两顿锅炉内胆水温控制系统.doc

辽 宁 工 业 大 学 计算机控制技术课程设计（论文） 题目： 两吨锅炉内胆水温控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化103 学 号： 100302068 学生姓名： 王颖旭 指导教师： （签字） 起止时间：2013.12.30-2014.01.10 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 学 号 100302068 学生姓名 王颖旭 专业班级 自动化103班 课程设计（论文）题目 两吨锅炉内胆水温控制系统设计 课程设计（论文）任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能 无线网-CAN总线适配器设计，实现无线网与CAN总线协议的转换。设计硬件包括CPU选型、CAN总线控制器、CAN总线收发器及无线网接口电路等。软件采用汇编语言或C语言，并调试与分析。 设计任务及要求 1、确定设计方案，画出方案框图。 2、适配器硬件设计，包括元器件选择。 画出图。 绘出程序流程图，符合； 3、CAN总线进行光电隔离设计；可扩充0个节点240～960 MHz频段内 摘 要 本文以锅炉内胆水温作为被控变量，着重讨论关于锅炉内胆水温的控制方案，使得系统在安全稳定运行的前提下能够更高效率的工作。系统在工作过程中，由于受到的扰动不同，所需采取的控制方案也不同，需根据扰动的的大小程度和类型来选择控制方案。锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点,常规的方法难以达到理想的控制效果。因此，针对锅炉内胆水温的控制，常用的控制方案有串级控制系统，前馈-反馈控制系统等。前者有迅速克服进入副回路扰动的能力，而后者能够克服原料流量的波动，各有其特色。通过选择对比，来达到一定的设计精度和要求。 关键词：锅炉；水温；控制；精度 目 录 第1章 绪论 1 第2章 课程设计的方案 3 2.1 概述 3 2.2 系统组成总体结构 3 第3章 系统硬件设计 4 3.1 单片机最小系统 4 3.1.1 单片机 4 3.1.2 复位电路 4 3.1.3 晶振电路 4 3.1.4 单片机最小系统外部接线图 4 3.2 温度传感器接口电路设计 5 3.2.1 温度传感器 5 3.2.2 A/D转换器 5 3.2.3 温度传感器接口电路接线图 6 3.3 LED显示器接口电路设计 6 3.4 加热器件设计 7 3.5 键盘电路设计 7 第4章 软件设计 9 4.1 程序流程图 9 4.2 PID算法 10 第5章 调试及分析 12 第6章 课程设计总结 15 参考文献 16 附录 17 绪论 锅炉是将燃料中的可燃元素碳、 氢等成分在高温条件下与氧结合发生化学反应， 放出热量，进而又将此热量传递给水，使水升温变成热水或蒸汽，供用户使用的一种设备，因此， 我们可以把锅炉称之为将燃料的化学能转化为热能的一种设备。 锅炉的发展可追溯到18世纪上半叶，蒸汽机的发明使得对蒸汽的需求量大大增加，这就要求锅炉有一定的的产生蒸汽的能力。此时，所用的蒸汽压力等于大气压力。19世纪，常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。与此相适应，最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。1830年左右，在掌握了优质钢管的生产技术之后出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成锅炉的主要受热面，火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低，但需要很大的砌体。 19世纪中叶，出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管，取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制，有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒，或称为汽包。初期的水管锅炉只用直水管，直水管锅炉的压力和容量都受到限制。 20世纪初期，汽轮机开始发展，它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。直水管锅炉已不能满足要求。随着制造工艺和水处理技术的发展，出现了弯水管式锅炉。开始是采用多锅筒式。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用，以及锅筒内部汽、水分离元件的改进，锅筒数目逐渐减少，既节约了金属，又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。 第二次世界大战以后，这两种型式的锅炉得到较快发展，因为当时发电机组要求高温高压和大容量。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用