热处理炉温度监控系统

太原理工大学现代科技学院

组态软件技术及应用课程设计

设计名称理炉温度监控系统组态

专业班级

学号

姓名

指导教师

第1章概述

1、1课程设计目的

组态综合练习是一项综合性的专业实践课程，目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中，以培养学生综合运用知识的能力、实际动手能力和工程实践能力，为此后的毕业设计打下良好的基础。

1、2课程设计任务

本课程设计要求在修完《监控系统程序设计技术》课程后，运用工业监控系统组态软件（MCGS ），结合一个热处理炉温度监控系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。

1、3课程设计要求

1．基本要求

（1）监控系统总体设计：

了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量等，构思监控系统的组态框架。

（2）实时数据库组态：

根据所确定的输入输出点和内部变量点，建立监控系统实时数据库。

（3）虚拟对象组态设计：

采用脚本语言或其他软件工具建立虚拟对象模型，能够仿真实际的物理对象，具有输入输出特性。

（4）窗口界面组态：

根据系统需求和实际生产过程中的对象工艺流程，设计监控系统的图形操作界面，并同实时数据库IO 点链接。

（5）运行策略组态：

采用脚本语言建立监控系统的运行策略，控制所建立的软件系统的运行流程。

（6）控制策略组态设计：

选择和设计适当的控制算法并组态，实现对被控系统的控制要求。

（7）历史和趋势记录报表设计：

建立历史数据库，实现监控系统的历史数据记录和趋势显示。

（8）实时和历史报警记录报表设计：

确定和建立参数的报警限值和报警数据存储特性，实现监控系统的实时报警显示和历史报警数据查询。

（9）主控窗口组态：

通过系统菜单能对系统各个功能进行调度管理。

（10）安全策略组态：

建立监控系统的安全操作机制，对用户设定不同的操作权限，保证监控系统的安全性。

（11）进行监控系统的调试、运行和改进。

（12）编写课程设计报告。

2．具体要求

（1）数据变量

所选课题系统应具有一定数量的开关量I/O 信号（至少6 个）和模拟量I/O 信号（至少4 个）。

（2）监控系统画面

所设计的监控系统画面应包括下列内容，并具有动态显示和操作功能。

①系统封面；

②反映系统工艺的流程画面；

③反映实时数据变化的趋势图画面；

④反映实时数据变化的报表画面；

⑤可查询历史数据的历史数据曲线画面；

⑥可查询历史数据的历史数据报表画面；

⑦反映数据实时报警状态的报警画面（或某画面上的局部画面）；

⑧查询数据历史报警状态的报警画面；

⑨能对系统参数进行设置的参数设置画面。

（3）运行控制策略：

通过策略脚本编写，能够实现系统的模拟运行。

（4）安全策略：

所设计的监控系统应具有登录后方可操作的安全策略功能。

（5）系统菜单：

所设计的监控系统应具有系统菜单，以实现对系统各个功能的运行调度。

第2章监控系统分析和总体设计

2、1工程分析

在开始组态工程之前，先对该工程进行剖析，以便从整体上把握工程的结构、流程、需实现的功能及如何实现这些功能。

2、2总体设计

工程框架：

1．2个用户窗口：温度监控、数据显示、系统封面

2．4个主菜单：系统管理、数据显示、历史数据、报警数据

3．4个子菜单：登录用户、退出登录、用户管理、修改密码

4．5个策略：启动策略、退出策略、循环策略、报警数据、历史数据

数据对象：

锅炉、温度、压力、液位、给水阀、放气阀、供气阀、液位上限、液位下限、温度上限、温度下限、压力上限、系统启停、运行状态

图形制作：

1、温度控制窗口

●给水阀、放气阀、供气阀、水罐、报警指示灯：由对象元件库引入

●管道：通过流动块构件实现

●水罐水量控制：通过滑动输入器实现

●水量的显示：通过输入框、标签构件实现

●报警实时显示：通过报警显示构件实现

●动态修改报警限值：通过输入框构件实现

2．数据显示窗口

●实时数据：通过自由表格构件实现

●历史数据：通过历史表格构件实现

●实时曲线：通过实时曲线构件实现

历史曲线：通过历史曲线构件实现

流程控制：

通过循环策略中的脚本程序策略块实现

安全机制：

通过用户权限管理、工程安全管理、脚本程序实现对工程进行加密

第3章组态设计

3、1系统的IO点表

温

度下

限数

值

0 用来在运行环境下设定水罐温度的下

限报警值

压力上限数

值

120 用来在运行环境下设定水罐压力的上

限报警值

液位上限数

值

10 用来在运行环境下设定水罐的上限报

警值

液位下限数

值

0 用来在运行环境下设定水罐的下限报

警值

3、2实时数据库效果如图3、3用户窗口

3、4主控窗口菜单组态

3、5运行策略

第4章监控界面设计4、1工艺流程画面

4、2 运行时画面

4、3实时曲线

4、4实时数据

4、5历史曲线

4、6历史数据

4、7实时报警画面

4.8报警信息浏览

4、9存盘数据浏览

第5章运行策略

5、1循环策略

脚本程序

IF 压力>100 THEN 放气阀=0 ELSE 放气阀=1 ENDIF IF 液位上限<9 THEN 给水阀=1 ELSE 给水阀=0 ENDIF IF 温度上限>80 THEN 供气阀=0 ELSE 供气阀=1 ENDIF 5、2报警数据

智能温湿度监控系统概要

智能温湿度管理系统 设 计 方 案

目录 1. 系统概述 (2) 1.1系统建设目标 (2) 1.2系统设计原则 (2) 1.3智能温湿度监控系统的概述 (2) 2. 多功能厅各子系统的功能描述: (5) 2.1、silverlight版网络实时监控系统 (5) 2.2、C/S版设备数据采集系统 (5) 2.3、远程控制模块系统 (5) 3. 各子系统的功能以及设计方案 (6) 3．1、silverlight版网络实时监控系统 (6) 3．1．1功能描述: (6) 3．1．2系统特点 (6) 3．1．3主要功能简介 (8) 3.1.3.1实时显示数据和状态 (8) 3.1.3.2 TCP远程访问控制 (9) 3.1.3.3 TCP查看历史温湿度记录 (10) 3．2、C/S版设备数据采集系统 (11) 3．2．1 功能描述 (11) 3．2．2 系统特点 (11) 3．3、远程控制模块系统 (12) 3．3．1功能描述: (12) 3．3．2主要设备简介: (13)

1.系统概述 1.1系统建设目标 此次工程项目是承担智能温湿度系统的设计、施工。包括网络实时监控系统、数据采集系统、远程控制模块系统。其他子系统在本系统的设计中要达到提供的以上功能实现的活动环境。 1.2系统设计原则 1.先进型性原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。 2.实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。 3.可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。 4.经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。 5.系统设备选型原则 1.用国际知名的器材，以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、 代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。 2.基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号， 以保证器材和系统的先进性、成熟性。 3.选用高度智能化、高技术含量的产品，建立系统开放式的架构，以标准 化和模块化为设计要求，既便于系统的管理和维护使用，又可保持系统较长时间的先进性。 1.3智能温湿度监控系统的概述 本系统针对多个库房内温度、湿度的集中监测和管理，是一套可无人值守24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对所有库房的温湿度进

组态王课程设计锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对

基于单片机的电加热炉温度控制系统设计

基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 2010-07-28 12:56:38 作者：王丽华郑树展来源:高等职业教育：天津职业大学学报 关键字：电加热炉控温固态继电器飞升曲线 引言 电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。 单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。 1 单片机炉温控制系统结构 本系统的单片机炉温控制系统结构主要由单片机控制器、可控硅输出部分、热电偶传感器、温度变送器以及被控对象组成。如图1所示。 炉温信号T通过温度检测及变送，变成电信号，与温度设定值进行比较，计算温度偏差e和温度的变化率de/dt，再由智能控制算法进行推理，并得控制量u，可控硅输出部分根据调节电加热炉的输出功率，即改变可控硅管的接通时间，使电加热炉输出温度达到 理想的设定值。 2 系统硬件设计 2.1 系统硬件结构 以AT89C51单片机为该控制系统的核心，实现对温度的采集、检测和控制。该系统的工作流程如图2所示。系统由变送器经A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。

变送器可以选用DBW，型号，它将热电偶信号(温度信号)变为0～5 V电压信号，以供A/D转换用。转换后的数字量与炉温数字化后的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差及温度的变化率。炉温的设定值由BCD 拨码盘输入。由AT89C51构成的核心控制器按智能控制算法进行推算，得出所需要的控制量。由单片机的输出通过调节可控硅管的接通时间，改变电炉的输出功率，起到调温的作用。 2.2 系统硬件的选择 a)微型计算机的选择：选择AT89C51单片机构成炉温控制系统。它具有8位CPU，3 2根I/O线，4 kB片内ROM存储器，128 kB的RAM存储器。AT89C51对温度是通过可控硅调功器实现的。在系统开发过程中修改程序容易，可以大大缩短开发周期。同时，系统工作过程中能有效地保存一些数据信息，不受系统掉电或断电等突发情况的影响。AT89C51单片机内部有128 B的RAM存储器，不够本系统使用，因此，采用6264(8 kB)的RAM作为外部数据存储器。 b)热电偶的选择：本设计采用DBW型热电偶--镍络-镍硅(线性度较好，热电势较大，灵敏度较高，稳定性和复现性较好，抗氧化性强，价格便宜)对温度进行检测。由于温度是非线性输出的，而与输入的mV信号成线性关系，所以在软件上将此非线性关系加以修正，以便正确反映输入mV信号与温度之间的关系。ADC0809把检测到的连续变化的温度模拟量转换成离散的数字量，输人到单片机中进行处理。 c)键盘输入的选择：采用4片BCD拨码盘作为温度设定的输入单元，输入范围为0～9999，可满足本系统的要求。每位BCD码盘占4条线，通过上拉电阻接入8255可编程并行I/O扩展口。4片BCD码盘占8255的A、B两口，8255工作方式设为"0 模式"，A、B 两口均为输入方式。开机后，CPU读8255口操作，即可将BCD码盘的设定温度读入并存人相应的存储单元。 d) 显示器的选择：采用字符型LCD(液晶显示器)模块TC1602A，并且它把LCD控制器、ROM和LCD显示器用PCB(印制板)连接到一起，只要向LCD送人相应的命令和数据便可实现所需要的显示，使用特别方便灵活。第1行显示设定温度，第2行显示实际温度，这样，温差一目了然，方便控制。 3 系统软件设计

加热炉温度控制系统..

第1章绪论 1.1 综述 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。 1.2 加热炉温度控制系统的研究现状 随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。单片机温度控制系统是数控系统的一个简单应用，在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中，广泛使用于加热炉、热处理炉、反应炉等。 温度是工业对象中的一个重要的被控参数。由于炉子的种类不同，因而所使用的燃料和加热方法也不同，例如煤气、天然气、油、电等;由于工艺不同，所需要的温度高低不同，因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制算法也不同。 传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。不仅如此，传统的控制方式不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效

粮仓温度控制系统

辽宁工业大学《组态软件》实训（论文）题目：粮仓温度监控系统 院（系）：软件学院 专业班级：软件工程111班 学号： 学生姓名： 指导教师：任国臣 教师职称：副教授 起止时间：2012-06-11至2012-06-25

课程设计（论文）任务及评语

目录 第1章课程设计的方案4 1.1 概述4 1.2 系统组成总体结构5 第2章课程设计内容6 2.1 确定系统I/O点参数6 2.2 用户界面窗体层次规划7 2.3主窗口组态10 2.4其他操作窗口组态11 2.5系统脚本程序编辑12 第3章课程设计总结16 参考文献17

第1章课程设计的方案 1.1 概述 题目的意义: 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中的粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。 针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度和湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。 系统功能介绍: 在本系统中，温湿度监测点主要为仓库内环境的温湿度值和粮食的温湿度值，分布在各个测点的温湿度控制器将采集到的温度和湿度的信息进行处理，利用RS454总线将温湿度的信息送给485转232的转换器，接到上位计算机服务器上进行显示，报警，查询。 监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其设定的报警值想比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 与此同时，监控中心可向现场检测仪发出控制指令，检测仪根据指令控制风扇等设备进行降温除湿，以保证粮食存储质量。 监控中心也可以通过报警指令来启动现场检测仪上的声光报警装置，通知粮库管理人员采取相应的措施来确保粮食存储安全。系统可24小时运行，长期稳定检测温湿度的变化，实现无人职守智能化管理。

锅炉内胆温度控制系统设计

锅炉内胆温度控制系统设计 一．引言 过程控制是自动化的重要分支，其应用范围覆盖石油、化工、制药、生物、医疗、水利、电力、冶金、轻工、建材、核能、环境等许多领域，在国民经济中占有极其重要的地位。无论是在现代复杂工业生产过程中还是在传统生产过程的技术改造中，过程控制技术对于提高劳动生产率、保证产品质量、改善劳动条件以及保护生态环境、优化技术经济指标等方面都起着非常重要的作用。 过程控制的主要任务是对生产过程中的有关参数(温度、压力、流量、物位、成分、湿度、PH值和物性等)进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化，在保证产品质量和生产安全的前提下，是连续型生产过程自动的进行下去。实际的生产过程千变万化，要解决生产过程的各种控制问题必须采用有针对性的特殊方法与途径。这就是过程控制要研究和解决的问题。二．任务和要求 任务：设计锅炉内胆温度控制系统，选择合适的传感器、控制器和执行器，使其满足一定的控制要求。 要求：本系统的控制对象为锅炉内胆的水温，要求锅炉内胆的温度的稳定值等于给定值，误差保持在 5%的误差带以内。 三．总体方案 系统组成：本实验装置由被控对象和控制仪表两部分组成。系统动力支路分两路:一路由三相(380V交流)磁力驱动泵、电动调节阀、直流电磁阀、涡轮流量计及手动调节阀组成;另一路由日本三菱变频器、三相磁力驱动泵(220V变频)、涡轮流量计及手动调节阀组成。1．原理框图 图1

2．简要原理 单闭环锅炉水温定值控制系统的结构示意如课程设计指导书所示，图1为其结构框图。其中锅炉内胆为动态循环水，磁力泵、电动调节阀、锅炉内胆组成循环供水系统。而控制参数为锅炉内胆的水温，即要求锅炉内胆的水温等于设定值。先通过变频器-磁力泵动力支路给锅炉内胆打满水，然后关闭锅炉内胆的进水阀。待系统投入运行后，再打开锅炉内胆的进水阀，允许变频器-磁力泵以固定的小流量使锅炉内胆的水处于循环状态。在锅炉内胆水温的控制过程中，由于锅炉内胆由循环水，因此锅炉内胆循环水水温控制相比于内胆静态水温控制时更充分，因而控制速度有较大的改善。 在结构原理框图中可以清楚的看出，我们给定温度的设定值，将温度传感器的值与设定值相比较，把偏差值送入PID调节器，PID调节器的输出信号送入可控硅调压装置，经调压装置输出的电压信号来控制加热装置的阻值，从而控制锅炉内胆的水温。此控制系统为单闭环反馈系统，只要PID参数设置的合理，就能够使系统达到稳定。 3．优缺点分析 优点：单闭环系统结构简单，稳定性好、可靠性高，在工业控制中得到广泛的应用。 缺点：对动态特性复杂、存在多种扰动或扰动幅度很大，控制质量要求高的生产过程，简单控制系统难以满足要求 四．元器件的选择与参数整定 1．元器件的选择： (1)被控对象 由不诱钢储水箱、4.5千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒构成)、冷热水交换盘管和敷朔不锈钢管道组成。 模拟锅炉：本装置采用模拟锅炉进行温度实验，此锅炉采用不锈钢精制而成，设计巧妙。 管道：整个系统管道采用不诱钢管组成，所有的水阀采用优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。其中储水箱底有一个出水阀，当水箱需要更换水时，将球阀步打开直接将水排出。 (2)检测装置 变送器：采用工业用的扩散硅压力变送器，含不诱钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。 温度传感器：本装置采用六个Pt100传感器，分别用来检测上水箱出口、锅炉内胆、锅炉夹套以及盘管的水温。经过调节器的温度变送器，可将温度信号转换成4~20mA DC电流信

电加热炉温度控制系统设计

湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目：电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名：第三组 班级：机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙

目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27

1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统，并用软件仿真。功能要求如下： （1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度； （2）能对所要求的温度进行设定； （3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容，少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断

温度控制系统

目录 第一章设计背景及设计意义 (2) 第二章系统方案设计 (3) 第三章硬件 (5) 3.1 温度检测和变送器 (5) 3.2 温度控制电路 (6) 3.3 A/D转换电路 (7) 3.4 报警电路 (8) 3.5 看门狗电路 (8) 3.6 显示电路 (10) 3.7 电源电路 (12) 第四章软件设计 (14) 4.1软件实现方法 (14) 4.2总体程序流程图 (15) 4.3程序清单 (19) 第五章设计感想 (29) 第六章参考文献 (30) 第七章附录 (31) 7.1硬件清单 (31) 7.2硬件布线图 (31)

第一章设计背景及研究意义 机械制造行业中，用于金属热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制，随着科技进步和生产的发展，这类设备对温度的控制要求越来越高，除控温精度外，对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求，显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。随着微电子技术及电力电子技术的发展，采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 ，

远程温湿度监控系统

基于单片机环境温湿度监测系统设计 院(系)别信息工程学院 专业物联网工程 班级 131 姓名李建昊，黄佳佳，吴世谱 学号 20131554103，20131554120 20131554102 指导教师王建平，白林峰

远程温湿度监控系统 吴世谱，黄佳佳，李建昊 （河南科技学院，河南新乡453003） 摘要：随着人们生活质量的逐渐提高，人们越来越关注自己的生活环境，尤其是室内环境的舒适度，如何实时的监控居住环境的各种环境指标，并实时的把这些信息传递给用户，并实现室内环境的自动调节，达到智能控制的目的，成为智能家居的重要组成部分和研究问题。本文介绍了通过嵌入式系统，以C语言和C#为开发基础的下位机和上位机的软件开发任务。主要应用15F单片机为控制芯片，DH11温湿度传感器采集室内的温湿度，实现温湿度的检测，用网络模块实现数据向网络传输的功能，在windows窗体的界面上显示出来，并实现网络与单片机的双工通信功能。 关键字：智能控制,温湿度检测，双工通信。

目录 1 引言 (4) 1.1研究背景及意义 (4) 1.2主要解决的问题 (6) 2. 基于单片机的温湿度网络远程采集器 (7) 2.1温湿度网络远程采集器的组成和工作原理 (7) 2.2温度传感器概述 (8) 2.3STC15F60S2单片机简介 (10) 2.3.1单片机的特点 (10) 4.2 单片机的特点： (10) 3. 程序介绍和实物展示 (12) 3.1硬件设计和基于控制系统的编程 (12) 3.2基于C#的windows窗体上位机编程 (16) 4.0总结与展望 (19) 参考文献 (20)

温度远程监控监测

温度远程监控监测 产品简介 温度远程监控监测系统是青岛正茂科技有限公司针对分布散、要求精度高的冷链设备工作时的内部温度及环境温度进行远程监控，而专门开发的一种监控管理系统。作为专业的工业级冷链设备集中管理系统，它可以更方便地集中统一管理和控制多区域的冷链设备的温度，实现无线采集，实时记录温度变化，自动生成温度曲线图，设备启停曲线，打印、数据输出，温度超限报警 我们的实力 公司拥有一批强大的高科技研发人才，致力于工业无线传感设备的开发和应用，公司向来以“服务为先,品质至上”为经营理念，依靠资深的专业技术力量,为客户提供一条龙的全方位配套服务。自创立至今，正茂科技一直致力于为客户提供顾问式管理解决方案和服务。现已和多家国内知名企业建立了合作伙伴联盟。公司冷链设备无线远程监控系统，已经成功应用于全国各型冷链工程的方方面面。 系统特点 ●无线采集：运用当今最流行的物联网技术，实现了温度传感设备的无线采集，通过远程电脑获取 数据，并通过监控软件进行分析、预警、自动打印。 ●组网传输：信号采用先进组网无线传输技术，克服距离障碍、信号无衰减，无串扰，抗干扰强。 ●远程访问：完全B/S架构，纯.NET开发技术，远程查看、操作控制，只需录入网址即可轻松实现。 ●实时监控：采用自动化无线监控功能，每天24小时实时监控，避免了人工监控可能出现的监控不 及时、不准确，设备长时间非正常运转等问题。 ●报警功能：超过预设值系统自动报警，报警方式主要有声音报警、手机短信报警、邮件报警、模 块不采集报警等。各监控点报警方式配置灵活，同一监测点可以分时段、分人员报警，便于交接 班管理。 ●测温准确、安装简单：测温范围在-200℃～125℃内可任设，测量精度达±0.1℃，测量温度准确 度±0.2℃，测温间隔时间在1秒以上任设。数据无线上传，无需单独穿墙布线，安装方便简单。 ●自动开关控制：远程自动控制制冷系统开关，远程调试制冷状态及参数。实现压缩机、冷风 机启停历史记录的查询及频率分析。 ●自动打印：定时自动打印功能，根据具体情况可以任意设定打印时间，及打印内容。

单片机的粮仓多点测温系统设计方案

. . . 目录 第1章绪论 (1) 1.1背景 (1) 1.2设计的目的和意义 (1) 1.3相关领域国外技术和发展趋势 (2) 第2章粮仓多点测温系统硬件设计 (4) 2.2硬件总体方案设计与论证 (4) 2.2.1方案设计 (4) 2.2.2方案论证 (5) 2.3软件总体方案设计 (5) 第3章单片机AT89S52介绍 (7) 3.1单片机AT89S52基本知识 (7) 3.2单片机AT89S52产品特点 (7) 3.3单片机AT89S52的使用 (8) 3.4单片机AT89S52的特性 (9) 3.5 AT89S52引脚功能与封装 (9) 第4章粮仓多点测温系统硬件设计 (14) 4.1 温度传感器的选则 (14) 4.1.1 传感器的选择原则 (14) 4.1.2 温度传感器的选择 (14) 4.1.3 温度上限值的设定原理 (15) 4.2 DS18B20与单片机接口电路设计 (16) 4.2.1 DS18B20简介 (16) 4.2.2 DS18B20 的性能特点 (17) 4.2.3 DS18B20的外形和部结构 (18) 4.2.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (21) 4.3 1602LCD液晶显示屏 (23) 4.3.1 LCD1602主要技术参数 (23) 4.3.2 LCD1602的引脚说明 (23) 4.3.3控制指令说明 (24) 4.3.4 LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (25)

. . . 4.4 键盘电路设计 (26) 4.5 报警电路设计 (27) 第5章粮仓多点测温系统软件设计 (29) 5.1 温度处理子程序设计 (29) 5.2 按键处理子程序设计 (29) 5.3 系统温度阈值设定子程序设计 (29) 5.4 温度显示子程序设计 (29) 5.5显示数据刷新程序子程序设计 (29) 第6章系统软硬件的调试 (35) 6.1 系统仿真 (35) 6.2 系统硬件调试 (35) 6.3 系统软件调试 (36) 总结 (38) 参考文献 (40) 致 (42) 附录Ⅰ程序清单 (43) 附录Ⅱ系统原理图 (55)

锅炉温度控制系统的设计

综述 锅炉汽包燃烧系统是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，传热效率下降，过热蒸汽温度下降，严重时将引起蒸汽品质下降，影响生产和安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸。尤其是大型锅炉，一旦控制不当，容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化，造成重大事故。因此，在锅炉运行中，保证温度在正常范围是非常重要的。 本文设计了一种数字式锅炉温度控制系统，并给出了硬件原理图。该控制系统是用MCS-51系列单片机及其相关硬件来实现，利用传感器测量温度数据、CPU循环检测传感器输出状态，并用光柱和LED指示温度的高度。当锅炉温度低于用户设定的值时，系统自动打开燃料通道，当温度到达设定值时，系统自动关闭燃料通道。通过定量的计算表明该控制系统设计合理、可行。 一.系统总体设计 1．1 系统总体设计方案 设计框图如下所示： 图1-1系统框图 1．2 单元电路方案的论证与选择

硬件电路的设计是整个实验的关键部分，我们在设计中主要考虑了这几个方面：电路简单易懂，较好的体现物理思想；可行性好，操作方便。在设计过程中有的电路有多种备选方案，我们综合各种因素做出了如下选择。 1．2．1 温度信号采集电路的论证与选择 采用温度传感器DS18B20 美国DALLAS 公司的产品可编程单总线数字式温度传感器DS18B20可实现室内温度信号的采集，有很多优点：如直接输出数字信号，故省去了后继的信号放大及模数转换部分，外围电路简单，成本低;单总线接口，只有一根信号线作为单总线与CPU 连接，且每一只都有自己唯一的64位系列号存储在其内部的ROM 存储器中，故在一根信号线上可以挂接多个DS18820,便于多点测量且易于扩展。 DS 18 B2 0的测温范围较大，集成度较高，但需要串口来模拟其时序才能使用，故没有选用此方案。 1.2.1输入输出通道及其接口设计 1）温度检测模拟输入通道设计 图1-2 输入通道原理图 设V ／F 变换器的额定输出频率为F ，计数器对输出脉冲的计数时间为Ts ，A ／D 转换结果的分辨率为i ，则有： s i s F T 2 取Ts ＝1s ，则在V ／F 的输出频率范围0～10kHz 内，可以得到13位的A ／D 转换结果。

电阻加热炉温度控制

电阻加热炉温度控制精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

微型计算机控制技术 课程设计 ----电阻加热炉温度控制 学院：信息工程学院 专业班级：自动化0703班 姓名：唐凯 学号：07001139

目录 一、摘要 二、总体方案设计 1、设计内容及要求 2、工艺要求 3、要求实现的系统基本功能 4、对象分析 5、系统功能设计 三、硬件的设计和实现 四、数字控制器的设计） 五、软件设计） 1、系统程序流程图 2、程序清单 六、完整的系统电路图 七、系统调试 八、设计总结 九、参考文献

一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID 控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。 因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。 二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。

组态王课程设计--锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统上位机设计 1. 设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对温度进行控制，使得温度在要求范围内。这样，就实现了锅炉温度的控制。在该界面加入菜单项，可以查看历史系统报警。加入实时曲线、历史曲线和帮助界面按钮，可以使操作者更加快捷、准确的实现对系统的控制。如图1所示：

加热炉温度控制系统设计

过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍

2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定

性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 这里，给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中，燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给物料。物料被加热后，温度达到生产要求后，进入下一个工艺环节。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。

基于单片机的无线温度远程采集监测报警器的设计毕业论文设计;

武汉长江工商学院 毕业论文(设计) 学院：工学院 专业：通信工程年级：2010级 题目:基于单片机的无线温度采集监测报警器的设计学生：谢慧学号：1003021133 指导教师：伍彩红职称: 2014年5月8日

武汉长江工商学院 本科毕业论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年月日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key wards (1) 前言 (2) 1 系统总体设计方案 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 AT89S52单片机简介 (3) 2.2 nRF24L01概述 (5) 2.3 DS18B20温度传感器 (5) 3 硬件系统设计 (5) 3.1 硬件系统总体结构 (5) 3.2 无线收发模块 (6) 3.3 显示模块 (6) 3.4 声光报警电路 (6) 3.5 按键控制电路 (7) 3.6 温度采集模块 (7) 3.7 电源模块 (8) 4 系统软件设计 (8) 4.1 软件设计思路 (8) 4.2 主程序流程图设计 (8) 4.2.1 发送部分 (8) 4.2.2 接收部分 (9) 4.3 子程序设计 (10) 4.3.1 温度监测模块软件 (10) 4.3.2 无线发射模块软件设计 (10) 4.3.3 无线接收模块软件设计 (11) 4.3.4 显示模块软件设计 (11) 5 硬件功能实现 (12) 5.1 系统调试 (12) 5.2 调试结果 (12) 6 总结 (13) 参考文献 (13) 附录一 (14) 附录二 (16)

组态软件课程设计锅炉温度监控系统设计

河南机电高等专科学校自动控制系 《组态软件及应用》课程设计报告 题目：锅炉温度监控系统设计 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化技术 班级: ccc 姓名: XXX 学号: 1XXXX 指导老师: xxx 成绩: 二零一五年十二月二十五日 目录 前言................................................................................ 错误!未定义书签。第1章设计任务和目的............................................................. 错误!未定义书签。第2章总体方案设计 ............................................................... 错误!未定义书签。第3章硬件和软件................................................................. 错误!未定义书签。 3.1PC系统............................................ 错误!未定义书签。 3.2PLC .............................................. 错误!未定义书签。 3.3传感器............................................ 错误!未定义书签。 3.4液位计、压力计...................................... 错误!未定义书签。 3.5泵、阀............................................ 错误!未定义书签。 3.6报警器............................................ 错误!未定义书签。 3.7软件.............................................. 错误!未定义书签。

课程设计退火炉温度控制系统

课程设计设计题目: 退火炉温度控制系统 学院： 专业： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 日期:

摘要 退火炉是金属热处理中的重要设备,它把压力容器加热到一定温度并维持一段时间，然后让其自然冷却。其目的在于消除压力容器的整体压力。提高压力容器的使用寿命。温度是退火炉的主要被控变量,是保证其产品质量的一个重要因素。退火炉温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。 本文以AＴ89Ｃ51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，包括硬件设计与软件设计两部分。硬件设计包括温度检测模块，按键模块,执行模块,LED显示模块,单片机最小系统。本设计要求采用电热丝加热,通过A/D转换将采集到的温度数据输入单片机中，与系统给定值比较,从而对退火炉的温度进行控制,通过按键输入控制信号，三位LED显示炉温。最后设计出最少拍无纹波控制器，通过MATＬAB 仿真检验是否有纹波。

目录 第1章绪论 (3) 1．1设计背景与算法 (3) 第2章课程设计的方案?5 2.１概述?５ 2．2系统组成总体结构 (5) 第3章程序设计与程序清单 (7) 3.1单片机最小系统设计 (7) 3.1．1单片机选择 (7) 3.１.2时钟电路设计 (8) 3.1.3复位电路设计?9 3.２程序清单与电路图 (11) ３.3温度控制电路................................ 错误!未定义书签。第４章控制算法?18 4．1程序框图? 18 4.2算法设计 (19) 第5章课程设计总结?错误!未定义书签。

第1章 绪论 1.1 设计背景与算法 背景:退火炉是冶金和机械行业常用的热处理工业设备。一般说来，退货处理工艺师冶金和机械产品的最后处理工序，它的处理效果将直接影响产品的质量。因此,对退火炉的基本要求就是根据退火处理工艺曲线,提供准确的升温，保温及降温操作，同时保证颅内各处的温度均匀。在目前实际生产中，退火炉的种类很多,按燃料分有燃油炉、燃气炉、电炉等。电炉按台数计算占80％,燃油炉和燃气炉占20%。 退火是金属热处理中的重要工序，它是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善其塑性和韧性，使其化学成分均匀化，并去除其参与应力,或得到预期的物理性能。温度控制是热处理质量控制的重要技术措施，是退火控制的核心。智能温控将大大提高热处理质量，消除认为的不稳定因素,提高温度控制的精确程度,满足特殊材料的热处理要求。 同时,退火炉采用自动化技术控制温度，对保护生态环境方面也具有重要意义。退火炉的炉温动态特性直接影响产品的质量，生产过程中对钢材的温升曲线有较高的要求,温度过低，达不到退火的预期目的;温度过高将导致过热,甚至过烧。通过对退火炉中生产过程的优化控制和自动工艺管理控制，不但可以缩短生产周期，提高产量和质量,还可以减少人为因素造成的废品率。热处理后产生的废气对自然环境的污染很大,退火炉的燃料如果是欠氧燃烧，燃料燃烧不充分，则会产生大量黑烟，而过氧燃烧又会产生氮氧化合物等有害气体。若通过对燃烧过程进行有效控制,使燃烧在合理的空燃比下运行，则可以极大的减少退火炉对周边环境的污染，对构建科持续发展型社会就有积极的意义。 目前世界各国对能源消耗和大气环境的污染越来越重视,而我国既是钢铁大国又是能源大国，因此研究高性能退火炉温度控制系统具有极为重要的现实意义。 算法:在数字随动控制系统中，要求系统的输出值尽快地跟踪给定值的变化,最少拍控制是满足这一要求的一种离散化设计方法。 最少拍控制是一种直接数字设计方法。所谓最少拍,就是要求闭环系统对于某种特定的输入在最少个采样周期内达到无静差的稳态,是系统输出值尽快地跟踪期望值的变化。 闭环Ｚ传函具有形式 z z z z N N ---+++=Φφφφ 221)(1