毕业论文：锅炉水位控制系统设计(终稿).doc

哈尔滨理工大学荣成学院 专科生毕业 题 目：专业年级： 学生姓名： 学 号：： 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间： 20 年 月 日 1　王文琦.工业锅炉的检测与控制技术.四川科学技术出版社,19862　王骥程.化工过程控制工程.化学工业出版社,19813　王文琦.工业锅炉的检测与控制技术. 四川科学技术出版社,1986谢自美.电子线路设计、实验与测试.华中科技大学出版社，2003金伟正.单线数字温度传感器的原理及用.电子工业出版社，2000目 录 目 录 I 第1章 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 国内外研究的现状 1 1.2.1国内发展状况 1 1.2.2 国外发展状况 1 1.3 使用单片机实现锅炉液位控制的优点 2 1.4 研究方案及预期结果 2 1.4.1 系统硬件总体方案 2 1.4.2 软件总体方案 2 第2章 系统硬件设计 4 2.1 核心芯片8051单片机 4 2.2 ADC0809A/D转换器 7 2.2.1 D／A转换基本原理 7 2.2.2 ADC0809转换芯片 8 2.3 键盘及显示接口 9 2.4 自动报警电路 9 第3章 传感器的选择设计 11 3.1 液位传感器的设计 11 3.2 温度传感器的设计 13 3.3 压电式传感器的设计 14 3.3.1 压电效应和陶瓷压电式传感器选取 14 3.3.2 压电式传感器的测量电路 14 第4章 系统软件的设计 17 4.1单片机源程序 17 4.2水位检测主程序 19 结论 21 参考文献 22 致谢 23 第1章 绪论 1.1 课题背景 锅炉微机控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,工业锅炉采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示锅炉各运行参数,能显示液位、压力、温度状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位、压力、温度的上限、下限。 )作为锅炉控制系统装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减少劳动人员的劳动强度。综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。 1.2 国内外研究的现状目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;深圳在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,深圳的高校、研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。 一些发达国家在单片机新型系统研究、制造和应用上,已积累了很多经验,奠定了基础,进入了国际市场。我国在新型测控装置与系统研究、制造、应用和经验上,与其他发达国家相比还存在差距,但是我国的研究人员已经克服很多困难,并在不断的摸索中前进,有望在相关领域赶上甚至超过发达国家的技术水平,这是发展趋势。使用单片机实现锅炉液位控制的优点 使用单片机实现锅炉液位控制具有较高的实用价值和稳定性好等特点。采用高亮二极管和光敏三级管所组成的液位传感器测量水位，可有效保证水位的自动控制，保证水质无污染，能更好地对锅炉进行自动化控制,测量温度时采取光电耦合器,实现光电隔离,避免了工作人员在现场进行检测操控,方便了人员对液位系统的控制,控制方便且系统稳定性能好；采用压力传感器对压力进行测控，采取压电陶瓷传感器,可大大简化设计方案，系统性能也更稳定；单片机不仅有体积小，安装方便，功能较齐全等优点，而且有很高的性价比，应用前景广，同时有助于发现可能存在的故障，通过微机实现蒸汽与给水系统的自动控制与调节，将保证锅炉正常供气供暖，维持稳定系统，保证安全经济运行。本文就是采用8051单片机为核心芯片的一种锅炉控制系统，具有较高的实用价值和优越性。 通过四对传感器分别安装在锅炉内四个不同的位置，由上至下。并把这四个液位状态通过模数转换器ADC0809传到单片机中,在通过显示器显示出液位的四种状态。 1.4.2 软件总体方案 水位检测是通过四对高