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1、电阻加热炉温度控制系统设计目录I摘要IISummaryIII第1章 总体方案设计- 1 -1.1、设计任务及要求- 1 -1.2、工艺要求- 1 -1.3、要求实现的基本功能：- 2 -1.4、对象分析- 2 -1.5、系统功能设计- 2 -第2章 硬件的设计和实现- 3 -2.1、微机选型- 3 -2.2、设计支持计算机工作的外围电路- 3 -2.3、设计输入输出通道- 5 -2.4、温度传感器- 7 -2.5、元器件的选择- 8 -第3章 数字控制器的设计- 9 -3.1、控制算法：- 9 -3.2、计算过程：- 9 -第4章 软件设计- 11 -4.1系统主程序框图- 11 -4.2、A
2、/D转换子程序流程图- 12 -4.3图LED显示流程- 12 -4.4、数字控制算法子程序流程图- 14 -第5章 完整的系统电路图- 15 -第6章 抗干扰措施- 16 -6.1、硬件方面抗干扰措施主要包括：- 16 -6.2、软件方面的抗干扰措施有：- 16 -第7章 系统调试- 17 -第8章 设计总结- 18 -第9章 参考文献- 19 -附录：程序代码- 20 -电阻加热炉温度控制系统设计摘要随着社会的发展，自动控制越来越成为人们关注的焦点,自动调节电阻炉温度系统也备受关注。其中微机及其应用已经成为高、新科学技术的重要内容和标志之一，它在国民经济的各个领域正在发挥着引人注目的作用。
3、微机控制的电阻炉温度控制系统实际上就是一个智能控制系统，是一种能耗相对来说比较低的温度控制系统。一直以来，人们采用了各种方法来进行温度控制，都没有取得很好的控制效果。起先由于电阻炉的发热体为电阻丝，传统方法大多采用仪表测量温度，并通过控制交流接触器的通断时间比例来控制加热功率。由于模拟仪表本身的测量精度差，加上交流接触器的寿命短，通断比例低，故温度控制精度低，且无法实现按程序设定的升温曲线升温和故障自诊断功能，因此要对传统的温度控制方法进行改造。如今,随着以微机为核心的温度控制技术不断发展,用微机取代常规控制已成必然，因为它确保了生产过程的正常进行，提高了产品的数量与质量，减轻了工人的劳动强度
4、以及节约了能源，并且能够使加热对象的温度按照某种指定规律变化。而且微型计算机在智能温度测量和控制电器中的控制作用是一种智能行为，所以，它在能量消耗上是比较少的，和普通仪表温度测量相比，智能温度测量与控制电器是一种节能电器。这不但对用户来说具有很大的意义，而且对整个社会来说都是有重大意义的。关键词：微机；电阻炉；温度；控制Resistance Furnace Temperature Control SystemSummary With the social development, control has increasingly become the focus of attention, a
5、utomatically adjust temperature resistance furnace system is also of concern.One computer and its applications have become a high and new science and technology, one of the important contents and sign it in all areas of the national economy is playing a dramatic role.Computer-controlled resistance f
6、urnace temperature control system is actually an intelligent control system, is a relatively low energy consumption, temperature control system.All along, people used various methods to carry out temperature control, do not get a good result.At first as resistance heaters resistance wire heating ele
7、ments, the traditional methods most used instrument to measure temperature, and by controlling the AC contactor off time to control the ratio of heating power.As Moni instrument itself, the measurement accuracy is poor, with AC contactor life is short, on-off ratio low, the temperature control preci
8、sion is low, and can not be achieved according to the procedure set temperature curve heating and fault self-diagnostic function, and therefore the traditionalReconstruction of temperature control methods.Now, with the core temperature by computer control technology development, to replace conventio
9、nal control with a computer has become an inevitable, because it ensures the normal production process, improve the quantity and quality of products, reducing labor intensity and conservationenergy, and can heat the object to a specific rule in accordance with changes in temperature.And micro-comput
10、er intelligent temperature measurement and control electrical appliances in controlling yes one kind of intelligent behavior, Therefore, it is the energy consumption to Bi Jiao Shaos, and Putongyibiao compared temperature measurements, Zhineng temperature measurement and control appliances are a kin
11、d of Jienengelectrical appliances.This not only has great significance for users, but for the entire community is of great significance.Keywords: computer; resistance furnace; temperature; control- 30 -第1章 总体方案设计1.1、设计任务及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。本控制对象电阻加热炉功率为8KW，由220
12、V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。 系统模型： 1.2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50350，升温和降温阶段的温度控制精度为5，保温阶段温度控制精度为2。1.3、要求实现的基本功能：微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。1.4、对象分析本系统中要求从50开始自动控制加热炉的温度，使温度线性上升，十分钟升至350，到达350进入保温状态，保温二十分钟，然后降温，十分钟降至50。在保温阶段，一旦温度高于352或低于348则要求报警，升温和
13、降温阶段也要进行控制，使过程按要求的斜率变化。微型计算机选单片机8031，ADC0809模数转换芯片为模拟量输入，DAC0832数模转换芯片为模拟量输出，温度传感器选铂电阻，运算放大器和可控硅作为功率放大，电阻炉为被控对象，组成电阻炉炉温控制系统，另外，系统还配有数字显示，以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。1.5、系统功能设计计算机定时对炉温进行测量和控制，炉温由铂电阻温度器测量，信号经放大送到模数转换芯片，变换成相应的数字量再送到计算机中进行判断和运算，得到应有的电功率数，经过数模转换芯片转换成模拟量信号，供给可控硅功率调节器进行调节，使其达到炉温变化曲线的要求。第2章 硬件的设计和实
14、现2.1、微机选型计算机选型MCS-51系列中的8031，是Inter公司生产的，除无ROM外，其余和MCS-51相同。系统总线为PC总线。2.2、设计支持计算机工作的外围电路ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。ADC0809的内部结构图如图2-1所示：图2-1 ADC0809的内部结构图由图2-4可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输j出锁
15、器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大，输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。矩阵键盘技术：温度输出显示技术：LED静态显示接口技术，所谓静态显示,即CPU输出显示值后,由硬件保存输出值,保持显示结果.报警电路设计：正常运行时绿灯亮，在保温阶段炉内温度超出系统允差范围，就要进行报警。报警时报警灯亮，电笛响，同时发送中断信号至CPU进行处理。2.3、设计输入输出通道输入通道：因为所控的实际温度在50 350左右，即（35050）300所以选用8位A/D转换器，其分辨率约为1.5/字，再加放大器偏置措施实现。（通过调整放大器的零点来实现偏置）这里采用一般中速芯片ADC0809。ADC0809是带有8位A/D转换器，8路多路开关以及微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS组件，其转换方法为逐次逼近型。8路的模拟开关由地址锁存器和译码器控制，可以在8个通道中任意访问一个通道的模拟信号。输出通道：据其实际情况，D/A转换器的
