烘干爐自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)

烘干爐自動(dòng)溫度控制系統(tǒng) 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 根據(jù)控制要求 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路由溫度檢測 信號(hào)放大 A D 轉(zhuǎn)換 單 片機(jī) 溫度控制裝置 鍵盤 顯示及報(bào)警電路等部分組成 其中本設(shè)計(jì)采用 4 點(diǎn)測溫 系統(tǒng)框圖 AT89C51 單片機(jī)系 統(tǒng) 8255A 數(shù)碼管 顯示 鍵盤 輸入 A D 轉(zhuǎn) 換器 溫度 傳感 器 固態(tài)繼 電器 烘 干 爐 加熱元件 烘干爐溫度控制系統(tǒng)主要由溫度檢測 溫度控制和調(diào)節(jié) 圖文顯示 語音 報(bào)警以及數(shù)據(jù)通信等部分組成 其結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示 系統(tǒng)以 89C51 單片機(jī) 作為控制 CPU 對(duì)爐溫進(jìn)行檢測 依據(jù)相應(yīng)的控制算法 通過分析計(jì)算 得到合 適的控制量以控制加熱元件 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制 具體控制單元的設(shè)計(jì)如下 1 采用高速單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心 確保系統(tǒng)的運(yùn)行速度 啟用看門 狗 以及上電延時(shí)復(fù)位和掉電檢測功能 增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性 簡化了電路設(shè)計(jì) 2 采用更適于現(xiàn)場安裝的平板式結(jié)構(gòu)液晶顯示器 以文本和圖形兩種方式 實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)顯示 3 采用12 位高速A D 轉(zhuǎn)換器以及新型的模擬信號(hào)隔離放大器 保證了模 擬信號(hào)的完整性 具有放大器體積小 隔離電壓高 非線性失真小等突出優(yōu)點(diǎn) 4 實(shí)現(xiàn)了和車間級(jí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的通訊 在數(shù)據(jù)通訊設(shè)計(jì)中 采用了獨(dú) 特的高速光電隔離耦合技術(shù) 以及數(shù)據(jù)正確性鑒別等軟件技術(shù) 通訊可以在現(xiàn) 場電路干擾嚴(yán)重 傳輸距離長的條件下高速 可靠進(jìn)行 5 語音報(bào)警單元采用ISD4004 作為控制核心 為工作人員提供告警提示 6 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)增強(qiáng)了系統(tǒng)軟件的可移植性 也易于調(diào)試和檢驗(yàn) 一 AD590 是電流型溫度傳感器 通過對(duì)電流的測量可得到所需要的溫度值 2 AD590 的測溫范圍為 55 150 3 AD590 的電源電壓范圍為 4V 30V 保存溫度范圍為 65 75 在 4V 6V 范圍變化 電流變化 1 A 相當(dāng)于溫度變化 1K AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓 因而器件反接也不會(huì)被損壞 4 輸出電阻為 710M 精度高 5 精度高 AD590 共有 I J K L M 五檔 其中 M 檔精度最高 在 55 150 范圍內(nèi) 非線性誤差為 0 3 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 本設(shè)計(jì)選擇 AD590 在本設(shè)計(jì)中 我采用了四個(gè)固態(tài)繼電器來對(duì)四點(diǎn)進(jìn)行不同的加熱 采用 TTL 驅(qū)動(dòng) SSR 固體繼電器 SSR 是一種全部由電子元器件組成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件 具有高 可靠性 長壽命 低噪音 開關(guān)速度快 抗干擾能力強(qiáng) 耐振動(dòng) 耐沖擊 防 濕 防潮 防腐蝕 能與 TTL CMOS 等邏輯電路兼容的優(yōu)點(diǎn) 1 A D 轉(zhuǎn)換器的概述 A D 轉(zhuǎn)換器 ADC 的作用就是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 以便于計(jì)算機(jī)進(jìn) 行處理 ADC0809 是 CMOS 工藝 采用逐次逼近法的 8 位 A D 轉(zhuǎn)換芯片 28 引腳雙列 直插式封裝 內(nèi)片除 A D 轉(zhuǎn)換部分外還有多路模擬開關(guān)部分 能采集 8 路 0 5V 的直 流電壓信號(hào)量 由逐次逼近邏輯將多路轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換成 8 位數(shù)字 信號(hào) ADC0809 的具體參數(shù)如下 1 分辨率 8 位 2 轉(zhuǎn)換時(shí)間 100us 3 有鎖存功能的 8 位模擬開關(guān) 可以對(duì) 8 位模擬輸入電壓進(jìn)行分頻轉(zhuǎn)換 4 模擬電壓輸入范圍是 0 5V 5 輸出與 TTL 兼容 6 低功耗 15mw 7 不失調(diào)編碼 8 溫度范圍 40 85 外圍接口設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)中需要有人機(jī)對(duì)話功能 來實(shí)現(xiàn)我們對(duì)系統(tǒng)在必要情況下的干預(yù)和系統(tǒng) 向我們報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行結(jié)果 系統(tǒng)采用 8255A 外擴(kuò)接口芯片帶一個(gè) 2 8 鍵盤和由 5 個(gè) LED 數(shù)碼管組成的顯示 器 分別顯示路 軟件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思想總體設(shè)計(jì)思想 烘干爐溫控制是這樣一個(gè)反饋調(diào)節(jié)過程 比較實(shí)際爐溫和需要爐溫得到偏差 通過對(duì)偏差的處理獲得控制信號(hào) 再去調(diào)節(jié)爐內(nèi)的加熱功率 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度 的控制 系統(tǒng)由溫度傳感器測溫后 把電信號(hào)通過放大電路 A D 轉(zhuǎn)換器傳入 到