工业电加热炉的微机控制系统

论文编号:ZD1235   论文字数:23399,页数:53  附原理图，外文翻译

 摘要
 
 在工业领域中，电加热炉有着广泛的应用。在本文中，介绍了工业电加热炉微机控制系统的构成，并对其主要的电路进行了分析。炉窑运行时，温度是需要测控的最基本的参数。本文采用89C51单片机作为控制器来进行炉温控制，可大大提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益。所以，本文分析应用了性价比比较高的89C51单片机作为芯片，来对工业电加热炉进行微机控制。
 本系统由89C51单片机、温度检测放大电路、多路开关、A/D转换、掉电检测即保护、晶闸管过零保护、声光报警及自动转手动电路和键盘显示等电路组成。温度闭环控制采用PID算法。系统的应用程序由结构化模块实现，其中包括主程序，中断服务程序和多个子程序。
 最后本文对系统采用的抗干扰措施也作了简单的介绍。

关键词：工业电加热炉  单片机  温度控制  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   录
第一章  绪论 4
第二章 工业电加热炉的微机控制系统方案论证 6
2.1 CPU的选择 6
2.2 系统硬件设计方案 7
2.2.1 检测放大电路方案 8
2.2.2 A/D转换器选取方案 8
2.2.3 存储器扩展电路方案 8
2.2.4 键盘/显示器电路方案 8
2.2.5 掉电检测与保护电路方案 9
2.2.6 晶闸管过零检测与触发电路方案 9
2.2.7 声光报警与自动转手动电路 9
第三章 系统硬件配置 10
3.1 AT89C51的介绍和特性 10
3.2 温度检测电路 19
3.2.1 温度传感器AD590的特性和结构 19
3.2.3 AD590的工作原理 20
3.3 多路开关 22
3.5 晶闸管过零检测与触发电路 26
3.6 声光报警与自动转手动电路 27
3.7 存储器扩展电路 28
3.8  键盘/显示器电路 29
3.8.1 LED显示结构 29
3.8.2 键盘接口电路 31
3.9 断电检测和保护电路 32
第四章 PID控制算法研究 34
4.1 PID参数的整定方法 35
4.2 增量式PID算法的优点： 36
4.3 增量式PID算法 37
4.4 抗干扰措施 38
4．5  PID的结束语 39
第五章 软件设计 40
结束语 44
参考文献 45
附录A 46
致    谢 53