过程控制课程设计--小型澡堂供水总管温度控制系统的设计

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1、 课课 程程 设设 计计 题题 目目 小型澡堂供水总管温度控制小型澡堂供水总管温度控制 系统的设计系统的设计 学学 院院 自动化自动化 专专 业业 自动化自动化 班班 级级 姓姓 名名 指导教师指导教师 2015 年 1 月 10 日 学学 号：号： 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 题题 目目: 小型澡堂供水总管温度控制系统的设计小型澡堂供水总管温度控制系统的设计 初始条件：初始条件：某小型澡堂采用附近的大型热电厂提供的压力比较稳定的蒸汽为热 源，通过热交换器向供水总管提供603的热水，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、要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : 1、了解对象及蒸汽热交换器有关知识 2、绘制温度控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 时间安排时间安排 1 月 2 日 选题、理解课题任务、要求 1 月 3 日 方案设计 1 月 4-9 日 参数计算撰写说明书 1 月 10 日 答辩 指导教师签名：指导教师签名： 20201414 年年 12 12 月月 30 30 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 2012015 5 年年 1 1 月月 20 20 日日 摘 要 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机

3、的应用正在不断地走向深入， 同时带动传统控制检测日新月异更新。 在实时监测和自动控制的单片机应用系统 中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅仅单片机方面的知识是不够的， 还应该根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，做以完善。 本文从硬件与软件两方面俩讲述小型澡堂供水总管温度控制系统的设计， 在 控制过程中主要应用到了89c51，adc0809，LED，LM35等，主要以单片机为核 心控制部件，并通过四位数码管的显示的一种热交换器温度控制系统，软件方面 采用C语言来编写，使指令不过于复杂，成模块化，易懂易移植。 关键词：单片机 热交换器 温度 传感器 目 录 1 控制对象. 1

4、1.1 控制对象介绍 1 1.2 控制性能要求 1 2 方案的比较和确定. 2 3 系统总体结构设计. 3 4 系统模块结构. 4 4.1 温度信号输入通道 4 4.1.1 温度传感器. 4 4.1.2 运算放大器. 4 4.1.3 A/D 转换器 . 5 4.2 执行信号输出通道 5 4.3 LED 接口设置 . 6 4.4 单片机及其电路设计 6 5 系统软件设计. 7 心得体会 8 参考文献 9 附录 10 1 小型澡堂供水总管温度控制系统的设计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 蒸汽热交换器是以蒸汽为热源将水加热的设备， 用蒸汽作热源加热水的设备 分

5、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 ( ) 1 s K e G s Ts ，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 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

6、。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。系统程序较多时，只需要外扩一个 容量较小的程序存储器，占用的 I/O 口减少，同时也为键盘、显示等功能的设计 提供了硬件资源，简化