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列管式换热器出口温度控制系统的设计

列管式换热器出口温度控制系统的设计
列管式换热器出口温度控制系统的设计

目录

摘要 (1)

1换热器过程控制概述、组成及特点 (2)

1.1 概述 (2)

1.2 换热器的组成 (2)

1.3 系统控制过程的特点 (3)

1.4 引起换热器出口温度变化的扰动因素 (3)

2 换热器出口温度控制系统方案图 (4)

2.1 换热器出口温度控制系统流程图 (4)

2.2换热器出口温度控制系统方框图 (5)

3 换热器过程控制系统分析 (4)

3.1 系统介绍 (4)

3.2 两极Smith预估补偿器 (6)

3.3模糊控制器 (7)

4 方案比较 (9)

4.1 换热器一般温控系统 (9)

4.2 Smith预估器的控制机理 (9)

5 控制器的选择 (10)

5.1 LDG型系列电磁流量计 (10)

5.2 HR-WP-201TR/TC22W智能热电阻/热电偶温度变送器 (10)

5.3 LWGB系列涡轮流量变送器 (11)

5.4 KVHV电动V型调节球阀 (11)

5.5 AI-7048型4路PID 温度控制器 (12)

5.6 流量控制器:型号TLS11-LC (13)

参考文献 (13)

摘要

换热器作为一种标准工艺设备已经被广泛应用于动力工程领域和其他过程工业部门。这个对象的特点是:热流体和冷流体通过对流热传导进行换热,从而使换热器物料出口温度满足工业生产的需求。本设计采用一带有Smith预估补偿的模糊串级控制器的控制系统,主控变量为换热管出口温度,副变量为冷水流量。对换热器出口温度偏差、偏差变化率和冷流体的流量值模糊化,使换热器热流体出口温度控制过渡过程平稳,具有较传统PID串级控制算法过渡时间缩短,超调量减少,抗干扰能力强等特点。

列管式换热器出口温度控制系统的设计1换热器过程控制概述、组成及特点

1.1 概述

换热器作为一种标准工艺设备已经被广泛应用于动力工程领域和其他过程工业部门。这个对象的特点是:热流体和冷流体通过对流热传导进行换热,从而使换热器物料出口温度满足工业生产的需求。本设计采用一带有Smith预估补偿的模糊串级控制器的控制系统,主控变量为换热管出口温度,副变量为冷水流量。对换热器出口温度偏差、偏差变化率和冷流体的流量值模糊化,使换热器热流体出口温度控制过渡过程平稳,具有较传统PID串级控制算法过渡时间缩短,超调量减少,抗干扰能力强等特点。

1.2 换热器的组成

换热器温度控制系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。根据控制系统的复杂程度,可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。

1.3 系统控制过程的特点

换热器温度控制过程有如下特点:换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号,测量值与给定值的差值送入调节器,调节器对偏差信号进行运算处理后输出控制作用。

换热器的温度控制系统工艺流程如下:冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程,通过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,通过循环泵流经换热器的管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程,与热流体交换热后流回蓄电池,循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀,可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀,可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵

的转速由变频器来控制。

1.4 引起换热器出口温度变化的扰动因素

简要概括起来,引起换热器出口温度变化的扰动因素主要有:

(1)热流体的流量和温度的扰动,热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。

(2)冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速和阀门的开度等因素的影响。

(3)加热炉的启停机的影响。

(4)室内温度与管路内气体变化和阀门开度的影响。

2 换热器出口温度控制系统方案图

2.1 换热器出口温度控制系统流程图

图1换热器出口温度控制系统流程:

系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大,反应迟缓等缺点,根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏,滞后小等特点,而离心泵转速是通过变频器调节的,因此,本系统中采用变频器作为执行器。

调节过程:根据检测到的冷流量的变化,先调节离心泵的转速,控制冷流量的大小,即为副回路,然后再根据热流体出口温度与设定值之间的偏差,根据合适的控制算法,进一步调节冷流体的流量,以保持出口温度的稳定,若热物流出口温度与给定值有偏差,通过变频器调节离心泵使冷物流流量变化,达到调节热物流出口温度。若冷物流流量与给定值有偏差,调节离心泵使冷物流流量变化,调节冷物流流量,进一步调节热物流出口温度,这样组成流体出口温度调节器和流体流量调节器串联起来的串级控制系统。

2.2换热器出口温度控制系统方框图

图2为换热器出口温度控制系统方框图:

3 换热器过程控制系统分析

3.1 系统介绍

换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。本设计采用一带有Smith预估补偿的模糊串级控制器的控制系统,主控变量为换热管出口温度,副变量为冷水流量。对换热器出口温度偏差、偏差变化率和冷流体的流量值模糊化。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c,测量值c与给定值r的差值e送入调节器,调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。系统主控变量

为换热管出口温度,副变量为冷水流量。对换热器出口温度偏差、偏差变化率和冷流体的流量值模糊化,使换热器热流体出口温度控制过渡过程平稳。 控制方法是两极Smith 预估补偿的串级PID 控制方法,在副回路中加入预估补偿器,预先估计出副控制对象在干扰作用下的动态特性,然后由预估器进行补偿,力图使被延迟了τ时间的被控量超前反应到副调节器的输入端,使副调节器提前动作,从而明显减少超调量和加速调节过程。以模糊控制和积分调节器作为主调节器,由于模糊控制具有动态特性好,鲁棒性强的特点,克服对象模型不精确,对象参数时变的缺点,副回路以Simth 预估补偿器为辅,解决纯滞后问题。

3.2 两极Smith 预估补偿器

图3中,G c2(s)为副调节器传递函数,G 2(s)e -τs 为副回路被控对象的传递函数,模糊控制器与积分环节并联作为主调节器,其等效传递函数设为G c1(s),G c1(s)作为主回路被控对象传递函数,G 2(s)(1-e -τs

)和G 0(s)(1-e -τs

)分别为内回路和外回路Smith 预估器。

图3 基于主副回路Smith 预估补偿的串级模糊控制系统结构

其中 ()()()()()()

s G s G s G s G s G s G C C 2222101+=

,副回路等效传递函数为

()()()()()

s G s G e s G s G s G C ts

C 2222'

21+=

- 外回路中含有Smith 预估器的控制器的等效传递函数()()()()()

ts

C C C e s G s G s G s G --+=

11011'1 ,则图3所示的串级控制系统的传递函

数为()()()()()()()()()()()()

s G s G s G s G e s G s G s G s G s R s Y s G C C ts C C 1122212111++=

=- 由上两式可以看出,经两级

Smith 预估器补偿后,系统的特征方程为

G c2(s)

G 1(s)

模糊控制器

G 2(s)e -τs

积分环节

G 0(s)(1-e -τs )

G 2(s)(1-e -τs )

1+G 2(s)G C2(s)(1+G 1(s)G C1(s))=0 特征方程不包含e -τs ,因此,滞后特性不影响

系统的稳定性。

3.3模糊控制器

图4给出了模糊控制原理框图:

图4 模糊控制原理框图

串级模糊控制系统流程如图5所示

图5 串级模糊控制系统流程图

实测值的模糊化:模糊控制器的输入变量为温度偏差E 及偏差的变化率EC,输出变量

为控制器输出的电压信号U,三者的基本论域分别为[-1,1],[-0·2,0·2]及[0,5]。可令 E 、EC 及U 的模糊集合论域均取{-3,-2,- 1,0,1,2,3}的离散区间。则其量化因子分别为 KE=3/1=3,KEC=3/0·2=15,KU=5/6。在模糊控制区,输入输出变量语言可

模糊化

控制规则

模糊推理

清晰化

E EC U

以表达为:负大(NB),负小(NS),0(Z),正小(PS),正大(PB)。

图6模糊子集的隶属函数

模糊推理:对于双输入单输出模糊控制器,其控制规则为“ifEisAandECisBthenUis C”来描述,根据过程控制的实际经验得到49条规则,根据这些规则,可求得模糊关系R。表中每一条推理语言均可得到相应的模糊关系R1,R2,R3,…,R49。模糊关系R的求法如下:R=(E×EC) ×U。而描述整个系统控制规则的总模糊关系R 为:R1∪R2∪…∪Rn。由E、EC及上式推理合成规则,得到输出模糊集U=(E×EC)·R。

表1 模糊控制规则表

去模糊化:采用最大隶属度法,分别对输出模糊集合U1、U2、…、U49进行去模糊化,将模糊控制器输入量化等级与其输出精确值相对应, 得到模糊控制查询表,如表所示。实时控制时, 根据输入偏差与输入偏差变化率的模糊值直接查找控制表,获得控制量。

4 方案比较

4.1 换热器一般温控系统

根据换热器的结构及一般热力学原理,可得被控对象传递函数的近似表达式:

式中 GP( s) ———对象的传递函数; K ———对象的放大系数; TS ———对象的时间常数; τ———对象的纯时间滞后;

Go(s)———对象传递函数中不含纯滞后的部分。

可以看出,它是一个带纯滞后的一阶惯性环节。一般的温控系统如图7所示。

图7 一般温控系统方框图

图中R(s)为参扰。从图7可以得出换热器一般温控系统闭环传递函数为:

由于特征方程里含有e-τ s 项,这对控制系统稳定性极其不利,若τ足够大,系统就很难稳定;而且由于系统中含有纯滞后环节,使控制器的设计变得复杂。

4.2 Smith 预估器的控制机理

Smith 预估器控制的基本思路是:预先估计过程在基本扰动下的动态特性,然后由预估器进行补偿控制,力图使被延迟了τ的被调量提前反映到调节器,并使之动作,以此来减小超调量并加速调节过程。对于带长时滞过程而言,Smith 预估器是一种非常有效的通用的补偿器,其主要优点在于滞后时间能从闭环系统的特征方程中消除。然而,预估器要求被控对象的数学模型非常准确,这在实际

s

e s G s

e T K s G o s p ττ-=-+=)(1

)(s

o c s

o c e s G s G e s G s G s G ττ--+=

)()(1)()()(G c (s )

G o (s )e

-ts

++

+

c s

R(S)F

工程中很难办到,特别是对积分和非稳定系统,其控制更为困难。Smith 预估器控制原理图如图8所示。

图8 Smith 预估控制器原理图

图中U(s)为控制器的输出,L(s)为系统外扰(也称负荷扰动),GL(s)是C(s)对L(s)的传递函数,GS(s)为Smith 预估补偿器的传递函数。若Smith 预估补偿器的传递函数为

GS(s) = Go(s) (1-e-τs) 由图8可得Smith 预估控制器的传递函数Φ(s)为

另有

由上面两式可以看出,在定值和外扰作用下的闭环特征方程中均不包含受控对象的纯延迟,因而起到了纯延迟的补偿作用。与式对应的动态结构图如图8所示。与图9所示原理图等效的控制系统,很容易用MATLAB 函数命令set ( )来实现,这使得控制品质的仿真研究变得简单。

)

()(1)()()

()()(s G s G e s G s G s R s C s o c s o

c +=

=

Φ-τ)

()(1)]

1)(()(1[)()()(s Go s Gc e s G s G G s L s C s

o c s L +-+=-τG C (s)

G S (s)G L (s)

+

+G o (s )e

-ts

R(s)U(S)

-+

C(s)+-L(s)

图9 Smith预估器控制原理等效图

本设计采用的两极Smith补偿器与上面简单介绍的有异曲同工之妙,前面已作了一些介绍,概括了其与传统PID控制的一些优点,一般来说,可以看出该控制系统换热器热流体出口温度控制过渡过程平稳,具有较传统PID串级控制算法过渡时间缩短,超调量减少,抗干扰能力强等特点,这里就不多加介绍了。

5 控制装置的选择

5.1 LDG型系列电磁流量计

主要技术指标:

介质电导率:>20μs/cm

成套精度:口径Φ10~Φ250 ±0.5%;±1.0%;口径Φ300~Φ1200 ±1.0%;

输出信号:0~10mA DC;4~20mA DC

电源:传感器由转换器供电~24V,转换器电源:220V50Hz

连接法兰:机标JB/T81-94;国标GB9119-88或按用户需要

口径:口径Φ10~Φ1200mm

5.2 HR-WP-201TR/TC22W智能热电阻/热电偶温度变送器

主要技术参数

系统传输准确度:±0.5%×F.S(可订制±0.2%)

冷端温度补偿准确度:±1℃(预热时间30分钟)

测量热电阻时允许的引线电阻:≤15Ω

输入阻抗:电流-100Ω;电压-500KΩ

电流输出允许外接的负载阻抗:4~20mA,0~350Ω;0~10mA,0~700Ω

电压输出时的内部阻抗:250Ω

输入、输出、电源、通讯之间绝缘阻抗:不小于100MΩ

输入/输出/电源/通讯/双回路之间绝缘强度:直流DC≥2000V.dc,交流AC≥1500V.dc

输入信号故障时的输出状态设置:输出状态有跟随方式、报警方式、保持方式三种状可设置。

通讯接口:RS485

通讯协议:本公司提供的专用通讯协议、MODBUS协议

通讯距离:RS485—节点数(不加中继时),距离≤1000米(波特率9600时)

编程及校准:现场手持式中文编程器-它可对本仪表进行功能编程及计量校准,大屏幕全中文菜单,功能齐全,操作方便;简易型编程器-单行液晶菜单操作,可在现场对仪表进行功能设置,使用及携带灵活,由于本产品采用数字化结构,并采取了环境温度自补偿、零点自动校准等先进技术,因此可长年保证准确度在规定范围内,不需频繁校准。

面板指示:PWR-电源指示灯(绿色);ALM-输入信号报警指示灯(红色);输入信号故障时闪烁;输入信号超量程时长亮。

工作环境:安装位置不得有强烈振动,以及来自信号端、电源端及空间不得超过IEC61000-4-4-1995中第三类工业现场电磁干扰的强度,并使用环境中不得有对金属、塑料件起严重腐蚀作用的有害物质。

温度漂移:<0.005%F.S/℃

工作环境温度:-10—+55℃

供电电源:直流,DC24V±10%;交流,AC95~265V

输入功率:0.9~1.8W(与型号有关)

5.3 LWGB系列涡轮流量变送器

主要技术指标:

精确度:1.0级、0.5级、0.2级环境温度-20~+50℃

输出信号:4~20mA(两线制)输出阴抗0-500Ω

供电电源:直流12V-24V

5.4 KVHV电动V型调节球阀

型号:KVHV-V

主要技术参数:

阀体:公称通径:25-300mm

公称压力:PN1.6,4.0,6.4MPa

连接形式:法兰式按JB/T79.2-94凹或按JB78-5P对夹式法兰连接

材料:WCB ZG1Gr18Ni9Ti CF3M

填料:V型聚四氟乙烯填料,含浸聚四氟乙烯填料,石棉纺织填料。耐高温碳纤维填料

温度:常温:-20℃~+120℃散热:+200℃~+450℃

阀内组件:

阀芯形式:V形缺口半球体

流量特性:近似等百分比或近似直线特性及快开特性。

球体阀杆材料:2Cr131Gr18Ni9Ti oCr17NI17Mo2(316L)

金属阀座材料:与阀杆材料相同,密封堆焊钴铬硬质合金

非金属阀材料:增强聚四氟乙烯。

执行机构:

可选用PSQ系列、3810系列或NB系列电子式角行程执行机构。

5.5 AI-7048型4路PID 温度控制器

技术规格

输入规格:

热电偶:K、S、R、E、J、T、B、N、WRe5-WRe26

线性mV电压:0~20mV、0~60mV、0~100mV、0~1V等

测量范围:K(0~+1300℃)、S(0~+1700℃)、R (0~+1700℃)、T(-200~+350℃)、E(0~1000℃) 、J(0~1200℃)、B(0~1800℃)、N(0~1300℃) 、WRe5-WRe26 (0~2300℃)、Pt100(-200~+600℃)

线性mV电压输入:由用户用SCH及SCL参数自由定义

测量精度:0.2 FS 1个字

注1 :热电偶输入且采用内部冷端补偿时应另加1℃冷端补偿允许误差,采用铜电阻、冰点或恒温槽补偿时则不需要

注2 :B分度号热电偶在60~600℃范围可进行测量,但精度无法达到标定精度,在600~1800℃可保证测量精度。

温度漂移:≤0.01%FS/℃(典型值为60ppm/℃)

电磁兼容:IEC61000-4-4 (电快速瞬变脉冲群),! 4KV/5KHz ;IEC61000-4-5

(浪涌),4KV

隔离耐压:电源端、继电器触点及信号端相互之间≥2300VDC ;SSR电压输出与热电偶输入之间≥600VDC

控制周期:0.48秒/4回路

输出规格:SSR驱动电压,12VDC/20mA每回路,包含短路保护功能

电源:100~240V AC/50Hz 或24V AC/DC +10%,-15%;5V A

使用环境:温度-10 ~ +60℃,湿度≤90%RH

5.6 流量控制器:型号TLS11-LC

产品规格:LC(流量控制器)量程范围:50,100,200,500 CCM LPM 精度等级:±2% 满量程重复性:±2% 满量程

量程比:50:1 响应时间:100 毫秒

压降大小:随量程范围变化PSID 操作温度:+1~+50 ℃

补偿温度:+1~+50 ℃零点漂移:0.02%/ATM 0.02% 满量程℃范围漂移:0.02%/ATM 0.02% 满量程℃湿度量程:0-100% 0-100% 无冷凝过流率: 2.4% 2.4% 满量程最大耐压:100 100 PSIG

供应电流(典型):30 250 毫安电压电源:12-30 12-25 VDC

输入/输出:0-5VDC,0-10VDC,4-20mA,RS-232 VDC

电气连接:8针8针DIN小型圆插头

机械连接:1/8″-1/4″ 1/8″ NPTF

接液部:件303不锈钢,Viton ,RTV硅树脂,PolyethermideR

阀门仅为:阳极氧化铝,410和304不锈钢,镍,铜,Viton ,Delrin

参考文献

[1]张毅.自动检测技术及仪表控制系统.北京:化学工业出版社.2008.

[2]周泽魁.控制仪表与计算机控制装置. 北京:化学工业出版社.2008.

[3]金以慧.过程控制.北京:清华大学出版社.2007.

[4]胡寿松.自动控制原理.北京:科学出版社.2006.

[5]王平主.仪器仪表.北京:新时代出版社.2002.

[6]江苏苏科科技有限公司主页

最新室内温度自动调节控制系统课程设计

室内温度自动调节控制系统课程设计

室内温度自动调节控制系统 摘要 在人们日常生产及生活过程中,经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统,不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义,而且还可以增强动手能力。 这次设计的系统,硬件电路主要包括单片机最小系统电路,温度采集电路,显示电路,语音播报电路,按键电路,继电器电路等。软件程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序,显示温度刷新子程序,语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度,通过程序进行语音播报;当温度超过设定的上限时,继电器闭合,并驱动动机工作,以实现降温。 经过调试,结果显示LCD屏准确显示了室温,并能进行语音播报。当温度超过设定上限时,继电器闭合,风扇工作,开始降温;实现了系统设计要求的功能。 关键词:室内温度,自动控制,STC89C52单片机,语音播报。

目录 0 前言 0 1总体方案设计 (1) 1.1设计方案论证 (1) 1.2 主控制器 (2) 1.3 LCD液晶显示 (2) 1.4 温度传感器 (2) 2硬件电路设计 (5) 2.1.主控制器 (5) 2.1.1 电源部分 (6) 2.1.2 串口电路 (6) 2.1.3晶振电路 (7) 2.1.4复位电路 (8) 2.2 显示电路 (8) (8) 2.3 数据采集电路 (8) 2.4语音电路 (9)

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

空调自动化控制原理.

空调自动化控制原理说明 自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施,包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中,中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上,是楼宇自动化系统节能的重点[1]。由于中央空调系统十分庞大,反应速度较慢、滞后现象较为严重,现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术,对于工况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用,特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求,因此,空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广,而要实现的任务比较复杂,需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机,但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下,只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制,才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。 2 空调系统的基本结构及工作原理 空调系统结构组成一般包括以下几部分[2] [3]:

(1) 新风部分 空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风),这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量,因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。 (2) 空气的净化部分 空调系统根据其用途不同,对空气的净化处理方式也不同。因此,在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统,也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统,另外还有设置一级初效空气过滤器,一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。 (3) 空气的热、湿处理部分 对空气进行加热、加湿和降温、去湿,将有关的处理过程组合在一起,称为空调系统的热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中,采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器,简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口,一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器,称为空气的二次加热器;设置

温度控制系统设计方案

温度控制系统设计方案 1引言 温度是工业过程控制中主要的被控参数之一,在冶金、化工、建材、食品、石油等工业中,工艺过程所要求的温度的控制效果直接影响着产品的质量。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低围不同、精度不同,则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同,随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。越来越显示出其优越性。 随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。在工业生产中,如用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等,都用到了电阻加热的原理。 鉴于单片机技术应用的广泛性和优越性,温度控制的重要性,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文就是根据这一思想来展开的。 1.1 系统设计的目的和任务 1.1.1 系统设计的目的 通过本次毕业设计,主要想达到以下目的: 1. 增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。 2. 掌握单片机的部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片外存贮器、I/O口等。 3. 了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后工作中设计和实现单片机应用系统打下基础。 4. 熟悉闭环控制系统的组成原理及单片机PID算法的实现方法。 1.1.2 系统设计的任务 1.查阅资料,弄清楚所要解决的问题的思路,确定设计方案。 2.系统硬件电路设计。 3.系统相关软件设计。 4.仿真实现温度参数设定、转换、显示等功能。 5.依据对象模型设计控制器参数, 6.系统调试与分析;并依据调试结果予以完善。 1.2毕业设计论文安排 1.论证系统设计方案,设计系统原理图。

空调系统的自动控制要求

空调系统的自动控制要求 1、本大楼通风空调自动控制系统并入大厦楼宇自动控制系统,通风空调控制终端设在地下一层BA控制室内及弱电控制室内。 2、冷热源 (1)风冷热泵机组、冷水泵连锁装置:根据系统冷负荷变化,自动或手动控制风冷热泵机组运转台数。开机程序:冷热水泵——→风冷热泵机组蝶阀——→风冷热泵机组,关机程序相反。空调自动控制系统根据供回水总管的温度、流量信号,计算系统的实际空调负荷,并控制机组及其配用的空调水泵的运行台数和运行组合。空调自动控制系统累计每台冷水机组、空调水泵的运行时间,并控制机组和空调水泵均衡运行。 (2)空调水系统采用一次泵定流量(末端变流量)系统。在空调水系统的供回水总管间安装电动旁通调节阀,根据供回水总管间的压力信号来改变旁通水量,以适应系统水流量的变化。运行过程中当电动旁通阀达到最大开启度时,空调自动控制系统调整冷水机组及其配用泵的运行组合,同时电动旁通阀复位至关闭状态。电动旁通阀由专业公司来选择。 (3)净化空调热水系统二次侧采用水泵变速调节的变流量系统。根据换热器二次侧供水温度控制一次侧流量,根据流量变化控制水泵运行台数,在空调水系统的供回水总管间安装压差控制器,根据系统的压差来控制水泵的频率或转速。 3、风机盘管/吊柜(回风工况)控制: 控制系统主要由风机盘管用两位调节的室内温度控制器、三速调节器及装在回水管上的两位电动二通阀组成,系统运行时,室内温

度控制器把温度传感器所检测的室内温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制二通电动阀的动作,通过改变水流量,使室内温度保持在所需要的范围。可用三速开关调节室内循环风量及调节室内温度。 4、新风柜控制: 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在送风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时,温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制比例积分调节阀的动作,通过改变水流量,使送风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号;新风机组以送风温度作为控制信号。 5、座地式风柜控制: 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在回风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时,温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制比例积分调节阀的动作,通过改变水流量,使回风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号;新风机组以送风温度作为控制信号。 6、所有新风机的进风过滤段均设灰尘量报警探头。当灰尘量过大时报警,提醒对过滤设施进行清洁,满足卫生要求。 7、直流变频多联机系统采用区域控制,系统设集中控制器,控制器设在该区域的办公室内,由专人负责统一控制管理。集中控制器可实现整个区域统一开关,或个别房间的开、关,可实现冬、夏模式转换控制。每个房间只设三速(风速)开关和温度调节功能。自控设备由

温度控制系统设计

温度控制系统设计 目录第一章系统方案论证错误!未指定书签。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。 总体方案设计错误!未指定书签。 温度传感系统错误!未指定书签。温度控制系统及系统电源错误!未指定书签。单片机处理系统(包括数字部分)及温控箱设计错误!未指定书签。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。 算法原理错误!未指定书签。 第二章重要电路设计错误!未指定书签。 温度采集错误!未指定书签。 温度控制错误!未指定书签。 第三章软件流程错误!未指定书签。 基本控制错误!未指定书签。 控制错误!未指定书签。 时间最优的控制流程图错误!未指定书签。第四章系统功能及使用方法错误!未指定书签。 温度控制系统的功能错误!未指定书签。温度控制系统的使用方法错误!未指定书签。 第五章系统测试及结果分析错误!未指定书签。 硬件测试错误!未指定书签。 软件调试错误!未指定书签。 第六章进一步讨论错误!未指定书签。 参考文献错误!未指定书签。 致谢错误!未指定书签。摘要:本文介绍了以单片机为核心的温度控制器的设计,文章结合课题《温度控制系统》,从硬件和软件设计两方面做了较为详尽的阐述。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。 关键词:温度控制系统控制单片机 : . 酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。 : 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。 引言:温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文设计了以单片机为检测控制中心的温度控制系统。温度控制采用改进的数字控制算法,显示采用静态显示。该系统设计结构简单,按要求有以下功能:謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。 () 温度控制范围为°; ()有加热和制冷两种功能()指标要求: 超调量小于°过渡时间小于;静差小于C;温控精度C ()实时显示当前温度值,设定温度值,二者差值和控制量的值。 第一章系统方案论证 总体方案设计薄膜铂电阻将温度转换成电压,经温度采集电路放大、滤波后,送转换器采样、量化,量化后的数据送单片机做进一步处理;厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩。

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

房间温度自动控制系统

房间温度自动控制系统 自动控制系统由传感器、控制器、执行调节机构组成,它们之间的关 调节对象与被调参数 调节对象在暖通空调中指室内热湿环境、空气品质、洁净度或者冷热源的制冷量和供热量等。被调参数是指表征调节对象特征的可以被测量的量或者物理特性,在暖通空调中的被调参数指房间热湿环境的温度和湿度、冷水机组的冷冻水供水温度、汽/水加热器或者水/水加热器的供水温度、流体流量、室内空气品质的二氧化碳浓度、水箱或者水槽水位等。扰量是指导致调节对象的被调参数发生变化的干扰因素,例如房间内人员、灯光的增减、室外气象参数的变化都是房间热湿环境的扰量,它们引起被调参数的变化。 传感器 传感器又称敏感元件、变送器,它测量被调参数的大小并输出信号。输出信号可以是被调参数的模拟量,如电压、电流、压力等。 控制器 控制器又称调节器,它接收传感器的信号与给定值(按要求设定的被

调参数值)进行比较,并按设定的控制模式对执行调节机构发出调节信号。任一时刻被调参数的实测值与给定值之差称为偏差,控制器对偏差按一定的模式进行计算而给出调节量。 执行调节机构 执行调节机构接受来自控制器的调节信号,对被调介质的流量或能量进行调节。执行调节机构由执行机构和调节机构组成。前者将控制器的调节信号转换成角位移或线位移,再驱动调节机构实施对被调介质的调节。 下面以一次回风加新风的定风量房间温度自动控制系统为例说明自动控制系统的组成及作用。 一次回风加新风的定风量房间自动控制系统同样由传感器、控制器和执行调节机构组成。 传感器包括: (1)温湿度传感器:采集室内回风的温湿度测量值; 温度传感器湿度传感器 (2)压差传感器:可以直接测出压差,并输出连续信号,可用于测量风量;

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.doczj.com/doc/6018240145.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

空调自控系统方案设计(江森自控)

沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书

一. 总体设计方案 根据用户对项目要求,并结合沈阳建筑智能化建筑现状,沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ?如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来,达到集中监测和控制,提高设备的无故障时间,给投资者带来明显的经济效益; ?如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行,既能够节能,又能满足工作要求,并在运行中尽快的将效益体现出来; ?如何提高综合物业管理综合水平,将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统: 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的,主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 (1)控制设备内容 根据项目标书要求,暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控:监控设备监控内容 冷却水塔(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手

自动状态、水流开关状态; 冷却水供回水管路供水温度、回水温度, 冷水机组(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态; 冷冻水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态; 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量; 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节; 膨胀水箱高、低液位检测; 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 (2)控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下: 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值,自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数,达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1=分回水管温度,T2=分供水总管温度, M=分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%,则第二台机组运行。 机组联锁控制启动:冷却塔蝶阀开启,冷却水蝶阀开启,开冷却水泵,冷冻 水蝶阀开启,开冷冻水泵,开冷水机组。停止:停冷水机组, 关冷冻泵,关冷冻水蝶阀,关冷却水泵,关冷却水蝶阀,关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度,自动控制冷却塔风机的启停台数,并且自

温度控制系统设计

温度控制系统设计

摘要 温度控制是工业对象中主要的控制参数之一,其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节,象冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。以8031单片机为核心,采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路,实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。电阻炉炉温控制系统的控制过程是:单片机定时对炉温进行检测,经A/D 转换芯片得到相应的数字量,经过计算机进行数据转换,得到应有的控制量,去控制加热功率,从而实现对温度的控制。 关键词:电炉温度控制系统ADC0809AD转换器

目录 1 控制方案总述1 2 硬件电路设计1 2.1 温度检测和变送器部分2 2.2 接口电路3 2.2.1 主要特性3 2.2.2 部结构3 2.2.3 外部特性(引脚功能)4 2.3 接口电路6 3 软件设计7 3.1 主程序7 3.2 T0中断服务程序8 3.3 子程序10 3.3.1采样子程序SAMP10 3.3.2 数字滤波子程序FILTER11 3.3.3积分分离PID控制算法的程序设计12 4 基于MATLAB仿真被控对象13 5 结果分析15 设计小结17 参考文献18 附录19

温度控制系统设计 1 控制方案总述 随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,特别是微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,利用单片机来改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。本设计就是利用单片机来控制高温加热炉的温度,传统的以普通双向晶闸管(SCR)控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率,达到自动控制电加热炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波,实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰,并通过电网传输,给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路,通过单片机控制固态继电器,其波形为完整的正弦波,是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度,采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路,使实际测温围缩小。 采用AT80C51为核心,结合温度传感器热电偶和AD转换器来监测被控温度数据,并把数据传递给单片机同时显示实时数据。同时键盘会给与要求的控制温度大小供单片机把其和测量温度进行比较处理,从而控制执行系统的开关量的通断状态,达到温度检测、赋值和控制的作用。其系统结构框图如图1所示: 2 硬件电路设计

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

室内温度自动调节控制系统

室内温度自动调节控制系统 摘要 在人们日常生产及生活过程中,经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统,不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义,而且还可以增强动手能力。 这次设计的系统,硬件电路主要包括单片机最小系统电路,温度采集电路,显示电路,语音播报电路,按键电路,继电器电路等。软件程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序,显示温度刷新子程序,语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度,通过程序进行语音播报;当温度超过设定的上限时,继电器闭合,并驱动动机工作,以实现降温。 经过调试,结果显示LCD屏准确显示了室温,并能进行语音播报。当温度超过设定上限时,继电器闭合,风扇工作,开始降温;实现了系统设计要求的功能。 关键词:室内温度,自动控制,STC89C52单片机,语音播报。

目录 0 前言 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1设计方案论证 (3) 1.2 主控制器 (3) 1.3 LCD液晶显示 (3) 1.4 温度传感器 (3) 2硬件电路设计 (6) 2.1.主控制器 (6) 2.1.1 电源部分 (7) 2.1.2 串口电路 (7) 2.1.3晶振电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.2 显示电路 (9) 2.3 数据采集电路 (9) 2.4语音电路 (10) 2.5按键电路 (11) 3 软件设计 (11) 3.1 主程序设计..................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 温度转换程序 (13) 3.3 温度显示程序 (13) 4 调试分析 (14) 4.1 硬件调试 (14) 4.1.1硬件调试方法 (14) 4.1.2 电源调试 (14) 4.1.3 语音模块调试 (14) 4.2 软件调试 (14) 5 结论 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 .PCB图 (20) 附录3主程序 (21)

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

温度控制系统的设计

<<温度控制系统的设计>> 课程设计报告 题目: 专业: 年级: 学号: 学生姓名: 联系电话: 完成日期: 2014年 12月 15日

摘要 利用AT89C51单片机,温度传感器DS18B20,报警器,数码管等元件,制作温度控制系统硬件电路,设计系统的软件,实现对温度的有效控制。并经过反复的模拟运行、调试,修改简化了软件系统,系统达到温度检测精度1度的要求,具有控制简便、组态简单、和操作灵活等优点。 关键词:单片机;温度传感器;温度控制 ABSTRACT Use AT89C51 microcontroller, a temperature sensor DS18B20, alarm, digital tube and other components, making the temperature control system hardware circuit design of the system software, to achieve effective control of the temperature. And after repeated simulation run, debug, modify simplifies software system, the system reaches the temperature detection accuracy of 1 degree, with a simple control, simple configuration, and flexible operation. Key Words:MCU;temperature sensor;Temperature control.

太阳能热水器自动温度控制器设计_王彤

接启动一个拨号服务器。然后,在计算机B 中的pc Anywhere 软件中启动一个通过拨号连接的Clinet (客户端),拨通计算机A ,建立起连 接以后,就可以进行通信了 。 图1被控端计算机的屏幕显示在主控端上 图2主控端搜索被控端计算机A 图3在计算机C 中渐入A 的IP 地址 当需要多台计算机终端进行协同交互时,(比如有三台计算机A ,B ,C )。首先启动A 为Host ,B 为Clinet ,建立A 和B 的连接,在重新启动一个计算机B 上的pc Anywhere 被设为Host ,C 为Clinet 。建立C 与B 的hos t 之间的联系。这样A ,B ,C 三台计算机上同时显示计算机A 屏幕上的内容,三台计算机之间即可进行交互工作。 5总 结 综上所述,远程监控技术随着Internet 的不断发展而得到广泛应用,同时,随着控制、计算机、通信及网络技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖控制应用的现场设备、控制及管理的各个层次。信息技术的飞速发展,引发了自动化结构的深刻变革,逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的信息系统。目前在过程自动化、制造自动化、楼宇、家庭及交通等领域得到了广泛的应用。 值得提出的是近年来,随着远程控制技术发展的日趋成熟,黑客技术也在不断发展,对网络安全造成了极大的威胁,黑客的主要攻击手段之一,就是使用远程控制技术,渗透到对方的主机系统里。从而实现远程操作目标主机。其破坏力之大,决不容忽视的。因此,我们必须加强安全意识,合理安全的应用远程控制技术。 参 考 文 献 [1]何牧泓.轻松玩转远程控制.重庆出版社,2002. [2]崔彦锋,许小荣.VB 网络与远程控制编程实例教程.北京希望出版社, 2002.[3]王 达.计算机网络远程控制.清华大学出版社,2003.作者简介:樊丽萍,女,硕士研究生,研究方向:计算机控制及应用,通信地址:大连铁道学院303#(116028)E -mail :xiao fanshi wo @https://www.doczj.com/doc/6018240145.html, ;袁爱进,男,研究生导师,研究方向:现场总线技术。作者注:辽宁省教育厅重大项目“工业现场智能化设备的嵌入式软件构件平台研究” 文章编号:1671-1041(2004)05-0029-02 太阳能热水器自动温度控制器设计 王 彤 (丹东电子研究设计院有限责任公司,辽宁丹东118000) 摘要:介绍了太阳能热水器的自动控制器的功能和组成,阐述了控制系统的 工作原理,硬件和软件设计及相关技术问题,实际应用表明该系统可靠性高、操作简单,具有良好的经济和社会效益。关键词:自动控制;单片机中图分类号:T P273 文献标识码:A The design of automatic temperature controller of solar heater W ANG Tong (Dandong Electronic research &Design institute Co .,Ltd .Dandong 118000China ) Ab stract :Fu nctio n an d co mpo sitio n o f au to matic temp era tu re co ntr olle r of so la r h e ate r a re in trod uce d in th is p a pe r .Also d escribe s t he wo rk p rinciple o f th e co nt rol syste m ,t he ha rd wa re d esign ,t he sof twa re d esig n a nd corre lative t ech niq ue pro b -le m .Th e pra ctical a p plica tion h a s sh ow n th at th is system is o f go od re lia blity a nd e as y op e ratio n ,a n d sig nifican t eco no mic an d so cia l be n efit .Ke y Wo rds :a u toma tic con tro l ;sin gle -chip micr ocomp u ter 收稿日期:2004-04-23 电子邮件来稿 目前,市场上销售的太阳能热水器大多没有自动控制功能,使用 起来不灵活方便,为此,为太阳能热水器加装自动控制功能,具有广泛的市场。 1自动控制系统技术要求 (1)设定温度的范围为25℃至65℃。 (2)输入信号为水温传感器产生的温度信号;水位传感器产生的水量信号。 (3)输出信号为控制水温电信号(控制加热电热管)和控制水流量调节阀信号(控制加水电磁阀)。 (4)配有输入功能键盘:完成自动/手动、手动加水键、手动加热键、温度设定键、水位档选择键。 (5)具有两位LED 数码显示电路,显示温度设定值、实际温度测量值,六个发光二极管指示六档水位(10%、30%、50%、70%、90%、100%)。 2系统硬件设计及原理 太阳能热水器加装自动控制功能,主要是加装一个数据采集系 统和一个电脑控制板。根据太阳能热水器的技术要求及经济方面的考虑,我们选用89C51单片机为核心控制器[1],组成热水器温度控制系统。系统由89C51单片机、数据采集系统、水位选择电路、温度显 29 仪器仪表用户 科研设计与成果 欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布广告产品信息

室内湿度自动控制系统的研究

2015届本科毕业设计 室内湿度自动控制系统的研究 姓名:孙东东 系别:物理与电气信息学院 专业:电气工程及其自动化 学号:110314110 指导教师:赵永红 2015年5月3日

目录 摘要与关键词………………………………………………………………………………………II 0 引言 (1) 1 系统方案的设计 (1) 1.1 系统总体设计 (1) 1.2系统的设计原理 (1) 2 湿度信号的采集 (2) 2.1 湿度测量的名词术语 (2) 2.2湿度检测元件 (3) 3 信号分析与处理电路的设计 (3) 3.1相对湿度检测电路的原理及结构图 (3) 3.2湿度调节模块的设计 (4) 3.2.1湿度的调节原理 (4) 3.2.2湿度调节硬件结构图 (4) 3.3A/D转换器的特点 (5) 3.4 AT89C51单片机 (6) 3.5 LED简介 (8) 3.6 按键模块的设计 (9) 4 系统软件设计 (10) 5 结语 (10) 参考文献 (11) 致谢 (11)

室内湿度自动控制系统的研究 摘要 系统采用了精密的检测电路(包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成),能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后,送到处理器(AT89C51)中,然后通过软件的编程,将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后,再通过数码管来显示;而且,通过软件编程,再加上相应的控制电路(光电耦合及继电器等部分电路组成),设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度:当室内空气湿度过高时,控制系统自动启动抽风机,减少室内空气中的水蒸气,以达到降低空气湿度的目的;当室内空气湿度过低时,控制系统自动启动蒸汽机,增加空气的水蒸气,以达到增加湿度的目的,使空气湿度保持在理想的状态;键盘设置及调整湿度的初始值。 关键词 湿度控制;传感器;单片机;自动控制 Research of indoor humidity automatic control system Abstract This system has adopted the accurate measuring circuit (is it blow accurate symmetrical square wave generator , logarithm enlarge and halfwave rectifier , temperature compensation , temperature correct and strain wave circuit odd parts of circuit not to make up automatically to wrap up), can measure the relative humidity of the surrounding air automatically and accurately , and after measuring the data and changing through A/D, send it in the processor (AT89C51 ), Then through the programming of the software, after changing the value of relative humidity of the environment at present into the decimal digit, and then in charge of the number to show; And, through software programming, in addition, corresponding control circuit (such some circuit as photoelectric coupling and relay ,etc. make up ), design the relative humidity of the present environment of regulation that can be automatic: When the indoor air humidity is too high, the control system starts the exhauster automatically, reduce the vapor in the indoor air, in order to achieve the goal of reducing air humidity; When the indoor air humidity is too low, the control system starts the steam engine automatically, increase the vapor of the air , in order to achieve the goal of increasing humidity , makes the air humidity keep at ideal state; The initial value of the humidity that the keyboard is set up and adjusted. Keywords humidity control;sensor; single chip ;automation control

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