电加热器控制系统毕业设计论文

摘要：本文介绍了以单片机AT89C52作为核心元件构成的电阻炉温度控制系统的工作原理，详细说明了采用的新型元件，分析了系统硬件结构，最后给出了系统流程图。

采用单片机进行炉温控制,具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点,对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义。

在对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制中，采用单片机控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

本文……进行介绍。

该控制系统以ms-51单片机为控制核心，采用增量式PID控制算法，实现对温度的智能控制。

同时，具有超调量小、温度上升快、稳定性好等特点。

关键字：电阻炉；单片机；温度控制系统；通信Summary：This paper introduces the AT89C52 microcontroller which is the core component consisting of resistance furnace temperature control system works, detailing the use of new components, analyzes the structure of the system，at the end of the paper flow chart is given. Temperature control by MCU,with a simple circuit design, high accuracy and good control effect on increasing productivity, and promote scientific and technological progress has important practical significance. In a variety of furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring and control, the use of SCM is not only easy to control, the advantages of simplicity and flexibility of a large, but can greatly improve the technical indicators accused of temperature, which can greatly improve the quality and quantity. The control system for the control of ms-51 MCU core, an incremental PID control algorithm to realize the intelligent control of temperature. Meanwhile, a small overshoot, fast rise in temperature, good stability.Key words: Resistance Furnace;microcontroller;temperature control system;communicate第一章绪论1.1 电阻加热炉温度控制系统的目的和意义温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。

低压加热器毕业设计低压加热器毕业设计在现代工业生产中，加热器是一种非常重要的设备。

它可以将电能、燃料等能源转化为热能，提供给生产过程中所需的热源。

而低压加热器则是一种特殊的加热设备，它能够在较低的压力下实现高效的加热效果。

本文将围绕低压加热器的毕业设计展开讨论。

首先，我们需要明确低压加热器的工作原理。

低压加热器一般采用电能作为能源，通过将电能转化为热能，将液体或气体加热至所需温度。

在设计低压加热器时，我们需要考虑的因素包括加热器的功率、加热效率、温度控制等。

为了提高低压加热器的功率，我们可以采用多种方法。

首先，选择合适的加热元件是至关重要的。

常见的加热元件包括电热丝、电热管等。

这些元件具有较高的导热性能和较好的稳定性，能够在较低的压力下实现高效的加热效果。

其次，我们可以通过增加加热元件的数量或改变其排列方式来提高功率。

例如，可以将多个电热丝并联或串联连接，以增加总的加热功率。

此外，合理设计加热器的结构和散热系统也是提高功率的关键。

另外，提高低压加热器的加热效率也是设计的重要目标之一。

加热效率是指加热器将电能转化为热能的效率。

为了提高加热效率，我们可以从以下几个方面入手。

首先，选择高效的加热元件是关键。

例如，采用具有较高导热系数和较低电阻的材料制造加热丝，可以提高加热效率。

其次，合理设计加热器的结构和散热系统，以减少能量的损耗。

例如，采用散热片或风扇等散热装置，可以增加加热器的散热面积，提高散热效率。

最后，合理控制加热器的工作温度，避免能量的过度消耗。

除了功率和加热效率外，温度控制也是低压加热器设计的重要考虑因素之一。

在实际应用中，我们往往需要将加热器加热至特定的温度范围内，以满足生产过程的需求。

为了实现精确的温度控制，我们可以采用多种方法。

首先，可以采用传感器来监测加热器的温度，并通过反馈控制系统来调节加热功率。

例如，当温度超过设定值时，控制系统可以自动减小加热功率，以保持温度在设定范围内。

其次，可以采用PID控制算法来实现更加精确的温度控制。

毕业设计（论文）题目智能家用电热水器控制器设计英文并列标题问题 Intelligent home electric water heater controller design二零年月摘要随着计算机技术和电信业的发展，通过电话线进行的远程通信越来越常见。

人们凡是采用MODEM进行通信，但是在通信数据量不大，对通信速率要求不高的应用场合，我们可以考虑一种DTMF通信方式，它具有接口简单，成本低廉且可靠性高的特点。

本文介绍了一种电话远程控制家用电器的实现方式。

用户可通过任意一部双音频电话（包孕手机、电话分机）对本身家庭安装的家用电器进行开机、停机、设定等操作。

全文分为六章。

第一章介绍系统具体结构及实现方式。

第二章介绍主要芯片。

第三章讲的是从硬件方面分析了课题。

第四章是从软件方面分析了课题。

第五章就是仿真模拟软件的介绍。

设计中，硬件电路设计使用Auto CAD软件；使用C语言软件编写轨范；利用自带仿真软件对电话控制家用热水器仿真。

本设计作为毕业设计标题问题，主要价值在于运用理论与实际相结合。

如前所述，全球都需要高新科技，来带动整个经济的发展。

电话控制家用热水器是自动化生产技术的代表之一，是必弗成少的，在生活方面起着举足轻重的感化。

关键词：远程控制、DTMF通信方式、自动化生产AbstractWith the development of computer technology and telecommunications industries, remote communication via telephone lines are becoming more common. People usually MODEM communication, but not in the amount of communication data, the communication rate of less demanding applications, we can consider a DTMF communication, it has a simple interface, low cost and high reliability. This article describes the implementation of a telephone remote control home appliances. Users can install their own household appliances were starting, stopping, and other operations by setting an arbitrary one pair of tone phone (including cell phones, telephone extension).The full text is divided into six chapters. The first chapter describes the specific structure and implementation systems. The second chapter describes the main chip. The third chapter is talking about the hardware aspects of the analysis of the subject. The fourth chapter analyzes the issue from the software. The fifth chapter is the introduction of simulation software. Design, hardware design using Auto CAD software; software using the C programming language; the use of simulation software that comes with the phone to control domestic water heater simulation.The design as a graduate design topics, the main value lies in the use of a combination of theory and practice. As mentioned above, the high-tech global need to bring the whole economy. Telephone control of household water heater is one of the representatives of automated production technology is essential, plays an important role in life.Keywords: remote control, DTMF communication, automated production.目录第一章绪论 (1)1.1 本文课题研究背景 (1)1.2 电话远程控制电热水器的远程控制的内容 (1)第二章系统具体结构及实现方式 (2)第三章系统硬件设计 (4)3.1 振铃检测电路设计 (4)3.2 电话自动摘机和挂机电路设计 (5)3.3 音频放大电路设计 (6)3.4 DTMF信号解码电路设计 (6)3.5 语音提示电路设计 (7)第四章系统软件设计 (8)4.1 数据的发送与接收的流程图 (8)4.2 暗码修改流程图 (10)4.2.1系统身份认证功能 (11)4.2.2 用户信令解释功能 (11)4.2.3 软件按时功能 (11)4.3 软件设计流程 (12)4.3.1单片机初始化 (12)4.3.2振铃计数模块……………………………………………………………………………………4.3.3语音提示模块……………………………………………………………………………………4.3.4暗码修改模块……………………………………………………………………………………4.3.5控制电器模块……………………………………………………………………………………第五章系统的应用 (16)5.1系统的应用前景………………………………………………………………………………………5.2系统的调试与使用…………………………………………………………………………………第六章总结 (18)致谢…………………………………………………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………………………………………第一章绪论1.1 本文课题研究背景二十一世纪是信息时代，各种电信新技术鞭策了人类文明的进步。

长春工业大学毕业设计、毕业论文题目电阻加热炉温度控制系统学院人文信息学院专业班级电气工程及其自动化070922班指导教师王霆姓名刘塞北2011年6月3日摘要如今电阻炉被广泛应用于各大工业领域，通过单片机的实时控温来提高劳动生产效率和产品质量，同时对节能环保也有着重大意义。

本此设计的核心处理器为AT89C2051单片机，用其对电阻炉温度进行检测和控制。

选择了K型热电偶作为金属传感器，其优点是精度高成本低，并选择串行E²PROM 24C01来存储测量数据和调控参数，这样就确保断电后数据仍能被保存。

检测信号经运算放大器放大后进入多路开关，多路开关轮流检测3个通道的温度信号后轮流输出给A/D转换器，最后将电压信号转变为频率信号传输给单片机进行处理。

控制方式则为调功控制，通过使用光耦合双向可控硅对双向导通晶闸管的导通百分比进行控制，进而对电阻丝的功率进行调节。

在键盘上输入预设温度后，单片机通过控制双向导通晶闸管的导通百分比对电阻丝的功率进行调节，使温度控制在预设值，同时在LED显示屏上显示当前炉内温度。

关键词：AT89C2051 频率转换调整AbstractNow resistance heater is widely used in each industrial fields. Microcontroller is used to control temperature to improve production efficiency and product quality，and it is important to the energy conservation and environmental protection．The design of the core processor as AT89C2051 microcontroller，with its to there sistance furnace temperature testing and control．Choose K type thermocouple as metal sensor，its advantage is low cost， high precision and choose 24C01 E²PROM serial to storage measurement data and control parameters，thus ensure after power failure data can still be saved. Detection signal amplifier amplification by entering multiple switch after, multi-channel switch turns detection three channels temperature signal after take turns output to A/D converter, finally the voltage signal into frequency signal transmission give microcontroller to undertake handling. Control mode is adjustable power control, through the use of optical coupling bidirectional thyristor of double guide the thyristor controlled conduction percentage, and the power of resistance wire adjusted. On the keyboard input preset temperature, SCM through control double guide the thyristor conduction percentage of power of resistance wire on the adjustment, make temperature control in default, while in the LED display on display the current inside-heater temperature.Keywords：AT89C2051 frequency convert adjust目录第1章概述 (1)1.1 电阻加热炉自动控温系统的研究背景及意义 (1)1.2 目前国内外研究现状 (1)1.3 论文研究的主要内容 (2)第2章方案论证 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2 系统方案论证 (3)2.2.1 模数转换器的选择论证 (4)2.2.2 温度检测的选择论证 (5)2.2.3 存储器扩展电路的选择论证 (6)2.2.4 键盘的选择论证 (8)2.2.5 输出控制电路的选择论证 (8)2.2.6 显示器的选择论证 (9)第3章系统硬件设计 (11)3.1 控制单元的设计 (11)3.2 模数转换电路的设计 (12)3.3 温度检测电路的设计 (14)3.4 存储器扩展电路的设计 (15)3.5 显示电路的设计 (16)3.6 键盘电路的设计 (18)3.7 输出控制电路的设计 (19)3.8 电源电路的设计 (21)第4章系统软件设计 (23)4.1 温度检测流程图 (23)4.2 软件的主程序流程图 (24)4.3 输入输出程序流程图 (25)4.4 调功程序流程图 (25)4.5 温度显示流程图 (26)第5章控制算法及滤波 (27)5.1 数学建模与控制算法 (27)5.1.1 数学建模 (27)5.1.2 控制算法 (28)5.2 数字滤波 (30)5.2.1 数字滤波的介绍 (30)5.2.2 数字滤波的设计 (30)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1：电阻式锅炉的自动控温系统原理图 (35)附录2：电阻式锅炉的自动控温系统程序清单 (36)第1章概述1.1 电阻加热炉自动控温系统的研究背景及意义温度是科学实验和生产过程中十分普遍但又非常重要的物理参数。

课题实践类别：项目承接与技术服务题目：快热式家用电热水器的设计课题实践课题及任务湖南工业职业技术学院课题实践开题报告书电气工程系电气自动化技术专业湖南工业职业技术学院课题实践考核表电气工程系电气自动化技术专业快热式家用电热水器的设计摘要热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂家不断追求的目标。

快热式电热水器与普通电热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须预热，减少了电能浪费。

另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。

本设计要求用2位数码管显示出水温度和功率档位，设置3个按键分别为电源开关键、档位上调和下调键，出水温度超过65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降低到45℃以下时恢复加热。

内胆温度超过105℃时停止加热，防止干烧。

本文首先介绍了系统的总体组成，硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关系。

对于较新的可编程芯片又进一步介绍了其内部结构及外部特征。

本软件采用模块化设计。

在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块，在各模块适当位置设置软件陷阱，进行冗余设计，在信号采集与处理程序中采用多种数字滤波的方法，以消除随机的尖脉冲千扰。

本系统可以实现对热水器水温的实时控制，程序的可移植性强，有很好的推广、应用价值。

性能达到目前国内的同类设备水平，且价格低廉。

关键字： 51系列单片机控制，LED数码显示，单片机，温度传感器，热敏传感器目录第一章热水器功能介绍 (2)1.1 功能要求 (2)第二章方案论证 (3)第三章系统硬件电路的设计 (5)3.1 加热控制电路 (6)3.2 温度检测电路 (7)3.3 键盘与显示电路 (8)3.4 核心部件单片机 (9)3.5 整流和稳压电路 (10)3.6 报警电路 (10)第四章系统程序的设计 (11)4.1 主程序 (11)4.2 显示扫描子程序 (12)4.3 按键扫描处理子程序 (15)4.4 加热控制程序 (15)4.5温度检测程序 (18)第五章调试及性能分析 (22)第六章系统的抗干扰措施 (23)6.1 系统干扰的来源 (23)6.2 硬件方面的抗干扰措施 (24)6.3 软件方面的抗干扰措施 (24)6.3.1 数字滤波消除数据采集误差 (24)6.3.2 利用“看门狗”技术来实现PC的快恢复 (24)6.3.3 指令冗余 (25)心得与总结 (26)参考文献 (27)附录一快热式电热水器硬件原理图 (28)附录二程序 (29)第一章热水器功能介绍1.1 功能要求当前，热水器已成为日常生活中﹑不可缺少的家用电器，设计制造更实用﹑更方便﹑更安全﹑更节能的热水器是产品设计师和生产厂家不断追求的目标。

加热炉温度控制系统毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 研究的主要容 (1)1.3 系统的设计目标及技术要求 (1)1.4 控制系统的设计原理 (2)1.5 技术综述 (2)第2章硬件设计 (4)2.1 西门子S7- PLC (4)2.1.1 西门子S7-200主要功能模块介绍 (4)2.1.2 开关量I/O模块介绍 (5)2.2 温度传感器 (5)2.2.1 热电偶 (6)2.2.2 热电阻 (6)2.3 模拟量输入模块 (8)2.3.1 EM231模拟量输入模块 (8)2.3.2 EM232模拟量输出模块 (10)2.4 可控硅电压调整器 (11)2.4.1 可控硅电压调整器简介 (11)2.4.2 可控硅电压调整器的主要性能指标 (12)2.4.3 双向可控硅交流调压原理 (12)2.4.4 可控硅电压调整器在加热炉中的应用 (13)2.5 本章小结 (14)第3章炉温PID控制算法 (15)3.1 PID控制器基本概念 (15)3.2 PID控制算法数字化处理 (16)3.3 PID在PLC中的回路指令 (19)3.4 模拟量采集的数字滤波算法 (21)3.5 采样周期的选择 (23)3.6 PID参数整定 (24)3.7 本章小结 (27)第4章软件设计 (28)WORD版本.4.1 STEP7编程软件简介 (28)4.2 方案设计思路 (28)4.3 程序流程图 (30)4.4 系统程序实现 (30)4.5 PLC炉温控制系统的调试 (31)4.6 本章小结 (31)第5章组态画面设计 (32)5.1 组态王简介 (32)5.2 组态画面设计 (32)5.2.1 创建项目 (32)5.2.2 创建主画面 (34)5.2.3 建立实时趋势曲线 (35)5.2.4 创建报警窗口 (35)5.2.5 建立系统原理画面 (36)5.2.6 建立参数监控画面 (37)5.3 本章小结 (38)第6章系统调试 (39)6.1 组态王与S7-200的通信 (39)6.2 启动组态王 (39)6.3 参数设定和监控 (40)6.4 报警信息提示 (41)6.5 趋势曲线监控 (42)6.6 本章小结 (43)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录１ (47)附录2 (49)附录3 (52)WORD版本.第1章绪论1.1课题背景及意义随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。

电热器件中的控制系统设计与优化电热器件是一种常见的加热设备，广泛应用于生活和工业领域。

控制系统是电热器件的关键部分，对于电热器件的性能和安全性起着重要作用。

本文将探讨电热器件中控制系统的设计与优化方法。

首先，电热器件的控制系统应能满足用户对加热过程的精确控制需求。

一个高效的控制系统应具备以下几个特点：1. 温度传感器：控制系统需要配备高精度的温度传感器，以实时监测电热器件的温度变化。

常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。

2. 控制算法：控制系统应采用先进的控制算法，如PID控制算法，以实现精确的温度控制。

PID控制算法根据目标温度和实际温度之间的误差来调整加热功率，以使温度稳定在设定值附近。

3. 控制模式选择：控制系统应支持多种控制模式选择，如手动模式和自动模式。

手动模式下，用户可以手动控制加热功率，自动模式下，控制系统会根据设定的温度要求自动调节加热功率。

除了满足精确控制的要求外，电热器件的控制系统还应关注能源消耗和安全性。

1. 能源消耗优化：控制系统应根据实际需求调整加热功率，以达到节能的目的。

利用先进的控制算法，控制系统可以根据温度变化的趋势预测未来的温度变化，从而合理调整加热功率。

2. 安全性优化：控制系统应具备多重安全保护机制，以确保电热器件的安全操作。

例如，过温保护功能可以监测温度超过设定值时及时切断电源，防止过热引发火灾或其他安全事故。

另外，随着智能化技术的发展，电热器件的控制系统也可以借助于互联网和物联网技术进行远程监控和控制。

1. 远程监控：利用互联网和物联网技术，用户可以随时随地通过手机或电脑等终端设备对电热器件进行温度监控。

当温度异常或超过设定范围时，控制系统会发送报警信息给用户。

2. 远程控制：用户还可以通过手机或电脑等终端设备对电热器件的控制系统进行远程控制。

这样，用户可以提前设置好需要加热的时间和温度，等到到达家中时，室内已经达到了所需的温度。

在控制系统的设计和优化过程中，还需要考虑电热器件的特性和使用环境。

摘要温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。

加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。

这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 然而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。

加热炉温度是一个大惯性系统，一般采用PID调节进行控制。

随着PLC功能的扩充在许多PLC 控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。

本设计是利用西门子S7-200PLC控制加热炉温度的控制系统。

首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-200PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。

关键词：温度控制；PID；温度传感器；可控硅电压调整器- . -word资料-AbstractT emperature control system has been widely used in the industry controlled field，as the temperature control system of boilers and welding machines in steel works、chemical plant、heat-engine plant etc. Heating-stove temperature control has also been applied widely in all kinds of fields .The application of this aspect is based on SCM which is making the PID control, yet the hardware and software design of DDC system controlled by SCM is somewhat complicated , it’s not an advantage especially related to logic control, however it is accepted as the best choice when mentioned to PLC.The furnace temperature of heating-stove is a large inertia system，so generally using PID adjusting to control. With the expanding of PLC function, the control function in many PLC controllers has been expanded. Therefore it is more reasonable to apply PLC controlling in the applicable fields where logical control and PID control blend together. The design has utilized the control system with which Siemens S7-200 PLC control the temperature heating-stove. In the first place this paper presents the working principles of the temperature control system and the elements of this system. Then it introduces Siemens S7-200 PLC and the specific design procedures of the hardware and the software.Keywords T emperature control PID temperature pickup SCR Voltage Converter- . -word资料-目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 研究的主要内容 (1)1.3 系统的设计目标及技术要求 (1)1.4 控制系统的设计原理 (2)1.5 技术综述 (2)第2章硬件设计 (4)2.1 西门子S7-200 PLC (4)2.1.1 西门子S7-200主要功能模块介绍 (4)2.1.2 开关量I/O模块介绍 (5)2.2 温度传感器 (6)2.2.1 热电偶 (6)2.2.2 热电阻 (6)2.3 模拟量输入模块 (9)2.3.1 EM231模拟量输入模块 (9)2.3.2 EM232模拟量输出模块 (10)2.4 可控硅电压调整器 (11)2.4.1 可控硅电压调整器简介 (11)2.4.2 可控硅电压调整器的主要性能指标 (12)2.4.3 双向可控硅交流调压原理 (12)2.4.4 可控硅电压调整器在加热炉中的应用 (13)2.5 本章小结 (15)第3章炉温PID控制算法 (16)3.1 PID控制器基本概念 (16)3.2 PID控制算法数字化处理 (17)3.3 PID在PLC中的回路指令 (20)3.4 模拟量采集的数字滤波算法 (22)3.5 采样周期的选择 (24)3.6 PID参数整定 (25)3.7 本章小结 (28)第4章软件设计 (29)4.1 STEP7编程软件简介 (29)- . -word资料-4.2 方案设计思路 (29)4.3 程序流程图 (31)4.4 系统程序实现 (31)4.5 PLC炉温控制系统的调试 (32)4.6 本章小结 (32)第5章组态画面设计 (33)5.1 组态王简介 (33)5.2 组态画面设计 (33)5.2.1 创建项目 (33)5.2.2 创建主画面 (35)5.2.3 建立实时趋势曲线 (36)5.2.4 创建报警窗口 (37)5.2.5 建立系统原理画面 (38)5.2.6 建立参数监控画面 (38)5.3 本章小结 (39)第6章系统调试 (40)6.1 组态王与S7-200的通信 (40)6.2 启动组态王 (40)6.3 参数设定和监控 (41)6.4 报警信息提示 (42)6.5 趋势曲线监控 (43)6.6 本章小结 (44)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录１ (48)附录2 (50)附录3 (53)- . -word资料-第1章绪论1.1课题背景及意义随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。

大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）学院：电子与自动化学院专业：自动化学生：孙启轩指导教师：吕攀完成日期：2015年5月26日大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）电加热炉控制系统设计总计毕业设计（论文）63 页表格 1 个插图15 幅摘要电加热炉控制系统设计实际上的意义就是对于工业用的电加热炉的温度进行智能控制的手段。

而温度又是工业领域里最为重要的几个模拟量参数之一。

因此，对于温度的控制也是在过程控制领域中的一个重要的步骤。

电加热炉作为特种工业炉，其优点在于高效节能而且安全性相比于传统的工业用锅炉更高。

其核心为导热油以及热油泵，也就是所谓的电加热导热油系统，通过它们从而提供高效的热量。

导热油在电加热炉工作系统中扮演着介质这样一个角色。

加热元件通电后产生热量，热量通过导热油传递给用热设备。

而导热油的循环是通过循环泵的工作，热量因此被传递出去。

综上所述，电加热炉在工业领域有着举足轻重的地位，其特点大致可以总结为以下几点：（1）运行控制完备齐全，达到自动化控制（2）在压力较为低的环境中依旧可以工作，且工作温度同样很高（3）工作效率高、控制精度高（4）空间小，结构简单，安装简便电加热炉自身有着如此大的优势，而在控制的过程当中，较为难加以控制的当属于某些控制对象的时滞性以及非线性，这些原因则往往来自于加热的过程的不同，以及加热的对象的构造成分上的差异，因此，而产生难以建立数学模型的结果。

然而，伴随着社会的不断进步，工业领域对于温度的控制也极大地不同。

传统老套的PID控制的策略方法显然已经难以适应高新技术的浪潮的席卷。

而新型的数字式PID或者更为先进的嵌入式微控制器则可以更好地完成对于温度的调控。

嵌入式微控制器的使用已经越来越接近于工业领域的发展需求，使用嵌入式微控制器来调控电加热炉的温度则是简单且灵活，而且，嵌入式微控制器还有成本低的优势，构造及操作也相对于其他的调控方式更为简单，温度调控的技术指标也可以得到大幅度的提升。

\热水器温度控制系统毕业设计目录1 引言 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的主要任务 (2)2 热水器温度控制系统的整体设计 (3)2.1硬件设计 (3)2.2软件设计 (4)3 热水器温度控制系统的设计与实现 (11)3.1原理图绘制 (11)3.2 PCB图生成 (14)4 热水器温度控制系统的制作 (20)4.1热水器温度控制系统的安装 (20)4.2热水器温度控制系统的调试 (21)结论 (24)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 引言热水器在如今人们生活水平的日渐提高下，已经成为了我们生活中越来越受到青睐的家用电器。

以前燃气热水器容易受水压限制，而且安全性也比较差。

在我们生活的周围，燃气热水器每年使用造成事故也让我们听到毛骨悚然。

对燃气热水器人们存在恐惧,所以都不敢放心的去使用燃气热水器。

所以燃气热水器渐渐退出了市场。

潮落潮起，智能电热水器的脱颖而出，伴随着安全保障、质量保障和使用效果的保障得到了越来越多大家的认可。

在中国，电热水器经历了一些起伏的过程中，现如今已有十多年的历史了 ,根据人们的需求一点一点在改变。

在20世纪的最后几年, 智能储水式电热水器随着国外品牌进入地和大陆一些家电厂的产品方向转向至电热水器，任何天气变化都影响不了智能储水式电热水器，智能储水式电热水器可直接在普遍家庭安装使用，人们通过长久通电可大量得到热水。

人们担心会产生废气，但是废气在使用中完全不会产生, 智能储水式电热水器为了人们的健康生活做到了既安全又健康的标准。

在中国目前市场上销售的电热水器很多还附带干净卫生、安装简易和调温方便的防触电装置。

在今天,电热水器发展到这种水平，在人们生产要求的生活上基本都可以得到满足。

但是当今学者为了更加追求优质，为了更加精益求精,他们将目光放在了调节控制水温水位的方向上，让现有的产品更加智能化，让它更安全、更稳定、更舒适的控制水温。

关于研究电热水器温度水系统在我国学者的努力下取得了很大的成就,并且还在不断的改善中。

电加热炉温度控制系统设计（发布日期： -6-10）电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，而且在国民经济中占有举足轻重的地位。

对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。

单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。

采用单片机进行炉温控制，能够提高控制质量和自动化水平。

1 前言在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。

温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。

对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。

无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。

自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝正确联系。

在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，能够说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常见的主要被控参数。

例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

从市场角度看[1]，如果中国的大中型企业将温度控制系统引入生产，能够降低消耗，控制成本，从而提高生产效率。

嵌入式温度控制系统符合国家提出的“节能减排”的要求，符合国家经济发展政策，具有十分广阔的市场前景。

现今，应用比较成熟的如电力脱硫设备中，主控制器在主蒸汽温度控制系统中的应用，已经达到了世界前进水平。

如今，在微电子行业中。

温度控制系统也越来越重要，如单晶炉、神经网络系统的控制。

因此。

温度控制系统经济前景非常广泛，中国的高新精尖行业研究其应用的意义更是更加重大。

基于PLC控制的电加热器系统设计摘要本文设计了一种基于PLC控制的电加热器系统。

该系统使用PLC作为主控制器，通过传感器检测输入量，并通过控制输出量来实现对电加热器系统的智能控制。

该系统使用模块化设计，能够满足不同加热器、不同功率等不同需求。

通过实验验证表明，该系统的控制效果稳定可靠，满足电加热器的实际应用需求。

关键词：PLC控制，电加热器系统，传感器，模块化设计，实验验证AbstractThis paper designs a PLC-controlled electric heater system. The system uses PLC as the main controller, detects input quantities through sensors, and controls outputquantities to achieve intelligent control of the electric heater system. The system is designed in a modular way tomeet different requirements for different heaters and power. Experimental results show that the system's control effect is stable and reliable, which meets the actual application requirements of the electric heater.Keywords: PLC control, electric heater system, sensor, modular design, experimental validation1. 引言电加热器是一种常见的加热设备，广泛应用于工业生产和生活中。

大功率电加热器电源与温度控制系统的设计工作原理电加热器的安全运行和使用寿命与电加热器运行温度的高低有着直接的关系，因此对加热器运行温度的控制和实时监控十分重要。

本系统由温度传感器对加热元件、加热板以及蓄热块上的温度进行采样，所测温度信号经放大和A/D转换后送PLC，利用软件进行数据处理，处理后的数据实时显示，并驱动三相晶闸管调压器以调节加热器温度。

电加热器电源及温控系统技术路线见图1。

1.3技术性能1.3.1电源功能（1）长时运行工作制，电源系统能在各种试验状态下，把负载加热到要求的温度值，并进行恒温控制，同时电源系统供电主回路方案合理，可靠性高，可操作性、可维护性强，操作上的透明度高，安全性要高。

（2）电源系统能给加热器提供一个平滑的连续动态可调的输出电参数，实现带载动态调温功能，避免对加热器造成电动力冲击与温度过冲，实现温度平稳控制。

（3）电源系统具有输出参数控制模式调节功能，能根据实际工况进行最佳运行控制。

即工况良好时，当温度未达到其设定值时，电源应以高功率输出，工况不好时，比如天气潮湿、绝缘值低或长时间未做试验时，能够选择先低电压低功率加热，然后慢慢提高电参数，达到保护加热器与安全运行的目的。

（4）当负载温度达到预设温度时，电源应调节功率输出以维持电热元件恒定在设定温度，同时，在恒温过程中，电热元件避免不断受到交变力的作用，充分保证高温条件下负载的安全运行与使用寿命。

1.3.2电力电子装置（调功器）技术参数电力电子装置采用调压控制模式，试验中根据温度控制要求，调节控制值，达到控制脉冲的调制，从而实现输出电压调节，加热器电功率与负载温度可控的目的。

（1）额定输出功率：第1～12组，每组功率288kW，12组单独运行，电阻性负载；（2）调压范围：主回路输入电压的0～98%；（3）工作制式：具备软启动、软停车功能，避免过大的电流冲击。

1.3.3系统保护功能（1）电源系统主回路具备一次侧雷击过电压保护，浪涌过电压保护，电源侧操作过电压保护，电源侧过电流保护，负载侧过电流保护，电力电子器件关断过电压保护，电力电子器件过热保护以及系统漏电保护。

毕业设计基于STC89C51单片机的智能电热水器的设计摘要本设计采用STC89C51单片机为核心来设计智能电热水器。

本设计也对单片机控制电热水器实现智能化的可能性进行了分析，利用温度传感器、和继电器等来完成本设计。

在硬件设计方面，主要对单片机最小系统及其扩展、电源电路、键盘显示及接口电路、水温检测电路、报警电路进行了详细介绍。

还详细介绍了设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括STC89C51、DS18B20等。

在软件设计方面，采用C语言编程。

该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。

采用软件设计来控制，可以实现智能检测水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。

关键词：STC89C51，DS18B20，智能ABSTRACTAs technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, high reliability, it has been used as a control center all the time.Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a human’s life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, ability. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes human’s life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters.This paper mainly discusses the intelligent electric water heater how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the STC89C51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligence of the water heater would become true.Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence目录第1章绪论 ·······················································································1.1 选题的背景、目的及意义 ·······························································1.2 国内外的研究状况和成果 ·······························································1.3 研究设想和实验设计 ·····································································第2章硬件系统设计 ·········································································2.1 方案验证 ····················································································2.2 硬件系统设计 ··············································································2.2.1 电源电路 ···········································································2.2.2 键盘/显示接口电路······························································2.2.5 报警电路 ···········································································2.2.6 模数转换电路 ·····································································2.2.7 温度检测电路 ·····································································2.2.8 水位检测电路 ·····································································2.2.9 STC89C51功能及特性介绍 ·····················································第3章软件系统设计 ·········································································3.1 主程序流程框图 ·····································································结论······································································································参考文献 ······························································································致谢······································································································附录1程序清单····················································································附录2 电源电路原理图·········································································附录３智能电热水器原理图附录３英文翻译附录4 中文资料第1章绪论1.1 选题的背景、目的及意义据不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60％以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20％；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能广受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15％左右。