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井式炉温度测控系统工作原理及设计

发布者:杨文军 发布时间:2017-2-22 21:08:18 点击次数:383 关闭
为集中控制的主机(上位机)由工控机承担。下位机则以89651单片机为核心,共有2台单片机,1#机用于27路温度自动检测系统,2#机用于温度控制系统。这样,既利用了工控机实现人机界面和数据计算方便,又利用于单片机实时控制能力强的优点。
       自动检测系统由89651单片机担任,整个系统由温度传感器、1个27路多路开关、1个12位模/数转换电路、1个采样保持电路等组成。温度通过传感器转变为电信号,送给变送器,变送器输出的信号送到采样/保持(S/ H)器电路,再经A/D转换器转变为数字信号送入单片机进行处理。采用并行变送器电路组成的27路测温系统,其特点是可同时对多点温度进行快速、精确地测量,但每一种温度传感器都与一个变送器连接,使得整个系统成本很高、功耗也很大.
       井式炉温度控制系统由89 C51单片机担任,它由1个模/数转换电路,1个模数转换电路等组成。由于27路热电偶共用一个变送器,因此系统在换路过程中电路需要有,个过渡时间,适当地配置阻容值和增加每路测温时间便能解决该问题。选用JAG一4型多触头继电器,以保证接触可靠和减少接触电阻二该测量系统成本对于前者大大下降,功耗也有很大下降二在该系统中虽然用r非线性化补偿电路,但在实际中由于多种因素的影响,输人与输出之间的关系并非完全呈线性同时,作为温度传感器热电偶其参数的分散性很大,给系统带来很大的误差,因此应采用定的措施进行非线性补偿和消除传感器参数的分散性给系统带来的误差折线法是常用的非线性补偿方法。然后根据这些数据算出各段直线方程系统在实际测量时,先测出热电偶的输出信号f,根据「的值判别它属于哪一段直线方程,然后根据该直线方程求出温度值r。这样,对于任何测得的信号以在测量量程内)根据所求的分段线性方程就可以求出相应的物理量t该系统经过测定温度测量精度在士1℃,完全满足设计的要求系统如不采用折线法和对每个热电偶定标方法,而只用一段直线来拟含,其更大测量误差达士4℃,看出,用折线法进行补偿的精度要比不用折线法时高,而日.对于折线法来讲,随着段点的逐级增加,拟合精度也逐渐提高。本系统娜路测温时间为0.2s,完成27路循环采集需Ss,能满足工艺要求。
       温度信号通过传感器转变为电信号,再经模/数转换送给89 051单片机。一般温控系统为一大滞后系统,纯滞后可引起系统不稳定。大量的应用实践表明,采用传统的PID控制质量较差,难以达到满意效果本系统用模型参考自适应法对人工气候室的温度进行控制。模型参考自适应控制系统的设计方法主要有两种方法:局部参数的更优化方法和稳定J险理论方法。用局部参数更优化的方法设计出来的自适应控制系统一般具有形式简单,便于执行的优点,但系统常常是不稳定的。在自适应控制系统中,稳定性是基本要求,不稳定的系统是无法工作的,而用稳定性理论的方法设计出来的系统就一定是稳定的。

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