易文杰答辩稿.docVIP

高温烧结炉温度控制系统的设计 系 别：机电与自动化学院 专 业 班：电气工程及其自动化0703班 姓 名：易文杰 学 号：20071131133 指导教师：陈静 教授 2011年6月  高温烧结炉温度控制系统的设计 Design of Temperature Control System of High-temperature Sintering Furnace 摘 要 温度是工业中主要的被控参数，特别是在冶金、化工、建材、机械制造等各类工业中，广泛使用的加热炉、反应炉、烧结炉等。在日常生活中，人们也常用到电烤箱、烘烤箱、微波炉等需要进行温度检测与控制的家用电器。而温度控制在工业控制中一直是富有新意的课题，对于不同的控制对象，有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大、滞后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。本文以高温烧结炉为控制对象，研究温度控制方案，以达到系统稳定、调节时间短且超调量小的性能指标。 采用单片机来实现温度的检测与控制，不仅具有控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量。本文以AT89S52单片机为控制核心，温度信号经输入模数转换器ADC0809，转换后的数字量输入到单片机。单片机采用PID控制算法对测量数据和设定数据进行处理，处理后的数据通过由光耦和继电器组成的控制电路来控制输入电压，使温度稳定于设定值。 文章研究包含硬件和软件两个方面，硬件方面实现的功能有：电源设计、控制电路设计、驱动电路设计等部分；软件方面实现的功能有：按键控制模块设计、温度显示模块设计、A/D转换模块设计等部分。 文章有侧重地介绍了系统所用芯片的结构、工作原理、性能特点，给出了系统组成框图、硬件电路图、软件流程图。 本课题经过理论分析和系统调试，控制系统性能稳定，可靠性佳，实现了既定的功能，达到了设计指标的要求。 关键词：单片机 温度控制系统 PID控制 Abstract The temperature，a main controlled parameter on various industries especially in metallurgy，chemical engineering，building materials，machine manufacturing etc，extensively applies to operation of heating furnace and reactor stove. In daily life，people frequently use household electrical appliances such as electric oven，drying oven and microwave oven etc，which require detection and control for temperature. Temperature control is a topic full of new meanings in industry，to different control object，there are different methods and modes. But it is difficult to control well because of characteristics of the temperature itself，such as its great inertia，serious time-lag and the difficulty to establish an accurate mathematical mode of the object. A duty in this thesis is to study a kind of control method to the temperature of the high-temperature sintering furnace. Its’ technology requirements are: regulating time must be short，overshoot must be small and the control system must be stable. For the detection and control of temperature，the use of microship technology，not only has some advantages in control，such as convenience，simple and flexib