电气工程及其自动化专业【毕业设计 文献综述 开题报告】电阻炉温度控制系统硬件设计（可编辑）.docVIP

电气工程及其自动化专业【毕业设计+文献综述+开题报告】电阻炉温度控制系统硬件设计 The Hardware Design of Resistance Furnace Temperature Control System Abstract Resistance furnace is widely used for the national economy development, and high-power resistance furnace is used for industry production process. Temperature control system is the most common control system type of automatic control system. It makes an important function on industry, agriculture, and people′s daily life. So, it is important to research this task. this design chooses 8051 as the main control chip, 8155 interface circuit for the keyboard/LED display interface, and via SCR adjustable dynamometer control temperature. In a given cycle, 8051 could change the heater strip power through control the SCR adjustable dynamometer closing time, and hit the mark of control temperature. This system adopts PID temperature control arithmetic to control temperature. Keywords: Single chip，, PID adjustment 目录 摘 要 III Abstract IV 1 绪论 1 1.1课题的背景及意义 1 1.2电阻炉温度控制技术国内外发展现状 1 1.3课题研究的主要内容与基本要求 2 1.3.1 主要内容 2 1.3.2 基本要求 2 2电阻炉温度控制系统总体设计方案 3 2.1系统的主要任务与目标 3 2.2系统的原理 3 2.2.1 电阻炉电加热原理 3 2.2.2 炉温自动控制原理 3 2.3电阻炉温度控制系统的总体设计 4 3系统硬件设计 6 3.1系统结构图 6 3.2 8051单片机 6 3.3单片机的8155接口电路 10 3.4温度传感器 12 3.5 A/D转换器 13 3.6温度检测电路 15 3.7可控硅温度控制电路 18 3.8显示电路和报警电路 19 4 PID温度控制 21 4.1 PID基本控制原理 21 4.2 PID 控制算法 22 5 系统软件设计 24 5.1 主程序 24 5.2 中断服务程序 24 5.3 功能模块程序 25 5.4资源分配 26 结论 27 参考文献 28 致谢 29 1 绪论 1.1课题的背景及意义 电阻炉是工农业生产中常用的电加热设备。它广泛应用于冶金、机械、石油化工、电力等行业，大功率的电阻炉应用于各种工业生产过程中。各个领域对电阻炉温度控制的精度、稳定性、可靠性等要求也越来越高，温度控制技术也成为现代科技发展中一项重要技术。温度控制电路广泛应用于社会生活的各个领域，所以对温度进行控制是非常有必要和有意义的。 1.2电阻炉温度控制技术国内外发展状况 温度控制技术发展共经历了三个阶段：一、定制开关控制；二、PID控制；三、智能控制。定制开关控制方法的原理是若所测温度比设定温度低，则开启控制开关加热，反之则断开控制开关。这种控温方法简单没有考虑温度变化的滞后性、惯性，导致系统控制精度低、超调量大、震荡明显。PID控制温度的效果主要取决于P、I、D三个参数，对于控制大滞后、大惯性、时变性稳定系统，控制品质则难以保证。电阻炉是由电阻丝加热升温，靠自然冷却降温，当电阻炉温度超调时无法靠控制手段降温因而电阻炉温度控制具有非线性、滞后性、惯性、不确定性等特点。目前国内成熟的电阻炉温度控制系统是以PID控制器为主，PID控制对于小型实验用的电阻炉控制效果良好，但对于大型工业电阻炉就难以保证电阻炉控制系统的精度、稳定性等。智能控制是一类无需人的干预就能独立驱动智能机械而实现其目标的