自动化毕业设计-----基于ARM的多功能锅炉监测系统

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1、 第 1 页 共 43 页 引引 言言 锅炉是工业生产和居民生活广泛应用的供热装置。随着社会的发展，用应越 来越广泛，同时随着能源的日益紧缺，能源的充分利用及节省越来越得到重视， 锅炉微计算机控制系统也得到进一步发展。 锅炉微控制系统是微处理器软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧 密结合的产物，用微机进行控制对于锅炉节能有重要意义。 作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻 操作人员的劳动强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动 控制等多项功能。 锅炉检测也是控制系统中一个重要方面，它对锅炉的温度、压力、水位、流 量、物质的性质等进行检测，为控制系

2、统采集数据，是控制系统的基础，是不可 缺少的一部分。 ARM （Adanced RISC Machines） ， 是一个公司名字， 也是一种处理器的通称， 还可以认为是一种技术名字。 1991 年 ARM 公司成立于英国 Cambridge，主要销售晶片设计技术的授权。 目前，采用 ARM 技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常说的 ARM 微 处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等 各类产品市场， 基于 ARM 技术的微处理器应用占据了 32 位 RISC 微处理器 75% 以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各方面。 主要表现在如下方面

3、： 1、工业控制领域：作为 32 的 RISC 架构，基于 ARM 核的微控制器芯片 不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额， 同时也逐渐向低端微控制器应 用领域扩展。 2、 无线通讯领域： 目前已有超过 85% 的无线通讯设备采用了 ARM 技术， ARM 以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。 3、消费类电子产品：ARM 技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶 盒和游戏机中得到广泛采用。 4、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用 ARM 第 2 页 共 43 页 技术。手机中的 32 位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技术。 除此以外，ARM 微处理器及技

4、术还应用到许多不同的领域，并会在将来取 得更加广泛的应用。 同时随着锅炉的工艺不断提高，性能不断改善，其对锅炉控制系统的设计要 求也越来越高。与此同时，对锅炉的检测也有更高的要求，其主要表现在检测的 参数越来越多、精度要求更高、速度要求更快，本系统采用 ARM9 微处理器， 最高工作频率可达到 266MHZ、有 100 多个通用 I/O 口、自带 10 位 A/D、D/A 转换器等，能充分满足此系统要求。 第 3 页 共 43 页 1 1 系统设计系统设计 1.1 1.1 设计要求设计要求 本设计制作一个基于 ARM 的锅炉检测系统，能检测锅炉的各项参数信息， 并能实时显示锅炉的各项参数及运行

5、状态，并能对相关数据进行存储等功能。 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、 燃烧器、省煤器、构架和炉墙等主要部件构成锅炉的核心部分，称为锅炉本体。 锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床 燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷 入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃 烧，并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒 高速旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。 锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中，接受省煤器来的

6、给水、联接循环回 路，加热后并向过热器输送的圆筒形容器,主要功能是储水。 本系统采用的锅炉型号是 DZW0.35，其基本参数如表 1.1 所示： 表 1.1 DZW0.35 参数 名 称 单 位 参 数 额定供热量 MW 0.35 工作压力 MPa 0.7 供水温度 95 回水温度 70 锅炉运输最大运输尺寸(长宽高) m 3.842.082.6 锅炉安装外形尺寸(长宽高) m 3.842.082.6 系统实现功能：系统实现功能： （1）能检测锅炉给水和回水的温度和锅炉内部压力； 温度分辨率为 0.5 度，压力分辨率为 0.001MPa； （2）显示功能：显示时间、锅炉给水和回水的温度、内部压力等信息； （3） 能现场设定系统时间、 锅炉给水和回水温度、 压力的上/下限报警值功能； （4）存储功能：能存储系统运行进程中，锅炉的运行状态信息； （5）报警功能：当锅炉工作状态不正常时，能发出声光报警。 第 4 页 共 43 页 1.2 1.2 系统总体方案设计系统总体方案设计 根据题目要求，此系统的总体设计框图如图 1.1 所示。 图 1.1 总体