒng),組成部分見下圖。其中數(shù)字控制器的功能由微型機(jī)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。三 溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及總述A/D數(shù)字濾波I/V420mA變送器定時(shí)計(jì)數(shù)器SCR觸發(fā)回路電加熱爐SCR主回路8086CPU圖中由420mA變送器,I/V,A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成輸入通道,用于采集爐內(nèi)的溫度信號。其中,變送器選用XTR101,它將熱電偶信號(溫度信號)變?yōu)?20mA電流輸出,再由高精密電流/電壓變換器RCV420將420mA電流信號變?yōu)?5V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號,以供A/D轉(zhuǎn)換用。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量與與爐溫的給定值數(shù)字化后進(jìn)行比較,即可得到實(shí)際爐溫和給定爐溫的偏差。爐溫的設(shè)定值由鍵盤輸入。由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的數(shù)字控制器按最小拍進(jìn)行運(yùn)算,計(jì)算出所需要的控制量。數(shù)字控制器的輸出經(jīng)標(biāo)度變換后送給8253,由8253定時(shí)計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩碗娖降牟煌掷m(xù)時(shí)間,送至SCR觸發(fā)電路,觸發(fā)晶閘管并改變其導(dǎo)通角大小,從而控制電加熱爐的加熱電壓,起到調(diào)溫的作用。四 溫度控制系統(tǒng)硬件與其詳細(xì)功能介紹1 微型計(jì)算機(jī)的選擇選擇8086微處理器構(gòu)成爐溫控制系統(tǒng),使其工作于最小方式下。并配備以8284A時(shí)鐘發(fā)生器,8282帶三態(tài)緩沖器的通用8位地址鎖存器,8286具有三態(tài)輸出的8位雙極型總線收發(fā)器。其中,時(shí)鐘發(fā)生器8284A為CPU提供時(shí)鐘信號,經(jīng)時(shí)鐘同步的系統(tǒng)復(fù)位信號RESET和準(zhǔn)備就緒信號READY;地址鎖存器8282是針對于8086CPU地址/數(shù)據(jù)線分時(shí)復(fù)用而設(shè)計(jì)配備的,它可以在8086CPU總線周期的T1狀態(tài),利用ALE信號的下降沿將地址信息鎖存于其中;總線收發(fā)器8286是為了提高8086CPU數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動能力2 SCR觸發(fā)回路和主回路如圖所示為一晶閘管觸發(fā)電路。包括脈沖觸發(fā)器(單穩(wěn)態(tài)電路,由IC1和IC2組成),控制門,光電耦合器4N25,放大器和雙向晶閘管。由全波整流電路得到的同步電壓使晶體管BG1每半波導(dǎo)通一次。當(dāng)控制端為“1”高電平的時(shí)候,BG1的每次導(dǎo)通都會經(jīng)由單穩(wěn)電路由IC2輸出一個(gè)負(fù)脈沖,該脈沖經(jīng)IC3反向后由光電耦合器和放大電路發(fā)大后觸發(fā)晶閘管,在這一半周內(nèi)晶閘管基本上處于全導(dǎo)通狀態(tài)。若控制端為“0”低電平的時(shí)候,則單穩(wěn)態(tài)電路不輸出脈沖,在這一半周內(nèi)晶閘管也不導(dǎo)通。因此,可以改變控制端的電平,控制單穩(wěn)態(tài)電路每秒輸出的脈沖數(shù),從而改變晶閘管每秒鐘內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間,達(dá)到調(diào)壓的目的。與以下的電路相比較第一個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)在于晶閘管導(dǎo)通時(shí)基本處于全導(dǎo)通狀態(tài),因此波形較好,包含的諧波成分較少,因此對系統(tǒng)的干擾也較小。而第二個(gè)電路的缺點(diǎn)是加熱電阻兩端電壓波形很差,包含了較多的諧波成分,當(dāng)晶閘關(guān)導(dǎo)通角較小時(shí)由為如此,這些些波電壓可能會對周圍系統(tǒng)產(chǎn)生影響。3 熱電偶的選擇熱電偶是常用的測溫元件,它利用不同材料的導(dǎo)體一端緊密連接在一起產(chǎn)生的熱電勢效應(yīng)將溫度信號轉(zhuǎn)換為電勢信號。本設(shè)計(jì)采用K型熱電偶鎳絡(luò)-鎳硅(線性度較好,熱電勢較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性較好,抗氧化性強(qiáng),價(jià)格便宜)對溫度進(jìn)行檢測,參比端溫度為20。由以下公式可以計(jì)算出K型熱電偶分別在100,200,300,400,500時(shí)候的輸出電勢:E(100,20)=E(100,0)-E(20,0)=4.096mV-0.798 mV=3.298 mVE(200,20)=E(200,0)-E(20,0)=8.138mV-0.798 mV=7.34 mVE(300,20)=E(300,0)-E(20,0)=12.209mV-0.798 mV=11.411 mVE(400,20)=E(400,0)-E(20,0)=16.397mV-0.798 mV=15.599 mVE(500,20)=E(500,0)-E(20,0)=20.644mV-0.798 mV=19.846 mV4 420mA變送器XTR101XTR101為420mA線性化變送器,它可與鎳絡(luò)-鎳硅測溫傳感器構(gòu)成精密的T/I變換。器件中的放大器適合很寬的測溫范圍,在-40+85的工作溫度內(nèi),傳送電流的總誤差不超過1%,供電電源可以從11.6V到40V,輸入失調(diào)電壓2.5mV,輸入失調(diào)電流20nA。XTR101外形采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳DIP封裝。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)XTR101有如下兩種應(yīng)用于轉(zhuǎn)換溫度信號的典型電路:5 I/V轉(zhuǎn)換器RCV420RCV420是一種精密電流/電壓變換器,它能將420mA的環(huán)路電流變?yōu)?5V的電壓輸出,并且具有可靠的性能和很低的成本。除具有精密運(yùn)放和電阻網(wǎng)絡(luò)外,還集成有10V基準(zhǔn)電源。對環(huán)路電流由很好的變換能力。具有-25+85和070的工作溫度范圍,輸入失調(diào)電壓1mA,總的變換誤差0.1%,電源電壓范圍518V。RCV420的外形采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳DIP封裝。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)它的典型應(yīng)用如下:6 .A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司的CMOS型8位28條引腳A/D轉(zhuǎn)換器。采用逐次逼近技術(shù),輸出的數(shù)字信號由TTL三態(tài)緩沖器順序控制,可以直接與數(shù)據(jù)總線相連。分辨率為8位,精度為7位,時(shí)鐘頻率范圍在101280kHz之間,單一+5V電源供電,數(shù)據(jù)具有三態(tài)輸出能力,易于和微處理器相連。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)ADC0809的典型應(yīng)用如下:7.定時(shí)計(jì)數(shù)器82538253是Intel公司的使用單一+5V電源供電,NMOS工藝制成的24條引腳的雙列直插式芯片。具有3個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器,每一個(gè)都可以單獨(dú)作為定時(shí)器或者計(jì)數(shù)器使用,且都可以按照二進(jìn)制或者十進(jìn)制計(jì)數(shù),每個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率高達(dá)2MHz,最高的技術(shù)速率可達(dá)2.6MHz。所有的輸入輸出引腳都與TTL電平兼容。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)8253典型應(yīng)用如下圖所示:8.LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片ICM7218AICM7218是一種多功能LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片,能驅(qū)動8位共陽或者共陰數(shù)碼管,且輸出可以直接驅(qū)動LED顯示器。其內(nèi)部主要由控制器,8*8靜態(tài)RAM,BCS譯碼,B碼和顯示字段譯碼器,掃描振蕩控制電路和顯示驅(qū)動器等組成。ICM7218的外引線有寫入控制線2條:WR和MODE;數(shù)據(jù)線8條:ID0ID7;LED顯示驅(qū)動線16條;電源線2條。WR為寫選通信號,低電平有效。MODE為寫入控制字的寫入顯示數(shù)據(jù)控制線,當(dāng)MODE=1時(shí),寫控制字;當(dāng)MODE=0是,寫數(shù)據(jù)。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)典型應(yīng)用如下圖所示:9.可編程并行I/O接口芯片82C55A82C55A是Intel公司的并行I/O接口芯片,40條引腳,雙列直插式封裝。D0D7位三態(tài),雙向數(shù)據(jù)線,可與CPU總線直接相連。內(nèi)部由3個(gè)端口A,B,C。三個(gè)端口都具有8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器,只有A端口具有輸入所鎖存器。(芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與封裝見附錄)典型應(yīng)用如下圖所示:10.硬件地址分配列表A7A6A5A4A3A2A1A082C55AA口0001000010HB口0001001012HC口0001010014H控制口0001011016H8253計(jì)數(shù)器00000100004H控制口000011100EHADC0809START0000011006HOE000111101EHICM7218控制口0010000020H寫數(shù)據(jù)0000000000H五 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1 溫度控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖上圖所示的是單回路閉環(huán)溫度控制系統(tǒng),虛線框內(nèi)的某些功能有計(jì)算機(jī)來完成。2 總體流程圖NX-FF=0?A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)數(shù)字濾波后送入NX單元數(shù)字濾波算法啟動A/D轉(zhuǎn)換從鍵盤讀入要設(shè)定的溫度值送到SET單元初始化82C55A,8253,ICM7218,數(shù)據(jù)段開 始紅燈響,警笛鳴,提醒操作人員 Y變換結(jié)果送入8253作為計(jì)數(shù)初值標(biāo)度變換最小拍控制算法N工程量變換變換結(jié)果送入WN溫度的非線性轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換后溫度值送入TEM單元顯 示3 模塊程序流程圖i. 數(shù)字濾波(采用程序判斷濾波的限速濾波)計(jì)算C=(C1-C2+C2-C3)/2計(jì)算C2-C3計(jì)算C1-C2限速濾波程序C2-C1C?NYC3-C2C?YC3送入NX單元C2送入NX單元(C2+C3)/2送入NX單元N注:C1,C2,C3分別為第一次采樣,第二次采樣, 第三次采樣值ii. 工程量變換程序模塊變送器XTR101輸出420mADC,溫度起點(diǎn)為100,滿量程為500。8位A/DADC0809輸出數(shù)字量00HFFH(05V),應(yīng)用以下變換公式進(jìn)行變換:AX=A0+(AM-A0)(NX-N0)/(NM-N0)式中,A0為一次測量儀表的下限AM為一次測量儀表的上限AX實(shí)際測量值N0儀表下限對應(yīng)的數(shù)字量NM儀表上限對應(yīng)的數(shù)字量NX測量值對應(yīng)的數(shù)字量工程量變換流程圖如下:AM送入AL,A0送入BL計(jì)算AM-A0NX采樣值送入BL計(jì)算(AM-A0)*NX/NM計(jì)算A0+(AM-A0)*NX/NMAX內(nèi)容送入WN單元iii. 溫度非線性轉(zhuǎn)換程序模塊采用折線擬合法進(jìn)行線性化處理如下圖所示,分為以下幾段:當(dāng)3.298mVWN7.34mV時(shí),T=24.47*WN+18.41當(dāng)7.34mVWN11.411mV時(shí),T=24.56*WN+19.70當(dāng)11.411mVWN15.599mV時(shí),T=23.88*WN+27.53當(dāng)15.599mVWN19.846mV時(shí),T=23.55*WN+32.71當(dāng)19.846mVWN時(shí),T=500分段如下圖所示:流程圖如下所示:溫度非線性轉(zhuǎn)換WN送入ALAL19.846?Y500送入TEMPNAL15.599?YWN=T=23.55*WN+32.71NAL11.411?YWN=T=23.88*WN+27.53NAL7.34?YWN=T=24.56*WN+19.70NWN=T=24.47*WN+18.414源程序STACK SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK ENDSDATASEGMENTSAVEBUFF DB 256 DUP(00H)TK DB64HK0 DB 00H,54H,35HK1 DB 01H,20H,00HK2 DB 00H,00H,00HK3 DB 00H,00H,00HP1 DB 00H,71H,70HP2 DB 00H,00H,00HP3 DB 00H,00H,00HSAVEMARK DB00HSAVEADDR DB0FFHCONTROLMARK DB00HEKB DB00HK0_16 DB00H,00H,00HK1_16 DB00H,00H,00HK2_16 DB00H,00H,00HK3_16 DB00H,00H,00HP1_16 DB00H,00H,00HP2_16 DB00H,00H,00HP3_16 DB00H,00H,00HEK DW0000HEKK DW0000HEK_1 DW0000HEK_2 DW0000HUK DW0000HUKK DW0000HUK_1 DW0000HUK_2 DW0000HOUTPUT DW0000HALLK_ALLP DW0000HSETDB?;溫度設(shè)定值NXDB?;濾波后A/D轉(zhuǎn)換值WNDB?;工程量變換結(jié)果SUMDBC1,C2,C3;A/D三次采樣值TEMDB?;顯示溫度8255PORTDW0010H,0012H,0014H,0016H;8255地址8253PORTDW0004H,000EH;8253地址0809PORTDW0006H,001EH;0809地址7218PORTDW0020H,0000H;7218地址DISPLAYDW?;顯示溫度二進(jìn)制值DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATA;初始化數(shù)據(jù)段各芯片MOVDS,AXMOVBX,OFFSET 8255PORTMOVDX,BX+3MOVAL,81H;方式0,C口底四出,其余入OUTDX,ALMOVBX,OFFSET 8253PORTMOVDX,BX+1MOVAL,00HOUTDX,AL;計(jì)數(shù)器0工作于方式0,二進(jìn)制計(jì)數(shù)MOVBX,OFFSET 7218PORTMOVDX,BXMOVAL,A0HOUTDX,AL;十進(jìn)制軟件譯碼KEYS:CALLKEYCHECK;鍵盤掃描程序JZKEYSCALL D10MSCALL KEYCHECKJZKEYSMOVAL,0FEHMOVAH,0MOVDX,BX+2OUTDX,ALMOVDX,BXINAL,DXCMPAL,1EHJZKEY1CMPAL,1DHJZKEY2CMPAL,1BHJZKEY3CMPAL,17HJZKEY4CMPAL,0FHJZKEY5JMPKEYSKEY1:MOVAH,00HJMPTRANSKEY2:MOVAH,44HJMPTRANSKEY3:MOVAH,88HJMPTRANSKEY4:MOVAH,CCHJMPTRANSKEY5:MOVAH,FFHJMPTRANSTRANS:MOVSET,AH;讀設(shè)定值到SET單元ADCH:MOVBX,OFFSET 0809PORT;啟動A/D轉(zhuǎn)換MOVDX,BXOUTDX,ALMOVX,BX+1CHANGE:INAL,DXTESTAL,80HJZCHANGEMOVDX,BXINAL,DXMOVAH,00HMOVCX,0003HMOVBX+AH,ALINCAHLOOPADCHFILTER:LEASI,SUM;數(shù)字濾波(限速濾波)MOVAL,SI+2SUBAL,SIJNCDONE1NEGALDONE1:MOVDL,ALMOVBL,SI+3SUBBL,SI+2JNCDONE2NEGBLDONE2:ADDAL,BLSHRAL,1CMPDL,ALMOVCL,SI+2JBEDONECMPBL,ALMOVCL,SI+3JBEDONEMOVAL,SI+2ADDAL,SI+3SHRAL,1MOVSI+3,ALMOVCL,ALDONE:MOVDL,SI+2MOVSI,DLMOVDL,SI+3MOVSI+2,DLMOVNX,CLCMPNX,0FFHJECAUTION;判斷是否該提醒操作人員?MOVBX,OFFSET 8255PORT;無提醒,則點(diǎn)亮綠燈MOVDX,BX+1MOVAL,01HOUTDX,ALCALLCONFIG;調(diào)數(shù)字控制器子程序CALLBIAODU;調(diào)標(biāo)度變換子程序CALLGCBH;調(diào)工程量變換子程序CALLTEMBC;調(diào)溫度非線性補(bǔ)償子程序MOVBX,OFFSET PORT7218;溫度顯示程序MOVR1,DISPLAY;R1指向顯示緩沖區(qū)MOVR208H;R2作8位顯示計(jì)數(shù)器C-LOOP:MOVAL,00H;將8位顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送ICM7218AMOVDX,BX+1OUTDX,ALINC R1DJNZR2,C-LOOPBIAODUPROCNEAR;標(biāo)度變換子程序RETBIAODUENDPGCBHPROCNEAR;工程量變換子程序RETGCBHENDPTEMBCPROCNEAR;溫度非線性補(bǔ)償子程序RETTEMBCENDPCONFIGPROCNEAR;數(shù)字控制器子程序PUSHDS XORAX,AX MOVDS,AX MOV AX,2000H+OFFSET IRQ7 MOV SI,003CH MOV SI,AX MOV AX,2000H+OFFSET IRQ6 MOV SI,0038H MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,003EH MOV SI,AX MOV SI,003AH MOV SI,AX CLI POPDS MOV AL,90H OUT 63H,AL MOV AL,0A4H OUT 43H,AL MOV AL,2EH OUT 42H,AL IN AL,21H AND AL,3FH OUT 21H,AL MOV SI,OFFSET P3+2 MOV BH,07H MOV DI,OFFSET P3_16+2 CALL CHANGE CALL CLEAR_E MOV AL,80H OUT 00H,AL MOV BL,01H MOV SAVEMARK,00H MOV SAVEADDR,0FFH AGAIN: STI HLT JMP AGAINIRQ6: MOV AL,80H OUT 00H,AL MOV AL,10H OUT 61H,AL MOV CONTROLMARK,AL MOV SAVEMARK,AL CALL CLEAR_E MOV BL,01H MOV AL,20H OUT 20H,AL IRETIRQ7: MOV AL,01H MOV CONTROLMARK,AL DEC BL JNZ FINISH CALL CY MOV EK,DX MOV AX,DX MOV DI,OFFSET K0_16 INC DI MOV DX,DI CALL ML MOV AX,ALLK_ALLP ADD DX,AX CALL OUT_PUT MOV DX,OUTPUT MOV UK,DX MOV SI,OFFSET UK_1 MOV DI,OFFSET UK_2 MOV BL,07H L1: MOV AX,SI MOV DI,AX DEC SI DEC SI DEC DI DECDI DEC BL JNZ L1 MOV AX,0000H MOV ALLK_ALLP,AX MOV SI,OFFSET K1_16 MOV DI,OFFSET EKK MOV CX,0003H CALL L2 MOV SI,OFFSET P1_16 MOV DI,OFFSET UKK MOV CX,0103H CALL L2 MOV BL,TK FINISH: MOV AL,20H OUT 20H,AL IRETL2: INC SI MOV DX,SI MOV AX,DI CALL ML DEC SI TEST BYTE PTRSI,01H JNZ QBLL: INC SI INC SI INC SI INC DI INC DI MOV AX,ALLK_ALLP CMP CH,00H JNZ L3 ADD DX,AX L4: MOV ALLK_ALLP,DX DEC CL JNZ L2 RETL3: XCHG DX,AX SUB DX,AX JMP L4QB: NEG DX JMP LLML: CMP DX,7FFFH JA ML1 IMUL DX RETML1: PUSH BX PUSH CX PUSH AX SUB DX,7FFFH IMUL DX MOV BX,DX MOV CX,AX POP AX MOV DX,7FFFH IMUL DX ADD AX,CX ADC DX,BX POP CX POP BX RETCY: IN AL,60H SUB AL,80H MOV EKB,AL CALL SAVEEK MOV DX,0000H MOV DH,AL MOV CL,03H SAR DX,CL RETSAVEEK: MOV AH,AL MOV DX,OFFSET SAVEBUFF MOV AL,CONTROLMARK CMP AL,00H JZ L5 MOV AL,SAVEMARK CMP AL,01H JZ L5 MOV AL,SAVEADDR CMP AL,0FEH JZ L6 INC AL MOV DL,AL MOV SAVEADDR,AL PUSH DI MOV DI,DX MOV DI,AH POP DIL5: MOV AL,AH RETL6: INC SAVEMARK JMP L5OUT_PUT: MOV OUTPUT,DX TEST DH,80H JZ L7 MOV BX,0F000H SUB DX,BX JG L8 MOV DX,0F000H MOV AL,80H OUT 61H,AL JMP L9L7: MOV BX,0FFFH SUB DX,BX JG L10L8: MOV DX,OUTPUT JMP L11L10: MOV DX,0FFFH MOV AL,80H OUT 61H,ALL9: MOV OUTPUT,DXL11: MOV CL,03H MOV AL,CONTROLMARK CMP AL,00H JZ L12 SHL DX,CL MOV AL,DH ADD AL,80H OUT 00H,ALL12: RETCHANGE: DEC SI MOV CX,SI INC SI AND AL,AL MOV DX,0000H MOV BL,10HGO: MOV AL,SI ADD AL,AL DAA MOV SI,AL DEC SI MOV AL,SI ADC AL,AL DAA RCL DX,0001H MOV SI,AL INC SI DEC BL JNZ GO DEC SI MOV SI,CX DEC SI MOV AL,SI DEC DI MOV DI,DX DEC SI DEC DI MOV DI,AL DEC DI DEC BH JNZ CHANGE RETCLEAR_E: MOV AX,0000H MOV ALLK_ALLP,AX MOV SI,OFFSET EK MOV BL,08H GOON: MOV SI,AX INC SI INC SI DEC BL JNZ GOON RETDELAY: PUSH CX MOV CX,1000HDEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 POP CX RETCONFIGENDPKEYCHECK PROCNEAR;檢查是否有鍵按下子程序MOVAL,00HMOVDX,BX+2OUTDX,ALMOVDX,BXINAL,DXCMPAL,1FHRETKEYCHECKEDNPD10MSPROCNEAR;延時(shí)子程序PUSHCXWAIT1:MOVCX,2801WAIT2:LOOPWAIT2DECBXJNZWAIT1RETD10MSENDPCAUTION:MOVBX,OFFSET 8255PORT;提醒操作人員MOVDX,BX+1MOVAL,02HOUTDX,AL;提醒燈亮,鳴警報(bào)CODEENDSENDSTART六 驗(yàn)室模擬結(jié)果1.數(shù)字控制器計(jì)算G(Z)=Z(1-e-Ts)/s*2/(s(s+1) (串入零階保持器)=(1-z-1)Z 2/(s2(s+1)=(1-z-1)*2z/(z-e-T)-2z(z-T-1)/(z-1)2 =(0.244-0.012z-1)/(1+0.39 z-1)(采樣周期2秒)2.模擬臺硬件連接圖3.實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果七 芯片資料1 8086CPU 內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝及引腳總線周期2 定時(shí)計(jì)數(shù)器8253 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖3 可編程并行I/O接口芯片82C55A 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖4 LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片ICM7218A封裝及引腳圖5 420mA變送器XTR101 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖5. I/V轉(zhuǎn)換器RCV420 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖6.A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖7. OC門74LS06 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 封裝及引腳圖七 計(jì)總結(jié)與擴(kuò)展1 總結(jié)這次課程設(shè)計(jì),遇到了很多方面的問題,在老師的輔導(dǎo),同學(xué)的幫助下,很好的解決了這些問題。第一次把微機(jī)原理及接口與微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)兩門課程綜合起來,學(xué)會了很多新的東西。這些東西不僅僅只是知識方面的,也有能力方面的提高了自己查閱各種資料,分析和解決問題的能力以及一種實(shí)事求是的精神。這份設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:SCR觸發(fā)回路的設(shè)計(jì),很大程度上減少了諧波對系統(tǒng)的干擾;變送器XTR101和I/V轉(zhuǎn)換器RCV420的配合,可以使得最后的信號可遠(yuǎn)傳;K型熱電偶鎳絡(luò)-鎳硅的選擇,線性度好,使得測量結(jié)果精確。這份設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于:雖然K型熱電偶的線性度好,但由于測量點(diǎn),數(shù)據(jù)處理方法的單一化,以及疏失誤差的產(chǎn)生,會對結(jié)果產(chǎn)生不確定的影響;顯示方面過于單一化;沒有對SCR進(jìn)行有效的保護(hù);最小拍有波紋控制控制方案的粗糙性;系統(tǒng)正常工作保證性不強(qiáng),在某些重要的生產(chǎn)場合可能造成停產(chǎn)的概率大。針對以上缺點(diǎn),提出以下解決方案:2 擴(kuò)展 針對測量點(diǎn)的單一化采用基于多傳感器算術(shù)平均值與分批估計(jì)相結(jié)合的爐溫測量方法對有限個(gè)溫度傳感器測量結(jié)果中剔除了疏失誤差的一致性測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算,就可以獲得比有限個(gè)測量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值更可靠的測量結(jié)果,可以提高測量的準(zhǔn)確性。詳見參考資料9 針對顯示的單一化采用無紙記錄儀對參數(shù)進(jìn)行動態(tài)顯示,畫面直觀,生動,形象。適合于某些比較重要的工控場合。 針對SCR的保護(hù)可以在SCR回路加快融,以保護(hù)SCR。詳見參考資料8,10。 針對控制方案的粗糙性可以采用Fuzzy+PID控制器結(jié)構(gòu),模糊控制響應(yīng)速度快,過度時(shí)間短,魯棒性好。當(dāng)被控溫區(qū)出現(xiàn)較大溫差時(shí),采用模糊控制以提高控制速度。當(dāng)被控溫區(qū)溫度與實(shí)際溫度相差較小時(shí),切換PID控制。詳見參考資料9 針對系統(tǒng)正常工作的可靠性可以采用冗余系統(tǒng),配備兩個(gè)8086CPU,并以相應(yīng)的軟件支持,當(dāng)一個(gè)因以外停止時(shí),另一個(gè)自動切換工作;也可以采用自動手動無擾動切換裝置和看門狗電路,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)以外故障時(shí),看門狗重新啟動系統(tǒng)。此時(shí)由自動到手動切換,正常時(shí)候,再切換到自動;還可以冗余指令,每當(dāng)CPU受到干擾后,往往把操作數(shù)當(dāng)作指令代碼來執(zhí)行,程序出現(xiàn)彈飛。為擬制彈飛,可以在程序中加入不可能把操作數(shù)當(dāng)作指令代碼來執(zhí)行的兩個(gè)字節(jié)的空操作指令。此種方法詳見參考資料9九參考資料1. 潘新民,王燕芳編著.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:高等教育出版社,20012. 譚浩強(qiáng)編著.C語言程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,19993. 段承先編著.微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù).北京:兵器工業(yè)出版社,20004. 黃國建,虞平良,曾芬芳編著.微型機(jī)算機(jī)應(yīng)用技術(shù).上海:上海交通大學(xué)出版社,19955. 楊振江,孫占彪,王曙梅,步線濤編著.智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,20016. 王俊杰編著.檢測技術(shù)與儀表.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,20027. 孟華編著.工業(yè)過程檢測與控制.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20028. 丁書文,黃訓(xùn)誠,胡啟宙編著.變電站綜合自動化原理及應(yīng)用.北京:中國電力出版社,20039. 滕召勝,羅隆福,童調(diào)生編著.智能檢測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)融合.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200010. 王兆安,黃俊.電力電子技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001十. 詳細(xì)電路原理圖用Protel2000繪制28
壓縮包目錄 | 預(yù)覽區(qū) |
|
請點(diǎn)擊導(dǎo)航文件預(yù)覽
|
編號:2690274
類型:共享資源
大小:1.06MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2019-11-28
5
積分
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
- 溫度 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 論文 資料
- 資源描述:
-
溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文資料,溫度,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),論文,資料展開閱讀全文
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。
鏈接地址:http://www.szxfmmzy.com/p-2690274.html