基于单片机的电除尘控制系统的设计论文.doc

基于单片机的电除尘控制系统的设计毕业论文 目录 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1 概述 1 1.2 电除尘技术的发展情况 2 1.2.1 国外电除尘发展状况 2 1.2.2 国内电除尘发展状况 3 1.3 主要设计内容 3 1.3.1 设计目标 3 1.3.2 硬件部分设计 4 1.3.3 软件部分设计 4 第2章 电除尘控制系统的设计 5 2.1 总体设计方案 5 2.2 高压部分 5 2.3 低压控制部分 6 第3章 电除尘控制系统硬件设计 7 3.1 硬件总体设计 7 3.2 单片机的选型 8 3.3 启停控制电路设计 9 3.4 数据采集电路设计 10 3.4.1 一次电流采集电路设计 13 3.4.2 一次电压采集电路设计 13 3.4.3 二次电流采集电路设计 14 3.4.4 二次电压采集电路设计 14 3.5 过零检测电路设计 15 3.6 可控硅触发电路设计 16 3.7 火花检测电路设计 17 3.8 过流保护电路设计 18 3.9 振打控制电路 19 第4章 系统软件设计 21 4.1 软件总体设计 21 4.2 模拟量采集设计 22 4.3 过零中断及输出脉冲设计 24 4.4 火花跟踪控制设计 25 4.5 启停控制设计 27 4.6 振打控制设计 28 结论 30 致谢 31 参考文献 32 附录1 34 附录2 37 附录3 41 绪论 1.1概述 随着工业化、城市化进程的快速发展，我国将面临各种环境问题的严重挑战，大自然和人类生存的环境受到越来越多的破坏。为了进一步提高人民的生活水平及生活质量，国家实施了可持续发展的战略目标，提高了环境排放标准的要求，加大了环境保护的力度。因此,保护环境日益重要，防止大气污染便是其中一个重要方面[1]。 为了减少工业生产中粉尘的排放量，保护大气环境，人们采用各种除尘装置来控制污染源排放的颗粒物对大气的污染。根据除尘机理不同，除尘器分为利用颗粒自身重力除尘的各种沉降室、各种旋风除尘器，利用水来除尘的各种湿式除尘器。利用各种过滤材料来除尘的过滤式除尘器，其中用的最多的就是利用高压静电场力来除尘的各种高压静电除尘器[2]。 电除尘器是美国工程师E.G科特雷尔在1906年研制成功的，是一种利用电场力使气溶胶粒子从气体中分离出来的除尘装置。静电除尘器是利用直流高压源产生的强电场是气体电离，产生电晕放电，进而使悬浮尘粒荷电，并在电场力的作用下，将悬浮尘粒从气体中分离出来并加以不及的除尘装置。因此，除尘过程可以概括为以下四个阶段：气体的电离、粉尘的荷电、荷电粉尘的沉集、清灰[3]。 作为大气污染治理的主要设备之一，电除尘器设备发挥着举足轻重的作用，它已广泛应用于电力、建材、冶金、化工、轻工、电子等行业[4]。它将工业窑炉产生的烟尘、烟气加以吸收净化使之不能直接经过烟囱排入天空，达到净化蓝天、控制大气污染的目的。以电力行业的燃煤锅炉机组为例，一般每台锅炉机组需要配备一至两台电除尘器，每台电除尘器由机械本体和电气控制两种设备组成[5]。 当前，我国的经济建设高速发展，人民的生活水平不断提高，社会对环境保护的要求也越来越高，作为控制固定污染源中颗粒物对大气污染的主要设备----除尘设备面临巨大的发展机遇。 1.2电除尘技术的发展情况 1.2.1国外电除尘发展状况 从20世纪初叶开始，西欧各个工业发达国家相继开展电除尘技术的研究工作。特别是第二次世界大战以后，一些发达的资本主义国家，在发展工业的同时，出现了大气污染的环境问题。国外五、六十年代频频发生的“公害事件”以及方兴未艾的环境运动，直接推动了发达国家除尘设别的发展。在几十年间，经历了“先污染，后治理”，从公害防治到“改善以人为中心的环境质量”，从生产、生活环境到全球环境，最后到“可持续发展”战略的提出和实施等发展阶段，迅速发展而形成一个新兴行业。在这种背景下，电除尘器以其独特的优越性而兴盛起来。发达国家的除尘设备行业以雄厚的经济实力为基础，以环境立法为动力，以先进的科学技术和制造工业为依托，在剧烈的国家市场竞争的刺激下，政府和大型企业共同参与，以技术起点高、发展速度快为特点，构成了一个基础庞大、门类齐全、品种繁杂的环保产业体系。目前世界环保产业市场基本为发达国家所占领[19]。 近十年来国外致力于改进原有产品设计和结构、以扩大应用范围，提高净化效率，并应用必威体育精装版的科技成果,特别是新科技电子技术，开发新一代的高效节能的除尘设备。由于对环境要求的提高，对有害气体如SO2、NO等也要求控制。在国外发展较快的一种形式是在喷雾吸收有害气体的同时，用电除尘器或袋式除尘器回收其中的固体颗粒，这样除尘设备成为气体净化系统中的重要组成之一。为了降低粉尘比电阻，国外很早就已经采用了在烟气中加入调质剂的技术，例如在干法水泥窑