小型澡堂供水总管温度控制系统的设计.doc

武汉理工大学《过程控制》课程设计说明书 PAGE  PAGE 1  PAGE \* MERGEFORMAT 1 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u  摘要 Ⅰ  HYPERLINK \l _Toc329216403 1 控制对象  PAGEREF _Toc329216403 \h 1  HYPERLINK \l _Toc329216404 1.1控制对象介绍  PAGEREF _Toc329216404 \h 1  HYPERLINK \l _Toc329216405 1.2 控制性能要求  PAGEREF _Toc329216405 \h 1  HYPERLINK \l _Toc329216406 2方案的比较和确定 2  HYPERLINK \l _Toc329216407 3系统总体结构设计 3  HYPERLINK \l _Toc329216413 4 系统模块设计 4 HYPERLINK \l _Toc329216415  HYPERLINK \l _Toc297141086 4.1 温度信号输入通道  PAGEREF _Toc297141086 \h 4 HYPERLINK \l _Toc297141087 4.1.1 温度传感器 4 HYPERLINK \l _Toc297141088 4.1.2 运算放大器 5 HYPERLINK \l _Toc297141089 4.1.3 A/D转换器 5 HYPERLINK \l _Toc297141090 4.2 执行信号输出通道 5 HYPERLINK \l _Toc297141091 4.3 LED接口设置 6 HYPERLINK \l _Toc297141092 4.4 单片机及其电路设计 7 HYPERLINK \l _Toc297141093 5 Smith预估控制算法 8 HYPERLINK \l _Toc297141094 6 系统软件设计  PAGEREF _Toc297141094 \h 10 HYPERLINK \l _Toc297141095 心得体会  PAGEREF _Toc297141095 \h 12 HYPERLINK \l _Toc297141096 参考文献  PAGEREF _Toc297141096 \h 13  HYPERLINK \l _Toc329216419 附录一 电路图HYPERLINK \l _Toc297141083  14  HYPERLINK \l _Toc329216420 附录二 程序代码  PAGEREF _Toc329216420 \h 15 成绩评定表2   PAGE \* MERGEFORMAT 13 小型澡堂供水总管温度控制系统的设计 1控制对象 1.1控制对象介绍 蒸汽热交换器是以 HYPERLINK /view/1178758.htm \t /_blank 蒸汽为 HYPERLINK /view/836215.htm \t /_blank 热源将水加热的设备，用蒸汽作热源加热水的设备分两类： 1.直接加热设备――蒸汽与水直接混合，将水加热。 2.间接加热设备――蒸汽与水为两个独立系统，通过金属表面热能从高品位向低品位传导。 随着蒸汽直接加热时噪音、压力、流量、温度等问题的控制有了明显提高，人们对蒸汽直接加热有了新的认识，世界各国都在研究蒸汽直接换热设备。 1.2 控制性能要求 本系统进行微型计算机控制，系统为一阶惯性纯滞后特性动态特性，水温控制在60℃，温度控制精度为3℃，通过LED显示温度。 该澡堂由于规模较小，用水负荷变化较大，试为其设计温度控制系统。 2方案的比较和确定 方案一： 系统采用8084芯片作为系统的微处理器。温度信号由热电偶检测后转换为电信号经过预处理（放大）送到A/D转换器，转换后的数字信号再送到8084芯片内部进行判断或计算。从而输出的控制信号来控制锅炉是否加热。但对于8084芯片来说，其内部只有128个字节的RAM，没有程序存储器，并且系统的程序很多，要完成键盘、显示等功能就必须对8084芯片进行存储器扩展和I/O口扩展，并且需要容量较大的程序存储器，外扩时占用的I/O口较多，使系统的设计复杂化。 方案二： 系统采用AT89C51作为系统的微处理器来完成对水温的控制和键盘显示功能。C51单片机片内除了128B的RAM外，片内又集成了4KB的ROM作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。系