电阻炉温度控制系统设计.doc

目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc15200一、系统设计方案的论证与比较PAGEREF_Toc152002HYPERLINK\l_Toc12763二、硬件电路设计PAGEREF_Toc127633HYPERLINK\l_Toc130432.1、主控单元PAGEREF_Toc130433HYPERLINK\l_Toc221412.2、温度采集PAGEREF_Toc221413HYPERLINK\l_Toc148772.3、AC—SSR交流功率调节电路PAGEREF_Toc148774HYPERLINK\l_Toc72842.4、变送电路PAGEREF_Toc72844HYPERLINK\l_Toc97191、4~20mA变送器XTR101PAGEREF_Toc97194HYPERLINK\l_Toc121062、I/V转换器RCV420PAGEREF_Toc121065HYPERLINK\l_Toc152162.5、键盘及显示的设计PAGEREF_Toc152165HYPERLINK\l_Toc44931、键盘设计PAGEREF_Toc44935HYPERLINK\l_Toc17192、LED数码管显示设计PAGEREF_Toc17196HYPERLINK\l_Toc192422.6、硬件连接图PAGEREF_Toc192426HYPERLINK\l_Toc12974三、Matlab参数整定PAGEREF_Toc129747HYPERLINK\l_Toc152243.1闭环连续pid控制PAGEREF_Toc152247HYPERLINK\l_Toc23823.2、增加扰动PAGEREF_Toc23828HYPERLINK\l_Toc134683.3增加史密斯预估器PAGEREF_Toc134688HYPERLINK\l_Toc194373.4数字pid算法实现PAGEREF_Toc194379HYPERLINK\l_Toc295031、流程图如下：PAGEREF_Toc295039HYPERLINK\l_Toc191182、Matlab中m文件实现温度控制的pid增量型算法如下：PAGEREF_Toc1911810HYPERLINK\l_Toc237123、显示二维平面图如下：PAGEREF_Toc2371211HYPERLINK\l_Toc7354四、系统软件设计PAGEREF_Toc735411HYPERLINK\l_Toc323944.1主程序模块PAGEREF_Toc3239411HYPERLINK\l_Toc99654.2功能实现模块PAGEREF_Toc996512HYPERLINK\l_Toc265581、T0中断子程序PAGEREF_Toc2655812HYPERLINK\l_Toc197272、T1中断子程序PAGEREF_Toc1972712HYPERLINK\l_Toc257954.3运算控制模块PAGEREF_Toc2579513HYPERLINK\l_Toc189121、标度转换子程序PAGEREF_Toc1891213HYPERLINK\l_Toc195292、PID算法PAGEREF_Toc1952913HYPERLINK\l_Toc19583五、源程序PAGEREF_Toc1958313摘要：电阻炉是一种利用电流通过电热元件产生的热量加热工件的热处理设备。具有结构简单、操作简便、价格低廉等特点，广泛用于淬火、正火、回火和退火等常规热处理生产，是机械制造企业最常用的热处理加热设备之一。电阻炉炉温控制系统控温性能的优劣以及智能化程度的高低，不仅直接影响机械产品质量的高低，而且还直接影响热处理生产劳动强度的大小。随着微电子制造技术和现代控制技术的发展，采用以功能强、体积小、价格低的单片机为核心、以先进PID控制为算法构建智能化电阻炉温度控制系统已成为现实。本文介绍了以AT89S52单片机为核心的温度控制器的设计,在该设计中采用热电偶温度传感器以及DWB温度变送器对电热锅炉的温度进行实时精确测量,送入8位的AD0809进行A\D转换,从而实现自动检测,实时显示及越限报警。控制部分采用PID算法,实时更新PWM控制输出参数,通过AC-SSR电路实现了对炉温的高精度控制。关键词：炉温控制；PID控制；单片机一、系统设计