工業電加熱爐的微機控制系統

論文編號:ZD1235   論文字數:23399,頁數:53  附原理圖，外文翻譯

 摘要
 
 在工業領域中，電加熱爐有著廣泛的應用。在本文中，介紹了工業電加熱爐微機控制系統的構成，并對其主要的電路進行了分析。爐窯運行時，溫度是需要測控的最基本的參數。本文采用89C51單片機作為控制器來進行爐溫控制，可大大提高控制質量和自動化水平，具有良好的經濟效益。所以，本文分析應用了性價比比較高的89C51單片機作為芯片，來對工業電加熱爐進行微機控制。
 本系統由89C51單片機、溫度檢測放大電路、多路開關、A/D轉換、掉電檢測即保護、晶閘管過零保護、聲光報警及自動轉手動電路和鍵盤顯示等電路組成。溫度閉環控制采用PID算法。系統的應用程序由結構化模塊實現，其中包括主程序，中斷服務程序和多個子程序。
 最后本文對系統采用的抗干擾措施也作了簡單的介紹。

關鍵詞：工業電加熱爐  單片機  溫度控制  PID算法 

A Temperature Control System of Resistance Furnace

Abstract:

 Resistance furnaces are used extensively in the industry fields such as metallurgy, machinery, construction material and chemical instruction. There are many kinds of furnaces as heating furnaces and melting pots. But after all, temperature is the primary factor needed to be detected when furnaces operate. In this paper, single chip computer is used as the microcomputer to control temperature in resistance furnaces, which can raise the quality and quantity, save the energy and improve the labor circumstances.
 This system adopts 89C51 single chip computer, temperature detection circuit, A/D conversion system, keyboard and monitor, memory unit, drop power detection and protection, dual-direction transistor detection and trigger, light-sound warning and automatic/manual circuit. The temperature close circle control system adopts PID theory, and the applicable software is made up of structural module that contains main program, interrupt services program and some subscribe programs, and so on.
 Finally, this paper introduces the interfere resisting measures of the system.

Key words: Industry resistance furnace, 89C51 single-chip controller, Temperature control, PID algorism

目   錄
第一章  緒論 4
第二章 工業電加熱爐的微機控制系統方案論證 6
2.1 CPU的選擇 6
2.2 系統硬件設計方案 7
2.2.1 檢測放大電路方案 8
2.2.2 A/D轉換器選取方案 8
2.2.3 存儲器擴展電路方案 8
2.2.4 鍵盤/顯示器電路方案 8
2.2.5 掉電檢測與保護電路方案 9
2.2.6 晶閘管過零檢測與觸發電路方案 9
2.2.7 聲光報警與自動轉手動電路 9
第三章 系統硬件配置 10
3.1 AT89C51的介紹和特性 10
3.2 溫度檢測電路 19
3.2.1 溫度傳感器AD590的特性和結構 19
3.2.3 AD590的工作原理 20
3.3 多路開關 22
3.5 晶閘管過零檢測與觸發電路 26
3.6 聲光報警與自動轉手動電路 27
3.7 存儲器擴展電路 28
3.8  鍵盤/顯示器電路 29
3.8.1 LED顯示結構 29
3.8.2 鍵盤接口電路 31
3.9 斷電檢測和保護電路 32
第四章 PID控制算法研究 34
4.1 PID參數的整定方法 35
4.2 增量式PID算法的優點： 36
4.3 增量式PID算法 37
4.4 抗干擾措施 38
4．5  PID的結束語 39
第五章 軟件設計 40
結束語 44
參考文獻 45
附錄A 46
致    謝 53