锅炉温度控制系统的设计
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第1章绪论1.1课题背景根据国内实际情况和环保问题的考虑和要求,燃烧锅炉由于污染并效率不高,已经逐渐被淘汰;燃油和燃气锅炉也存在着燃料供应不方便和安全性等问题。
因些在人口密集的居民区、旅馆、医院和学校,电加热锅炉完全替代燃煤、燃油、燃气锅炉。
自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面,以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪表,并在各行广泛应用。
电加热锅炉采用全新加热方式,它具有许多优点,使其比其他形式的锅炉更具有吸引力:(1) 无污染。
不会排放出有害气体、飞尘、灰渣,完全符合环保方面的要求。
(2) 能量转化效率高。
加热元件直接与水接触,能量转换效率很高,可达95%以上。
(3) 锅炉本体结构简单,安全性好。
不需要布管路,没有燃烧室、烟道,不会出现燃煤、燃油、燃气的泄漏和爆炸危险。
(4) 结构简单、体积小、重量轻,占地面积小。
(5) 启动、停止速度快,运行负荷调节范围大,调节速度快,操作简单。
由于加热元件工作由外部电气开关控制,所以启停速度快。
(6) 可采用计算机监控,完全实现自动化。
其温度的控制都能通过微控制芯片完成,使锅炉的运行完全实现自动化,最大程度地将控制器应用于传统的锅炉行业。
本课题主要研究锅炉温度的过程控制。
新型锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。
加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。
电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。
主要是控制水的温度,保证恒温供水。
随着计算机和信息技术的高速发展,单片机广泛的应用于工业控制中。
工业控制也越来越多的采用计算机控制,在这里我们采用51系列单片机来做控制器。
锅炉温度定值S7-300控制系统设计摘要:锅炉温度定值S7--300 控制系统采用PLC作为控制系统的核心,使用西门子公司的S7--300 系列PLC编程软件中的PID功能块来实现控制算法,通过和计算机的通信实现数据的自动处理和操作的远程控制。
监控画面采用西门子公司的Wincc组态软件来制作,从而实现对Kp、Ti、Td三个参数的在线修改,以及实时监视被控对象的运行状态。
关键词:PID 可编程控制器组态软件1 引言锅炉的水温控制在一些场合仍然采用传统的继电器、接触器控制方式,没有控制算法,自动化程度不高,运行稳定性较差,操作维护部方便。
针对这些问题,本文采用S7--300 PLC 作为主控制单元,配合外围检测电路、执行单元、人机界面等技术,引入PID算法控制程序,设计出一种新的锅炉定值水温控制系统,以获得良好的控制效果。
在工业控制领域,基于运行稳定性考虑,大多采用PLC控制器作为控制核心。
特别是对生产过程中的各种物理量的检测和控制,PID控制仍然占据着非常重要的地位,在冶金、机械、化工等行业中获得了广泛应用。
PID算法简单、实用,容易为现场工程技术人员所掌握,它不需要求出被控系统的数学模型,通过调节比列(P)、积分(I)、微分(D)三个参数的大小就可以获得较好的控制效果。
对于比较复杂的控制系统,例如具有大惯性、纯滞后系统,可以在传统PID调节器的基础上,融入相应的智能控制算法衍生出各种实用可行的改进PID算法,因此,它具有较强的灵活性和应用性。
西门子中可编程控制器自带有两路模拟量输入和一路模拟量输出,具有较好的数值运算能力和处理模拟信号量的功能,可以设计出各种PID调节器,运用于具有连续量控制的闭环系统;还可根据被控对象的具体特点和要求来调整必要的控制参数,利用组态软件Wincc还具有监控功能,并可以在运行中调整参数。
2 锅炉温度定值控制系统结构2.1 PLC控制柜的组成(1)电源部分(2)CPU模块西门子S7--300PLC,型号为CPU315--2 DP,它集成了MPI 接口,可以很方便的在PLC站点、操作站OS、编程器PG、操作员面板建立较小规模的通讯。
1 引言1.1 系统设计背景近年来,加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统,温度是工业生产过程中重要的被控参数之一,冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉,对工件的处理均需要对温度进行控制。
因此,在工业生产和家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。
由于许多实践现场对温度的影响是多方面的,使得温度的控制比较复杂,传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能保证正常的工业生产。
随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生PLC控制技术所取代。
而PLC 本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。
这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。
通过本设计可以熟悉并掌握西门子S7-300PLC的原理与功能以及它的编程语言,以自动控制理论为指导思想,解决工业生产及生活中温度控制的问题。
1.2 系统工作原理加热炉温度控制系统基本构成如图1-1所示,它由PLC主控系统、固态继电器、加热炉、温度传感器等4个部分组成。
PLC主控系统图1-1 加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是:首先温度传感器将加热炉的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为西门子S7-300PLC可识别的数字量,然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行比较并经过PID运算处理后,给固态继电器输入端一个控制信号控制固态继电器的输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。
既加热炉温度控制得到实现。
其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起着重要作用。
1.3 系统组成本系统的结构框图如图2-3所示。
由图1-2可知,温度传感器采集到数据后送给S7-300PLC,S7-300PLC通过运算后给固态继电器一个控制信号从而控制加热炉的导通与否。
火电厂锅炉自动化控制系统设计火电厂锅炉是电力发电的核心设备,其重要性不言而喻。
自动化控制系统是保证锅炉正常运行和安全稳定的关键。
本文将一步步介绍火电厂锅炉自动化控制系统的设计过程。
一、控制目标及原理选型在设计火电厂锅炉自动化控制系统时,首先需要确定控制目标和原理选型。
常见的控制目标有以下几种:1.温度控制:对于锅炉来说,温度控制是非常重要的一个控制目标。
通过控制来保证锅炉内部温度在一定范围内,避免高温烧毁设备或者低温影响发电效率。
2.压力控制:锅炉内部压力高低控制也是控制目标之一。
通过控制压力来实现热水流动速度和水蒸气压力的平衡。
3.流量控制:锅炉内部热水流速控制也是一个非常重要的控制目标。
4.阀门控制:对于火电厂锅炉来说,阀门控制是一个比较重要的控制策略。
通过控制阀门开合,可以实现流量调控和压力平衡等。
在选择控制原理时,需要考虑控制系统的响应速度,稳态精度,以及设备成本。
常见的控制原理有PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。
二、运行状态识别在设计火电厂锅炉自动化控制系统时,需要考虑锅炉的各种运行状态,对不同的运行状态进行识别和分类,以便针对不同状态采取不同的控制策略。
常见的运行状态分类有以下几种:1.启动状态:在锅炉启动阶段,需要通过控制热水流入速度和阀门开合来调节内部的压力和温度;2.稳态状态:当锅炉运行稳定时,需要通过控制温度、压力和流量等参数来保证锅炉的正常运行;3.冷却状态:当锅炉停止运行时,需要关掉热水流入阀门,开始进行冷却。
针对不同的运行状态,需要设计不同的控制模型和控制参数。
三、系统架构设计在确定好控制目标和运行状态识别后,需要进行系统架构设计,包括控制系统的硬件和软件两个方面。
1.硬件设计:硬件设计主要包括传感器、执行器、控制器等方面。
对于火电厂锅炉自动化控制系统,传感器主要用于测量锅炉内部的温度、压力、流量等参数;执行器主要用于控制阀门的开合和水泵的开关;控制器主要用于控制系统的数据传输和控制逻辑等。
XXXXXXXX大学本科生过程控制课程设计说明书题目:热电厂锅炉炉膛温度控制系统的设计学生姓名:学号:专业:班级:指导教师:摘要锅炉是热电厂重要且基本的设备 ,其最主要的输出变量之一就是主蒸汽温度。
主汽温度自动调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内 ,以确保机组运行的安全性和经济性。
如果该温度过高 ,会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快 ,降低使用寿命。
若长期超温 ,则会导致过热器爆管 ,在汽机侧还会导致汽轮机的汽缸、汽阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的寿命缩短 ,甚至损坏;假如该汽温过低 ,会降低机组的循环热效率 ,一般汽温每降低5 ℃~10 ℃,效率约降低1 % ,同时会使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加 ,引起叶片磨损;当汽温变化过大时 ,将导致锅炉和汽轮机金属管材及部件的疲劳 ,还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化 ,甚至产生剧烈振动 ,危及机组的安全 ,所以有效精准的控制策略是十分必要的锅炉炉膛温度的控制效果直接影响着产品的质量,温度低于或者高于要求时都不能达到生产质量指标,有时甚至会发生生产事故,此设计控制以锅炉炉膛温度为主控参数、燃料和空气并列为副被控变量设计热电厂锅炉温度控制系统,以达到精度在正负5 ℃范围内。
关键词:热电厂;锅炉;炉膛温度;串级控制目录引言 (4)第一章热电厂的工艺流程及要求 (5)第二章锅炉的工艺流程及控制要求 (7)2.1锅炉的工艺流程 (7)2.2锅炉的控制要求 (8)第三章锅炉炉膛温度的分析 (8)第四章锅炉炉膛温度控制系统的设计 (12)4.1炉膛温度控制的理论数学模型 (12)4.2炉膛温度控制方法的选择 (12)4.3 系统单元元件的选择 (12)4.3.1温度检测变送器的选择 (12)4.3.2流量检测变送器的选择 (14)4.3.3主、副调节器正反作用的选择 (15)4.3.4主、副回路调节器调节规律的选择 (16)4.3.5控制器仪表的选择 (16)4.3.6控制阀的选择 (18)第五章锅炉炉膛温度控制系统的工作原理 (19)第六章总结 (20)参考文献 (21)引言随着现代工业生产的迅速发展,对工艺操作条件的要求更加严格,对安全运行及对控制质量的要求也更高。
单位代码01学号100119064分类号TP273+.2密级毕业设计说明书电锅炉温度控制系统的设计院(系)名称信息工程学院专业名称测控技术与仪器学生姓名邓继文指导教师吴娟2014年4月25日电锅炉温度控制系统的设计摘要电锅炉温度智能控制系统在工业生产和科研工作中占有重要的地位。
锅炉汽包燃烧系统是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标。
温度过高,会使蒸汽带水过多,汽水分离差,使后续的过热器管壁结垢,传热效率下降,过热蒸汽温度下降,严重时将引起蒸汽品质下降,影响生产和安全;温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求,严重时会发生锅炉爆炸。
尤其是大型锅炉,一旦控制不当,容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化,造成重大事故。
因此,在锅炉运行中,保证温度在正常范围是非常重要的。
基于单片机技术实现的电锅炉温度控制系统主要由温度检测电路、温度控制电路、温度显示电路三个部分组成。
在本次设计中,选用符合测量温度范围要求的热电偶温度传感器来实现数据采集,用仪表放大电路对电压信号进行放大,实现对温度的检测和信号的传输;用单片机对所采集的数据进行处理后,再进行相应的控制,从而实现对温度的控制;采用LCD1602液晶显示器将处理的数据进行实时显示。
然后根据设计电路进行了实际制作和测试分析,达到了预期的要求。
关键词:单片机,热电偶温度传感器,LCD,MAX6675The Design of the Electric Boiler Temperature Control SystemAuthor:Deng JiWenTutor:Wu JuanAbstractAnnealing temperature control system in industrial production and scientific research occupies an important bustion system of boiler steam drum is industrial steam boiler safe and stable operation of the important indicators.Temperature is too high, can make the steam with water too much, separation of poor, make the follow-up of superheater tube wall scaling, heat transfer efficiency drops, superheated steam temperature drop, serious when will cause steam quality to drop, affect the production and safety; Temperature is too low will damage part of the wall of the water cycle can't meet the technological requirements, serious happens when the boiler exploded.Especially large boiler, once the improper control, easy to make all of the water in the water or steam drum drum with vaporization, cause serious accident. Therefore, in boiler operation, it is very important to ensure that the temperature in the normal range.Based on single chip microcomputer technology to realize the electric boiler temperature control system is mainly composed of the temperature detection circuit, temperature control circuit, display circuit of three parts.In this design, choose to meet the requirements of measuring temperature range thermocouple temperature sensor to achieve data acquisition, instrument amplifier circuit of voltage signal is amplified and realize the temperature detection and signal transmission; After the data collected in the MCU, then the corresponding control, so as to realize the temperature control; Adopt LCD1602 LCD monitor the real-time display of data processing.Then according to the design of circuit are analyzed in actual production and testing, to achieve the desired requirements.Key words: MCU,Thermocouple Temperature Sensor,LCD,MAX6675目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 电锅炉简介 (1)1.3 电锅炉温度控制系统 (2)1.4 设计要求 (2)2 温度控制系统方案分析 (3)2.1 设计思想 (3)2.2 几种方案设计 (3)2.3 方案设计要求 (4)2.4 课题研究的意义 (4)3 电锅炉温度控制系统硬件设计 (6)3.1 温度检测电路 (6)3.1.1 热电偶传感器 (6)3.1.2 MAX6675电路 (6)3.2 温度显示单元电路 (8)3.3 温度控制电路 (10)3.3.1 蜂鸣器驱动电路 (10)3.3.2 继电器 (11)3.3.3 STC89C51单片机 (12)4 电锅炉温度控制系统软件设计 (18)5 电锅炉温度控制系统仿真 (20)5.1 电路仿真结果 (20)6 电锅炉温度控制系统设计实物图 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)附录A (26)附录B (26)1绪论1.1课题背景锅炉技术的发展受经济发展速度和投资规模因素影响,能源政策和节能、环保要求的制约等越来越严重。
锅炉温度控制系统的设计(共17页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-综述锅炉汽包燃烧系统是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标,温度过高,会使蒸汽带水过多,汽水分离差,使后续的过热器管壁结垢,传热效率下降,过热蒸汽温度下降,严重时将引起蒸汽品质下降,影响生产和安全;温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求,严重时会发生锅炉爆炸。
尤其是大型锅炉,一旦控制不当,容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化,造成重大事故。
因此,在锅炉运行中,保证温度在正常范围是非常重要的。
本文设计了一种数字式锅炉温度控制系统,并给出了硬件原理图。
该控制系统是用MCS-51系列单片机及其相关硬件来实现,利用传感器测量温度数据、CPU循环检测传感器输出状态,并用光柱和LED指示温度的高度。
当锅炉温度低于用户设定的值时,系统自动打开燃料通道,当温度到达设定值时,系统自动关闭燃料通道。
通过定量的计算表明该控制系统设计合理、可行。
一.系统总体设计1.1 系统总体设计方案设计框图如下所示:图1-1系统框图1.2 单元电路方案的论证与选择硬件电路的设计是整个实验的关键部分,我们在设计中主要考虑了这几个方面:电路简单易懂,较好的体现物理思想;可行性好,操作方便。
在设计过程中有的电路有多种备选方案,我们综合各种因素做出了如下选择。
1.2.1 温度信号采集电路的论证与选择采用温度传感器DS18B20美国DALLAS公司的产品可编程单总线数字式温度传感器DS18B20可实现室内温度信号的采集,有很多优点:如直接输出数字信号,故省去了后继的信号放大及模数转换部分,外围电路简单,成本低;单总线接口,只有一根信号线作为单总线与CPU连接,且每一只都有自己唯一的64位系列号存储在其内部的ROM存储器中,故在一根信号线上可以挂接多个DS18820,便于多点测量且易于扩展。
DS 18 B2 0的测温范围较大,集成度较高,但需要串口来模拟其时序才能使用,故没有选用此方案。
输入输出通道及其接口设计1)温度检测模拟输入通道设计图1-2 输入通道原理图设V /F 变换器的额定输出频率为F ,计数器对输出脉冲的计数时间为Ts ,A /D 转换结果的分辨率为i ,则有:sis F T 2取Ts =1s ,则在V /F 的输出频率范围0~10kHz 内,可以得到13位的A /D 转换结果。
2) 晶闸管数字触发输出通道设计晶闸管的工作方式有:调压方式; 调功方式调压方式:是通过利用移相触发脉冲调节晶闸管的导通角,使输入到电加热元件的电压改变,达到调节用电器的输入功率,来实现控制目的 。
图1-3 调压方式原理图图1-4 波形图调功方式:触发电路采用的是过零触发方式,外加正弦电压过零时控制信号才使晶闸管的触发导通,则负载上得到的电压是一个正弦波。
调功方式输入电炉的平均功率为:RU N n P 2P ——输入电炉的功率;R ——负载有效电阻;U ——电网电压 ;n ——允许导通的波头数;N ——设定的波头数。
当 n =0时,电炉的输入功率为零;n =N 时,电炉的输入功率为满功率。
由以上分析可得晶闸管数字触发输出通道设计图1-4 过零检测同步脉冲电路图1-5 波形图 3) 拨码盘给定输入通道拨码盘作为数字量的输入设备,设定和修改码盘值可作为控制系统的给定值。
输入非数字信息时,需要事先将非数字信息转换为数字代码,再由拨码盘输入。
4) 数码显示输出通道 包括: 数字量输出接口电路;锁存译码驱动电路;七段数码管显示器。
5) 打印机输出通道 包括: 系统配置了通用打印机接口电路; 打印内容包括表头、制表、采样数据和采样时间。
二.系统框图系统原理图T1系统框图由系统原理图可画出系统的结构框图为z)闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的控制系统。
闭环控制系统优点----不管任何扰动引起被控变量偏离设定值,都会产生控制作用去克服被控变量与设定值的偏差。
因此闭环控制系统有较高的控制精度和较好的适应能力,其应用范围非常广泛。
缺点---闭环控制系统的控制作用只有在偏差出现后才产生,当系统的惯性滞后和纯滞后较大时,控制作用对扰动的克服不及时,从而使其控制质量大大降低。
在闭环控制系统中,根据设定值的不同形式,又可分为定值控制系统,随动控制系统和程序控制系统3.温度系统控制器的设计由以上分析可知,锅炉的温度控制系统可以近似为二阶系统,可表示为)1(1)(+=s s s G o ,以大林算法设计数字控制器D (z)。
设采样周期T=。
计算广义对象的脉冲传递函数)1)(1(])1()1[()1)(1()1)(1()1(1111)1(1111)1()1(1)1()1(11)(11111121111112112121)1()1(11z e z z e e ez z e zzzezze z z e z z z zs z s z e T T T T TT TT Ts T T TT s s Z s Z s s s Z z G -----------------------------+-+=--+----=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+--•-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++-•-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+•-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+•-=----把T=、 607.05.0==--e e T 代入得)607.01)(1()832.01(107.0)(1111z z z z z G ------+=)(z Φ的计算由于 )1()1()(1//1z e e zT T N z -------=Φττ此处N=0、T=,τ是整个系统(包括数字控制器和被控对象)的时间常数,代入上式得)1()1()(1//1z e e zT T z ------=Φττ由于 )(1)(z z G e Φ-=所以 )1()(1)(1/11z e z G T e z z ----=Φ-=-τ数字控制器的设计由数字控制器的公式)()()()(Z z G z z D G e Φ=把式(3)中的)()(z z G e 和Φ代入式(4)得数字控制器z z e T z D 11/832.01)607.01)1(934.0)(---+--=(τ消除振铃现象由于直接用大林算法构成的闭环控制系统时,数字控制器的输出U (z )会以1/2的采样频率大幅度上下摆动,我们把这种现象叫做振铃现象。
振铃现象与被空对象的特性、闭环时间常数、采样周期、纯滞后时间的大小等有关,振铃现象中的震荡是衰减的,并且由于被控对象中惯性环节的低通特性,使得这种震荡对系统输出几乎无任何影响,但是振铃现象却会增加执行机构的磨损。
所以要想尽办法消除振铃现象。
由于令z=-1附近的极点会引起振铃现象,为消除振铃令现象,令z=-1附近的极点的z=1,代入上式得)607.01)1(510.0)(1/z e T z D ----=(τ4.硬件设计本控制系统原理框图如图1所示,它由以下几个模块构成:信号转换及调理电路、数据采集模块、数据显示模块、脉宽调制控制及驱动电路和执行机构。
图4-1系统硬件电路4. 1.信号转换及调理电路信号转换调理就是将温度信号转化为电信号,然后调理为可采集的电压信号。
具体电路参见图。
+2.5VAD5907123456-3.5V+15V -3.5V图4-2信号转换及调理电路数据采集模块通过A/D转换器将输入的模拟电压量转换为数字量,并通过并行接口芯片将数字量送给计算机。
本控制系统A/D转换器采用高精度的MC14433,图为MC14433的典型电路图。
MC14433是三位半十进制(即11位二进制数)的双积分式模数转换器,转换速率为4-10Hz,它无控制启停信号,一旦上电,就不断地转换。
转换结果采用BCD码动态扫描输出,它的千位、百位、十位、个位的BCD码输出为分别与DS1、DS2、DS3、DS4输出高电平是相对应,由于它们无三态特性,不可与PC机直接相连,因此要通过并行接口芯片相连接。
又因为MC14433无内部参考电压源,因此利用低温漂的集成化的精密电源MC1403来产生稳定的参考电压。
图4-3数据采集电路数据显示模块PC机将采集到的温度值经处理后送往LED数码管上显示,并在屏幕上打印出控制曲线。
这部分可利用PC微机总线接口实验装置上的现有资源,在实验装置上本模块提供了六个LED数码管,CPU通过两个端口来驱动LED数码管,分别为段输出选通端和位选通端。
数据的输出显示采用动态扫描方式,利用眼睛的视觉惯性来实现稳定的数字显示。
4. 4.脉宽调制控制及驱动电路脉宽调制控制及驱动部分的原理图(图中包括执行机构部分)如下:图 4-4 脉宽调制控制及驱动电路本电路用于完成反馈控制的功能,利用PC机输出的经PID控制算法处理后的误差信号去控制产生具有一定占空比的脉冲,并送往驱动电路进行脉冲放大。
改变占空比的调节方法有脉宽调制(PWM)和脉频调制(PFM)。
由原理图可知本系统采用PWM方式,即工作频率不变,通过改变后级电路的导通与截止比来改变占空比。
图上所示各点的波形具体体现了本电路的工作过程。
.执行机构这部分电路比较简单,由双向可控硅(晶闸管)及电路组成,见图所示。
晶闸管一旦触发,管子就导通,把控制信号减少甚至完全去掉,它仍然导通,只有当阳极电流减少到维持电流以下,管子才会截止。
不过双向可控硅则无所谓阴、阳极。
本电路可控硅采用BT138 600E,见图,其中T1:主端子 T2:主端子 G:门极5软件设计系统控制程序的任务:a)系统初始化。
b)多路模拟转换开关的切换控制。
c)温度反馈信号采样和数字滤波、线性化处理。
d)读给定输入值,且将BCD码转换为二进制码。
e)完成系统的控制算法和控制输出。
f)定点或巡回显示温度值和网带速度值。
g)定时打印时间、温度和网带运行速度。
按控制功能将程序分成三个程序模块:系统初始化程序模块系统初始化包括:a)设置堆栈;b)清除动态数据缓冲区;c)初始化打印缓冲区;d)设置计数器的控制字和计数初始值;e)设置时钟系统的初始值;f)设置控制算法程序的初始值;g)系统中断控制初始化等。
图5-1 初始化模块流程图外部中断服务程序模块中断服务程序的任务:1)读取A/D转换结果,以BCD码的形式送到数码管中显示。
2)读取温度给定值并将BCD码转换为二进制码。
3)外部中断产生ls钟内,将多路模拟转换开关切换到下一个通道。
定时打印程序模块实现任务:1)实时时钟程序2)根据设定时间完成打印控制图5-2 定时打印程序模块流程图6.系统仿真分别进行给定值变化和干扰变化仿真,并与PID控制的变化加以比较,整理得下图6-1 燃烧系统的内模控制与PID控制的阶跃响应曲线由图6-1可以看出,内模控制比普通PID控制更能获得良好的动态效应,稳定速度快,超调量减小,抗干扰能力强。