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山东科技大学 毕业设计(论文)任务书 毕业设计(论文)
课题名称 基于单片机的锅炉微机控制系统的设计 学院(部) 专 班 业 级 机电工程系 自动化 自动 xx
学生姓名 学 号
3 月 2 日至 6 月 30 日共 18 周
指导教师(签字) 教研室主任(签字)
1.设计内容(论文阐述的问题) 设计内容(论文阐述的问题)
锅炉在国民经济建设以及人民生活中的重要作用是人所共知的,它是火力发 电的三大设备之一,是工业生产中能源动力供应的主要设备,也是我国北方大部 分城市集中供热,建筑采暖的主要设备. 锅炉是一个多输入,多输出,多回路,且非线性相互关联的复杂系统,且扰 动源比较多,这些特性是由锅炉本身的物理特性决定的,而且它们与整个锅炉系 统的热效率,安全性,节能环保等都有着密切的关系. 传统的控制方式不能进行远距离的集中控制,自动化程度低,调节精度差等 缺点,且单靠人工操作已不能适应,控制系统改造的必要性随着科学技术的不断 进步,被控对象越来越复杂,人们对控制精度的要求不断提高.由于被控对象和 过程的非线性,时变性,多参数间的强耦合,随机干扰等因素,使得建立被控对 象的精确数学模型变得很困难.在这些复杂的系统面前,传统的控制方法无法满 足控制精度,而且系统稳定性差等缺点. 使用单片机实现燃煤锅炉控制,具有较高的实用价值和优越性等特点.采用 低功耗数字温度传感器进行温度测控,可大大简化设计方案,系统性能也更稳定; 采用光电测控水位,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;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 现燃烧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. 本设计主要采用 51 系列单片机 AT89C51 对锅炉进行温度控制,补水泵控制, 循环泵控制,故障报警.从而实现基于单片机的锅炉自动控制的目的. 具体设计内容如下: 1 2 3 4 5 6 7 用水位传感器检测水位 用数字温度传感器 DS18B20 来检测水温 用五个控制按键来实现按健控制 用三位 LED 显示器来完成显示部分 用变频器来控制电动机的转速 用压力传感器检测锅炉内部压力 通过模数转换把这些信号送入单片机中,与单片机中内部设定的值相比,以 判断单片机是否需要进行相应的操作,即是否需要打开鼓风机,引风机,是
否需要开启补水泵,是否需要加快循环泵的转速等操作,从而实现单
片机自 动控制的目的 8 根据系统要求,完成系统的硬件和软件设计.在硬件方面,详细分析各部分 电路的工作原理;在软件方面,根据系统要求的功能,给出系统流程图. 9 画出硬件系统电路原理图,要求符合国家标准.
2.设计原始资料(实验,研究方案) 设计原始资料(实验,研究方案)
在温度控制部分,用数字温度传感器的值送入单片机与单片机内部设定值进 行比较. 在补水部分,用水位传感器来检测水位. 在循环控制部分当水温值在设定值内,则开启循环泵.当循环泵出现故障时, 报警系统报警,单片机接收到信号,备用的循环泵开始代替原循环泵工作. 在故障报警部分,当温度控制部分,补水泵部分,循环泵部分出现故障时, 报警系统进行声光报警. 选用如下元器件,数字温度传感器 DS18B20,单片机 AT89C51,数码管显示, 变频器,光敏三极管 3DU.
3.设计完成后提交的文件和图表(论文完成后提交的文件) 设计完成后提交的文件和图表(论文完成后提交的文件)
1)计算说明书部分 (1)硬件电路中器件主要参数的选择; (2)传感器布设依据; (3)软件编程. 2)图纸部分 (1)锅炉控制系统工艺图; (2)锅炉控制系统框图; (3) ADC0809 内部逻辑框图; (4)单片机控制流程图; (5)电源原理图;
(6)节点硬件原理图.
4.毕业设计进程安排
序 号 设计各阶段名称 日期(教学周)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
布置设计任务,收集有关的设计参考资料 熟悉工艺流程,初步完成系统方案设计 明确分工,完成硬件选择 完成系统硬件设计 完成电气原理图设计任务 完成单片机设计及程序调试
完成系统的整合调试 整理设计文档 熟悉答辩流程,组织答辩
第1周 第 2 周～第 4 周 第 5 周～第 6 周 第7周 第 8 周～第 10 周 第 11 周～第 13 周 第 14 周～第 16 周 第 17 周 第 18 周
5.主要参考资料
[1] 谢自美,电子线路设计实验测试[J].华中科技大学出版社,2003,2 [2] 杨国志,王立峰,杨东光,王辉林等. 实用电子制作实例[M].福建科学技术 出版社,2000 [3] 金伟正.单线数字温度传感器的原理及用[M].电子工业出版社,2000 [4] 王永平,陈建华.基于 S7—200PLC 的高性能电热锅炉控制系统[J].仪表技术 与传感器,2002,7 [5] 潘新民,王艳芳.微型计算机控制技术[M].高等教育出版社,2002 [6] 谈振藩.自动控制专业英语[M].哈尔滨工程大学出版社,1999 [7]杨 智,明丽萍.21 世纪燃气锅炉在中国的发展前景[J].锅炉制造,2001,7
[8]袁希光等.传感器技术手册[M].北京国防工业出版社,1986 [9] 张洪润,张亚凡.传感技术与应用教程[M].清华大学出版社,2005
[10] 松井邦彦[日]著, 梁瑞林[译]. 传感器实用电路设计一制作[M]科学出版社, 2005 [11] 李光飞,楼然苗.单片机课程设计实
例指导[M].北京航空航天大学出版社, 2004 [12] 李明,徐向东.用容错技术提高锅炉控制系统的可靠性[J]清华大学学报 1999,10 [13] 吴春旺,陈霞.锅炉汽包水位调节控制系统设计[J].电工技术,2006.3 [14] Rau.M,Process Control Engnieering,Gordon and Breaxh Science
Publisher 1993 [15]Connell.B McGraw-H ill Company Inc,1996 Process Instrumentation Application Manual,Newyork
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