湖南工程学院
课程设计
课程名称过程控制
课题名称锅炉内胆水温控制系统设计
专业自动化
班级 1003班
学号 20XX01020322 姓名邓涛
指导教师沈细群
20 13 年9 月13 日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称过程控制
课题锅炉内胆水温控制系统设计
专业班级自动化1003班
学生姓名邓涛
学号20XX01020322
指导老师沈细群
审批沈细群
任务书下达日期20XX 年9 月 2 日
任务完成日期20XX 年9 月13日
目录
第1章系统总体方案设计与选择
过程控制就是操纵变量影响工艺条件、过程、状况，目的是为了达到所需的
目标。在石油生产加工、化学、热力、材料以及轻工业等行业领域中，我们把以温度、液位、流量、压力等等这些被作为主要的控制对象的系统都称作是“过程控制”。过程控制除了在传统产业改造的过程控制方面有很重要的作用以外，在提高产品质量、节约原材料及能源、保护生态环境、减少环境污染方面以及提高经济效益和劳动效率方面的影响也非常大。现在过程控制已经在我国新建的大规模、结构复杂的工农业生产过程中占据非常重要的地位。
随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化仪表已经进入了计算机控制装置时代。在石油、化工、制药、热工、材料和轻工等行业领域中，以温度、流量、物位、压力和成分为主要被控变量的控制系统都称为“过程控制”系统。过程控制不仅在传统工业改造中，起到了提高质量，节约原材料和能源，减少环境污染等十分重要的作用，而且已成为新建的规模大、结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。随着计算机控制装置在控制仪表基础上的发展，自动化控制手段也越来越丰富。其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机DDC 控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、FCS现场总线控制系统等。在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等起到越来越大的作用
单回路控制系统的结构比较简单，所需的自动化装置数量少，操作维护也比较方便，因此在化工自动化中使用很普遍，这类系统占控制回路的
绝大多数。单回路控制系统虽然简单，但它的分析、设计方法是其它各种复杂过程控制系统分析、设计的基础。对单回路控制系统进行分析，设计，调试处理的方法，理解单回路控制系统对各个环节的影响，就可以分析处理好更复杂的设计问题。这里选择的是液位单回路控制系统。图1-1是一个单回路反馈控制系统
单回路控制系统方框图的一般形式如下：
_
图1-1 单回路反馈控制系统
第2章系统工作原理与框图
2.1 工作原理
单回路过程控制系统亦称单回路调节系统，一般是指正对一个被控过程（调节对象），采用一个检测变松器检测被测过程，采用一个控制（调节器）来保持参数恒定（或在很小范围变化），其输出也只控制一个执行机构（调节阀）。从系统的款图看，只有一个闭环回路。单回路过程控制系统
是实现生产过程自动化的基本单元、其结构简单、投资少、易于调整和投运，能满足一般工业生产过程的控制要求、因此在工业生产小应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者控制质量要求不太高的场合。
单回路过程控制系统虽然简单，但它的分析、设计方法是其它各种复杂过程控制系统分析、设计的基础。因此，学习和掌握单回路系统的工程设计方法是非常重要的。
2.2 系统结构框图
将模拟过程控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了一个典型的基于计算机的控制系统，如图2-1所示。
图2-1 液位监控系统框图
过程控制系统，1以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的。这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式，这是过程控制的主要方式。
单回路系统结构简单，投资少，易于调整和投运，又能满足不少工业生产过程的控制要求，因此应用十分广泛。
第3章系统工作流程
本系统被控对象是为锅炉加热的1KW电加热管，被控制量是锅炉内胆
的水温T，通过温度检测与变送器将检测的水温信号转化为电流信号，再
A/D转换将模拟信号转换为数字信号后，通过串行总线将信号输入计算机，
在MCGS组态环境下，根据控制要求，将信号经过PID整定后，通过D/A
转换将计算机的数字信号转换为4~20mA的电流模拟信号控制三相SCR调
压装置输出电压，达到对加热管电压大小调节，从而达到控制锅炉内胆水
温的作用。锅炉内胆温度控制系统的任务是控制锅炉内胆温度等于给定
值。控制框图如图1所示。
图1 锅炉内胆温度控制系统框图
1、温度检测与变送
锅炉内胆温度控制系统检测装置是用Pt100热电阻作为温度传感器。铂热电阻PT100接线说明，如图2所示：
图2 Pt100热电阻接线图
连接两端元件热电阻采用的是三线制接法，以减少测量误差。在多数
测量中，热电阻远离测量电桥，因此与热电阻相连接的导线长，当环境温
度变化时，连接导线的电阻值将有明显的变化。为了消除由于这种变化而
产生的测量误差，采用三线制接法。即在两端元件的一端引出一条导线，
另一端引出两条导线，这三条导线的材料、长度和粗细都相同，如图1中所示的a、b、c。它们与温度变送器输入电桥相连接时，导线a和c分别加在电桥相邻的两个桥臂上，导线b在桥路的输出电路上，因此，a和c 阻值的变化对电桥平衡的影响正好抵消，b阻值的变化量对仪表输入阻抗影响可忽略不计。
铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性测量温度,显示仪表将会指示出铂电阻的电阻值所对应的温度值.当被测介质存在温度梯度时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。
2、ICP-7017模块和ICP-7024模块
ICP-7017是8通道模拟量输入模块，面板如图3所示，ICP-7017模块24V供电，面板上提供了3通道的输入端口。每一通道根据功能表可输入允许范围的热电阻。支持485通讯。ICP-7017技术指标见表一。
图3ICP-7017面板
图3中，a：电源开关；b：RS485接口；c：ICP-7017模块；d：4通道的输入接口。
ICP-7017模块将温度变送器送来的电压信号通过转换为数字信号后通过RS485接口送入计算机处理。
表一 ICP-7017和ICP-7024技术指标
ICP-7024是4通道模拟量输出模块。面板如图4所示，ICP-7024模块24V供电，提供了4通道的输出端口。每一通道根据功能表可输入允许范围的电压或电流。支持485通讯。ICP-7024的技术指标见表一。
ICP-7024模块将从计算机输出的信号加到三相SCR调压模块4～20mA 电流控制信号输入端。
ICP-7024远程数据采集模拟量
输 出 模 块
电源
开关
RS485
模拟量(电流型4～20mA）输出通道
A/O
+
-A/O
1
+
-
A/O
2
+
-
A/O
3
+
-
a
b
图4ICP-7024面板
图4中，a：电源开关；b：RS485接口；c：ICP-7014模块；d：4通道的输出接口。
水温控制系统（B题） 摘要 在能源日益紧张的今天，电热水器，饮水机和电饭煲之类的家用电器在保温时，由于其简单的温控系统，利用温敏电阻来实现温控，因而会造成很大的能源浪费。但是利用AT89C51 单片机为核心，配合温度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成的控制系统却能解决这个问题。单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量，并显示于1602显示器上。该系统具有灵活性强，易于操作，可靠性高等优点，将会有更广阔的开发前景。 水温控制系统概述 能源问题已经是当前最为热门的话题，离开能源的日子，世界将失去一切颜色，人们将寸步难行，我们知道虽然电能是可再生能源，但是在今天还是有很多的电能是依靠火力，核电等一系列不可再生的自然资源所产生，一旦这些自然资源耗尽，我们将面临电能资源的巨大的缺口，因而本设计从开源节流的角度出发，节省电能，保护环境。 一、设计任务 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为 1 升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1、基本要求 （1）温度设定范围为：40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。 （2）环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。 （3）能显示水的实际温度。 第2页，共11页
2、发挥部分 （1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。 （2）温度控制的静态误差≤0.2℃。 （3）在设定温度发生突变时，自动打印水温随时间变化的曲线。 （4）其他。 一系统方案选择 1.1 温度传感器的选取 目前市场上温度传感器较多，主要有以下几种方案： 方案一：选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其成本较高。 方案二：采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三：采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。 比较以上三种方案，方案三具有明显的优点，因此选用方案三。 1.2温度显示模块 方案一：采用8个LED八段数码管分别显示温度的十位、个位和小数位。数码管具有低能耗，低损耗、寿命长、耐老化、对外界环境要求低。但LED八度数码管引脚排列不规则，动态显示时要加驱动电路，硬件电路复杂。 方案二：采用带有字库的12864液晶显示屏。12864液晶显示屏具有低功耗，轻薄短小无辐射危险，平面显示及影像稳定、不闪烁、可视面积大、画面
过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月
1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩
课程设计说明书 学生姓名:学号： 学院: 班级: 题目: 指导教师：职称: 指导教师：职称: 年月日
绪论 一、锅炉课程设计的目的 锅炉课程设计《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。通过课程设计来达到以下目的：对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。 二、锅炉校核计算主要内容 1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。 2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。 3、计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。 三、整体校核热力计算过程顺序 1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。 2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。 3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。 4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。 5、绘制烟气温焓表。 6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。 7、锅炉炉膛热力计算。 8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。 9、锅炉整体计算误差的校验。 10、编制主要计算误差的校验。 11、设计分析及结论。 四、热力校核计算基本资参数 1) 锅炉额定蒸汽量De=220t/h 2)给水温度：t GS=215℃ 3）过热蒸汽温度：t GR=540℃ 4）过热蒸汽压力（表压）P GR= 5)制粉系统：中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机） 6）燃烧方式：四角切圆燃烧 7）排渣方式：固态 8）环境温度：20℃ 9）蒸汽流程：一次喷水减温二次喷水减温 ↓↓
课程设计答辩题 1．滚动轴承在安装时为社么要留有轴向游隙？该游隙应如何调整？答：热胀冷缩使用调整垫片。 2．减速器中哪些零件需要润滑，润滑剂和润滑方式如何选择，结构上如何实现？答：轴承、齿轮等。 高速时轴承使用油润滑，低速时轴承使用油脂润滑。实现方式：油润滑使用油沟，脂润滑使用挡油圈。齿轮使用油润滑。 3．传动装置中同一轴的输入功率与输出功率是否相同？设计传动零件或轴时采用哪个功率？ 答：功率不同。采用输入功率。 4．在闭式齿轮传动的设计参数和几何尺寸中，哪些应取标准值、哪些应该圆整、哪些必须精确计算？ 答：取标准值：模数、压力角、齿顶高、齿根高。 圆整：中心距、齿宽。 精确计算：分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、螺旋角、模数、中心距。 5.你所选择的设计方案有哪些特点? 电机---带传动----斜齿轮-----直齿轮-----工作机带传动是非金属,具有缓冲吸振的作用; 斜齿轮接触线比较长,单位载荷小,而且逐步进入啮合，逐步退出啮合, 传动比较平稳,宜用于高速级;
直齿轮接触线相对而言比较短,而且整个齿轮同时进入啮合, 同时退出啮合，冲击振动比较大,宜用于低速级. 6.你所设计的传动装置有哪些优缺点? 电机---带传动----斜齿轮-----直齿轮-----工作机带传动是非金属,具有缓冲吸振的作用; 斜齿轮接触线比较长,单位载荷小,而且逐步进入啮合，逐步退出啮合, 传动比较平稳,宜用于高速级; 直齿轮接触线相对而言比较短,而且整个齿轮同时进入啮合, 同时退出啮合，冲击振动比较大,宜用于低速级. 7.对轴进行强度校核时，如何选取危险剖面？ 答：根据弯矩、扭矩图选取合成弯矩最大的地方。 8.滚动轴承的寿命不能满足要求时，应如何解决？ 答：将直径特轻改为轻、中、重，将球轴承改为滚子轴承。 9、键在轴上的位置如何确定的？键联接设计中应注意那些问题？键的截面尺寸根据轴径定。 键的长度比轮毂的长度略短5至10mm。 同一根轴上的键必须在同一直线上。 10、键联接如何工作，单键不能满足设计要求时应如何解决？ 键联接时用两侧面工作，当单键不能满足要求时可用双键，相隔180度布置。 11．工业生产中哪种类型的原动机用得最多？它有何特点？
目录摘要2 1.设计目的3 2.设计要求和设计指标3 3. 总体方案设计 3 4.硬件选择以及相关电路设计3 温度传感器的选择3 模数转换器4 内部结构4 信号引脚5 工作时序与使用说明6 控制器89C51 7 数码管显示电路8 LED数码管的组成8 数码管显示方式9 控制算法10 6. 各子程序流程图11 PID控制程序流程图11 A/D转换程序流程图11 显示程序流程图11 温度控制总程序流程图12 心得体会12
参考文献13 附录1：温度控制系统总电路图14 附录2：温度控制系统程序清单16 摘要 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。本设计介绍了以AD590集成温度传感器为采集器、AT89C51为控制器、ADC0809为A/D转换器对温度进行智能控制的温度控制系统。其主要过程如下：利用传感器对将非电量信号转化成电信号，转换后的电信号再入A/D转换成数字量，传递给单片机进行数据处理，并向外围设备发出控制信号。 论文首先介绍了单片机控制系统的整体方案设计及原理，然后具体介绍了控制系统的温度传感器部分、A/D转换部分、控制器89C51部分以及数码管显示和键盘控制部分，接着相信介绍了温度控制系统各个单元电路的设计，最后阐述了温度控制系统软件设计的主程序和各个子程序。 关键字：单片机89C51 温度传感器A/D转换器温度控制
计算机温度测控系统 1.设计目的 设计制作和调试一个由工业控制机控制的温度测控系统。通过这个过程学习温度的采样方法，A/D变换方法以及数字滤波的方法。通过实践过程掌握温度的几种控制方法，了解利用计算机进行自动控制的系统结构。 2.设计要求和设计指标 1、每组4～5同学，每个小组根据设计室提供的设备及设计要求，设计出实际电路组成一个完整的计算机温度测控系统。 2、根据设备情况以及被控对象，选择1～2种合适的控制算法， 框图和源程序，并进行实际操作和调试通过。 编制程序温度指标：60～80℃之间任选；偏差：1℃。 总体方案设计 本系统主要由数据采集、信号放大、模数转换等模块构成。设计思想是通过温度传感器将温度信号转变为电流（电压）信号，但我们要知道经温度变化引起电流（电压）信号的改变是非常小的，此时如果被模数转换器采集的话效果是非常不明显的，因此我们将其通过一个信号放大模块进行放大。再通过模数转换器后送入单片机AT89C51，而单片机通过PID算法控制烘箱的电炉加热，并且使数码管显示实时温度，从而实现温度的高精度控制。 4.硬件选择以及相关电路设计 温度传感器的选择 传感器的选取目前市场上温度传感器繁多就此我们提出了以下三种选取方案：方案一：选用铂电阻温度传感器，此类温度传感器在各方面特性都比较优秀，但其成本较高。 方案二：采用热敏电阻，选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三：选用美国Analog Devices 公司生产的二端集成电流传感器AD590，此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。其测量范围在-50℃--+150℃，满刻度范围误差为±℃，当电源电压在5—10V之间，稳定度为1﹪时，误差只有±℃，其各方面特性都满足此系统的设计要求。 比较以上三种方案，方案三具有明显的优点，因此此次设计选用方案三。
题目 锅炉课程设计 学生姓名 学号 院 ( 系 ) 专业 指导教师 报告日期2016年12月28日 目录 前言 第一章锅炉课程设计任务书 (3) 第二章煤的元素分析数据校核和煤种判别 (5) 第三章燃料燃烧计算 (7) 第四章锅炉热平衡计算 (9) 第五章炉膛设计和热力计算 (10) 第六章前屏过热器设计和热力计算 (15) 第七章后屏过热器设计和热力计算 (20) 第八章温再热器设计和高热力计算 (24) 第九章第一悬吊管热力计算 (28) 第十章高温对流过热器设计和热力计算 (30) 第十一章第二悬吊管热力计算 (33) 第十二章低温再热器垂直段设计和热力计算 (35)
第十三章转向室热力计算 (39) 第十四章低温再热器水平段设计和热力计算 (41) 第十五章省煤器设计及热力计算 (45) 第十六章分离器气温和前屏进口气温的校核 (48) 第十七章空气预热器设计和热力计算 (49) 第十八章锅炉整体热平衡校核 (56) 第十九章热力计算结果的汇总 (57)
前言 《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉，因此，它是《锅炉原理》课程理论联系实际的重要教学环节。它对加强学生的能力培养起着重要的作用。 本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程，内容包括锅炉受热面，锅炉炉膛的辐射传热及计算。对流受热面的传热及计算，锅炉受热面的布置原理和热力计算，受热面外部工作过程，锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。 由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏。 第一章锅炉课程设计任务书 引言 锅炉课程设计是巩固我们理论知识和提高实践能力的重要环节。它不仅使我们对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高掌握了锅炉机组的热力计算方法，学会使用锅炉机组热力计算标准方法，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力而且培养了我们查阅资料，合理选择和分析数据的能力，培养了我们严肃认真和负责的态度。 我国的锅炉目前以煤为主要燃料。锅炉的结构设计和参数的设计与选择以及煤种的选择与应用等都将会对燃料效率、锅炉安全经济运行水平以及环境污染等问题有影响。因为在锅炉设计中对锅炉的性能、
东华大学 燃油蒸汽锅炉房课程设计说明书 ——上海某造纸厂锅炉及锅炉房设计 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 2012年6月24日
目录 1、设计概况 (2) 2、设计原始资料 (2) 2.1蒸汽负荷及参数 (2) 2.2 燃料资料 (2) 2.3水质资料 (2) 2.4气象资料 (2) 3、热负荷计算及锅炉选择 (2) 3.1最大热负荷 (2) 3.2锅炉型号与台数的确定 (2) 4、给水及水处理设备的选择 (3) 4.1给水设备的选择 (3) 4.2水处理系统设计及设备选择 (4) 5、热力除氧器选型 (7) 6、汽水系统主要管道管径的确定 (8) 6.1锅炉房最大的用水量及自来水总管管径的计算 (8) 6.2与离子交换器相接的各管管径的确定 (8) 6.3给水管管径的确定 (9) 6.4蒸汽母管管径 (9) 7、燃油系统以及送、引风系统的设备选择计算 (9) 7.1计算燃油消耗量，确定燃油系统 (9) 7.2计算理论空气量0V k 和烟气量0 V y (10) 7.3送风机的选择计算 (11) 7.4引风机的选择计算 (11) 7.5风、烟管道断面尺寸设计计算 (12) 7.6热回收方案确定 (13) 7.7烟囱设计计算 (13) 8、锅炉房布置 (15) 9、锅炉房人员的编制 (15) 10、锅炉房主要设备表 (15) 11、参考文献 (16)
一、 设计概况 本设计为一燃油蒸汽锅炉房，为造纸厂生产过程提供饱和蒸汽。生产用气设备要求提供的蒸汽压力最高为0.4MP ，用气量为20t/h;假设造纸厂凝结水回收利用率为20%。 二、 设计原始资料 1、蒸汽负荷及参数： 生产用汽 D=20t/h, P=0.4MPa, 设凝结水回收率=20% 2、燃料资料： 选择200号重油作为锅炉燃料 元素分析成分： ar 83.976%,12.23%,1%,0.568%0.2%,2%,0.026% ar ar ar ar ar ar C H S O N W A ======= 重油收到基低位发热量：,=41868kj/kg net ar Q 密度：3=0.92~1.01/g cm ρ 3、水质资料 总硬度： H=3me/L 永久硬度：FT H =1.0me/L 总碱度：T H =2me/L PH 值： PH=7.5 溶解氧： 6~9mg/L 悬浮物： 0 溶解固形物：400me/L 注：未查到相关资料，采用假设值。 4、气象资料： 大气压强：101520Pa 海拔高度: 4.5 m 土壤冻结深度: 无土壤冻结情况 冬季采暖室外计算温度：-2℃ 冬季通风室外计算温度：3℃ 三、 热负荷计算及锅炉选择 1、最大热负荷： 生产过程所需最大热负荷：00=K =22/D D t h 0K ——考虑蒸汽损失及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素的系数取1.1。 2、 锅炉型号与台数的确定 根据用于生产的最大蒸汽负荷22t/h 以及蒸汽压力0.4Mpa ，且采用重油作为燃料，本设计选用WNS8-1.25-Y(Q)型锅炉3台。工作过程中3台锅炉基本上接
机械原理课程设计答辩参考选题 1. 机构选型？ 2. 何谓何谓机构尺度综合？ 3. 平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4. 何谓机构运动循环图？ 5. 机构运动循环图有哪几种类型？ 6. 在机构组合中什么是串联式组合？ 7. 在机构组合中什么是并联式组合？ 8. 在机构组合中什么是反馈式组合？ 9. 平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10. 举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移 动。 11. 举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12. 举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13. 对于外凸凸轮, 为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14. 要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标 准中心距, 并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传 动？ 15. 在凸轮机构中, 从动件按等加速、等减速运动规律运动时, 有何冲击？
16. 蜗杆的标准参数在何处，蜗轮的标准参数在何处？ 17. 平面四杆机构共有几个瞬心，其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18. 在平面机构中，每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19. 当两构件组成转动副时，其瞬心位于何处？当构件组成移动副时，其瞬心位于何处？ 20. 机械效率可以表达为什么值的比值？ 21. 标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22. 标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23. 从机械效率的观点看，机械的自锁条件是什么？ 24. 试叙机构与运动链的区别？ 25. 试计算所设计机构的自由度。 26. 试说明所设计机构的工作原理。 27. 四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的 输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28. 机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29. 机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30. 机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31. 执行机构按运动方式及功能可分为几类？
热交换器温度控制系统 一．控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、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。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点：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。 二、设计控制系统选取方案 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。对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。
换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，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便频器来控制。 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。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有： （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
过程控制系统课程课题：反应釜温度控制系统 系另I」：电气与控制工程学院 专业：自动化_____________ 姓名： ________ 彭俊峰_____________ 学号：__________________ 指导教师： _______ 李晓辉_____________ 河南城建学院 2016年6月15日
反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC 调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。
1系统工艺过程及被控对象特性选取 被控对象的工艺过程 本设计以工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）为过程系统被控对象。 反应器为标准3盆头釜，反应釜直径1000mm,釜底到上端盖法兰高度1376mm, 反应器总容积，耐压。为安全起见，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过。反应器压力报警上限组态值为。反应器的工艺流程如图1-1所示。 S8Q A a珑厲娜口 图1-1釜式反应器工艺流程图 该装置主要参数如表1-1所示。各个阀门的设备参数如表1-2所示，其中，D g为阀门公称直径、K v为国际标准流通能力。 表1-1主要测控参数表
本科生课程设计题目: 锅炉课程设计--26题 学生姓名：刘泰秀42101020 专业：热能与动力工程（热能）班级：421010班
一、设计任务 1.本次课程设计是一次虚拟锅炉设计，主要目的是为了完成一次完整的热力计算。 2.根据所提供参考图纸，绘制A0图纸2张，其目的是为掌握典型锅炉的基本机构及工作原理。 3.以《锅炉课程设计指导书》为主要参考书，以《电站锅炉原理》、《锅炉设计手册》为辅助参考资料，进行设计计算。 二、题目要求 锅炉规范： 1.锅炉额定蒸发量670t/h 2.给水温度：222 ℃ 3.过热蒸汽温度：540 ℃、压力（表压）9.8MPa 4.制粉系统：中间仓储式 5.燃烧方式：四角切线圆燃烧 6.排渣方式：固态 7.环境温度：20 ℃ 8.蒸汽流程：指导书4页 三、锅炉结构简图 设计煤种名称Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Qar 枣庄甘霖井56.90 3.64 2.25 0.88 0.31 28.31 7.71 22362
燃烧计算表 序 号 项目名称符号单位计算公式及数据结果 1 理论空气量V0 m3/kg 0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har- 0.0333*Oar 5.9584 2 理论氮容积V0N2 m3/kg 0.8*Nar/100+0.79*V0 4.7142 3 RO2容积VRO2 m3/kg 1.866*Car/100+0.7*Sar/100 1.0639 4 理论干烟气 容积 V0gy m3/kg V0N2+VRO2 5.7781 5 理论水蒸气 容积 V0H2O m3/kg 11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61*dk *V0 0.5956 6 飞灰含量αfh 查表2-4 0.9 烟气特性表 序号名称符号单位公式结果 1 锅炉输入热量Q r kJ/kg Qr≈Qar,net22362 2 排烟温度θpy ℃先估后校140 3 排烟焓hpy kJ/kg 查焓温表1705.44 4 冷空气温度tlk ℃取用20 5 理论冷空气焓h0lk kJ/kg h0lk=(ct)kV0 157.81
吉林大学锅炉课程设计说明书DOC 1 2020年4月19日
本科生课程设计 题目: 锅炉课程设计--26题 学生姓名：刘泰秀42101020 专业：热能与动力工程（热能）班级： 421010班
一、设计任务 1.本次课程设计是一次虚拟锅炉设计，主要目的是为了完成一次完整的热力计算。 2.根据所提供参考图纸，绘制A0图纸2张，其目的是为掌握典型锅炉的基本机构及工作原理。 3.以《锅炉课程设计指导书》为主要参考书，以《电站锅炉原理》、《锅炉设计手册》为辅助参考资料，进行设计计算。 二、题目要求 锅炉规范： 1.锅炉额定蒸发量 670t/h 2.给水温度：222 ℃ 3.过热蒸汽温度：540 ℃、压力（表压）9.8MPa 4.制粉系统：中间仓储式 5.燃烧方式：四角切线圆燃烧 6.排渣方式：固态 7.环境温度：20 ℃ 8.蒸汽流程：指导书4页 三、锅炉结构简图
四、计算表格 设计煤种名称Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Qar 枣庄甘霖井56.90 3.64 2.25 0.88 0.31 28.31 7.71 22362 序 号 项目名称符号单位计算公式及数据结果 1 理论空气量V0 m3/kg 0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har- 0.0333*Oar 5.9584 2 理论氮容积V0N2 m3/kg 0.8*Nar/100+0.79*V0 4.7142 3 RO2容积VRO2 m3/kg 1.866*Car/100+0.7*Sar/100 1.0639 4 理论干烟气 容积 V0gy m3/kg V0N2+VRO2 5.7781 5 理论水蒸气 容积 V0H2O m3/kg 11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61*dk *V0 0.5956 6 飞灰含量αfh 查表2-4 0.9
机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量，主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？圆柱齿轮的齿宽系数如何选择？闭式 传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其他形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？接触许用应力是否相等？ 为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是远离输入端好？为什么？ 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时，应怎么办？ ●定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确定？ 答：.定位销：保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度，一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置； ●4#题： ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么？高速级的传动比尽可能选得大是否合适， 为什么？ ●滚动轴承的类型如何选择？你为什么选择这种轴承？有何特点？ 根据轴径选轴承内径，初选轴承，选择合适外径，再计算径向当量动载荷及所需基本额定动载荷值，与所选轴承额定值作比较，再调整外径; ●齿形系数与哪些因素有关？试说明齿形系数对弯曲应力的影响？ ●以你设计的减速器为例，试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的？ ●减速器内最低和最高油面如何确定？ ●最低油面确定后在此基础上加5到10mm定出最高油面位置。放在低速轴一侧吧，油面会比较 稳定 ●5#题： ●开式圆轮应按什么强度进行计算？磨损问题如何在设计中考虑？P105 ●对开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断，故先按齿根弯曲疲 劳强度进行设计计算，然后考虑磨损的影响，将强度计算所求得的齿轮 ●模数适当增大。 ●一对相啮合的齿数不等的标准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大？如何两轮的弯曲强度接近相等？
前言 温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻,但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过AD 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,制作成本较高。近年来，美国DALLAS公司生产的DSI18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。 随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中.其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635等. 智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_）的结晶.目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路.有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU),并且可通过软件来实现测试功能,即智能化取决于软件的开发水平。 为了准确获取现场的温度和方便现场控制，本系统采用了软硬件结合的方式进行设计，利用LED数码管显示温度,利用DS18B20检测当前的温度值，通过和设定的参数进行比较，若实测温度高于设定温度，则通过555定时器产生频率可变的报警信号，若实测温度低于设定温度，则加热电路自动启动，到达设定温度后停止。在软件部分，主要是设计系统的控制流程和实现过程，以及各个芯片的底层驱动设计已达到所要求的功能。在近端与远端通信过程中，采用串行MAX232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。
北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：前馈反馈控制系统的 设计与整定 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013年12月06日
北华航天工业学院电子工程系 过程控制课程设计任务书 指导教师：教研室主任： 2013年12月06日 注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。
内容摘要 液位控制是工业中常见的过程控制，例如在饮料食品加工、化工生产、锅炉汽泡液位等多种行业的生产加工过程中都需要对液位进行适当的控制，它对生产的影响不容忽视。对于液位控制系统的方法，目前有常规的PID控制，但是PID 控制采用固定的参数，难以保证控制适应系统的参数变化和工作条件变化，得不到理想效果。而且，对于一些控制精度要求较高的场合，例如核电厂的蒸汽生成器中的液位控制，某些化工原料厂的化学溶液液位等问题，不允许在有扰动的情况下出现太大的超调量和过程的调节时间。 目前为了达到精度较高要求的先进控制策略的发展有：预测控制、自适应控制、智能控制、模糊控制等。具体采用的方法如将模糊控制和传统的PID控制两者结合，用模糊控制理论来整定PID控制器的比例，积分，微分系统；以负荷为前馈扰动量构成一个串级加前馈的三冲量闭环控制系统等。目前各种锅炉汽包水位控制绝大多数采用三冲量水位控制策略。 本文针对液位控制系统中较为基础的单容水箱作为控制对象，单容液位控制系统具有非线性，滞后，耦合等特征，能够很好的模拟工业过程特征。而对于控制系统的选择为前馈——反馈系统。一般的控制系统都属于反馈控制, 这种控制作用总是落后于扰动作用。对于时滞较大、扰动幅度大而频繁的过程控制往往不能满足生产要求。引入前馈控制可以获得显著的控制效果。前馈控制是按照扰动作用的大小进行控制, 所以控制是及时的。如果补偿作用完善可以使被控变量不产生偏差。 索引关键词：前馈—反馈控制PID 自动控制液位控制
扬州大学广陵学院 锅炉及锅炉房课程设计题目：燃油锅炉房工艺设计 院(系)别土木电气工程系 专业建筑环境与能源应用工程 班级建环81301班 学号130054101 姓名白杰 指导教师刘义 二○一六年七月
目录 1.锅炉课程设计任务书 (4) 1.1.设计目的 (4) 1.2.设计任务 (4) 1.3.原始资料 (4) 1.4.设计内容和要求 (4) 2.锅炉型号和台数的选择 (6) 2.1.热负荷计算 (6) 2.2.锅炉型号和台数选择 (6) 3.水处理设备的选择及计算 (8) 3.1.决定是否要除碱 (8) 3.2.确定水处理设备生产能力 (8) 3.3.软化设备选择计算 (9) 4.给水设备和主要管道的选择计算 (11) 4.1.决定给水系统 (11) 4.2.给水泵的选择 (11) 4.3.给水箱的选择 (11) 4.4.其他水泵的选型 (11) 4.5.主要管道和阀门的选择 (12) 4.6.分气缸选择计算 (13) 4.7.换热器的选择 (13) 5.送引风系统设计 (14) 5.1.计算空气量和烟气量 (14) 5.2.决定烟、风管道截面尺寸 (14) 5.3.确定送引风系统及其布置 (15) 5.4.确定烟囱高度和断面尺寸 (15) 6.供油系统设计 (16) 6.1.供油系统的确定 (16)
6.2.贮油罐容量确定 (16) 6.3.贮油罐的计算 (16) 6.4.日用油箱的计算 (17) 6.5.油泵选择 (17) 6.6.油路设计 (17) 7.锅炉房工艺布置 (19) 7.1.锅炉房建筑 (19) 7.2.锅炉房设备布置 (19) 7.3.风烟管道和主要汽水管道布置 (19) 8.附锅炉房热力系统图、锅炉房平面图、锅炉房剖面图
机械设计课程设计答辩题答案《机械设计》徐锦康 1题： 2 考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其他形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。
滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 3 相 什 缘处呈非对称布置； 4题： 双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么？高速级的传动比尽可能选得大是否合适，为什么？
滚动轴承的类型如何选择？你为什么选择这种轴承？有何特点？ 根据轴径选轴承内径，初选轴承，选择合适外径，再计算径向当量动载荷及所需基本额定动载荷值，与所选轴承额定值作比较，再调整外径; 齿形系数与哪些因素有关？试说明齿形系数对弯曲应力的影响？ 5 曲疲 等？ 如果两个斜齿轮的齿数相同，且没有变位，弯曲应力是相等的。 不考虑作用在齿轮齿面上的摩擦力，大小齿轮啮合力是相等的，但是小齿轮的齿根厚大于大齿轮的齿根厚，弯曲应力作用的截面积不同。但是，小齿轮轮齿工作“频繁”，在相同
的工作时间内，比大齿轮轮齿应力循环次数多（与传动比大小有关），所以常校核小齿轮的疲劳强度。 相同齿数的齿轮（包括斜齿轮），正变位的齿轮齿厚（包括齿根厚）变大。 固定式刚性凸缘联轴器和尼龙柱销联轴器在性能上有何不同？试讲述你所选联轴器的特 6 小齿轮较大齿轮可宽一些，安装啮合时容易组装 设计带传动时，发现带的根数太多，怎么办？ 可增大三角带型号，这样可减少带的数量
温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:
2015年5月31日 摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)
5.1原理图 (15) 摘要： 在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制，将DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。 关键字：AT89C51单片机；温控；DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。
过程控制系统课程设计报告 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值
以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。 （1）k 的求法：k 可以用下式求得： ()(0) y y k x ∞-= （x ：输入的阶跃信号幅值）
《电厂锅炉原理》 课程设计指导书 能源与动力工程系 目录 1
第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类 .............. 错误！未定义书签。第二章锅炉的设计计算 .......................................................... 错误！未定义书签。 第一节设计计算的步骤 ................................................... 错误！未定义书签。 第二节辅助计算和热平衡计算 ....................................... 错误！未定义书签。 第三节炉膛计算 ............................................................... 错误！未定义书签。 第四节屏式受热面的计算 ............................................... 错误！未定义书签。 第五节烟道对流受热面的计算 ....................................... 错误！未定义书签。第三章锅炉的校核计算 .......................................................... 错误！未定义书签。第四章符号与参考文献 .......................................................... 错误！未定义书签。 A. 符号比较 ......................................................................... 错误！未定义书签。 B. 参考文献 ......................................................................... 错误！未定义书签。附录1 课程设计的目的和任务 (2) 附录2 课程设计例题——2102t/h超临界煤粉锅炉热力计算 (5) 第一部分热力计算书 (5) 第二部分结构计算书 ......................................................... 错误！未定义书签。附录3 锅炉设计说明书示例 .. (53) 附录1 课程设计的目的和任务 一、课题 2012 t/h亚临界压力自然循环锅炉的设计布置与计算 二、目的和任务 目的： 1）运用原理课所学知识, 并加以巩固充实和提高； 2