煤气退火炉控制系统设计.doc

自动化专业《计算机控制技术》课程设计任务书
论文
题目
煤气退火炉控制系统设计
设计类型
导师姓名
主要内容及目标
煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理,采用高炉煤气作为燃料。炉体分内罩和外罩,在内罩内放入退火钢卷,并投入保护性气体防止氧化。燃烧在内罩和外罩之间进行。12个喷嘴分为上下两层,每层6个环绕排列。煤气和空气的喷燃比由两个阀门的连杆共同带动。设计系统保护气体温度为输入及控制量,以电动执行器带动的蝶阀开度(对应于煤气输入量)为输出的一个单输入单输出的温度控制系统。
设计系统要求温度在升温、保温过程中按一定的工艺曲线升温和保温,在400℃温度内,保护气体温度在供气阀门开到最大情况下,以自由升温的速率在最短的时间内升到400℃。从400℃开始到700℃的保温该点,温度按45~75℃/h速率上升,此段为升温段,到达700℃点,则开始进入保温段,以700℃为恒值温度进行保温。钢卷保温一定时间后停火,进入降温段,而降温过程为自由降温,在此段中温控系统停用。选择合适的控制算法进行控制。
具有的设计条件
PC机一台,教学实验箱一台;
计划学生数及任务
3人
(1):明确课题功能。
(2):把复杂问题分解为若干模块,确定各模块处理方法,画出流程图。
(3):存储器资源分配
(4):编制程序,根据流程图来编制源程序
(5):对程序进行汇编,调试和修改,直到程序运行结果正确为止。
计划设计进程
总体方案设计
控制系统的建模和数字控制器设计
硬件的设计和实现
选择计算机字长(选用 51内核的单片机)
设计支持计算机工作的外围电路(EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等);
设计输入信号接口电路;
设计输出控制电路;
设计串行通讯接口;
其它相关电路的设计或方案(电源、通信等)。
软件设计
分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块框图;
编写A/D转换和位置检测子程序框图;
编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图;
其它程序模块(显示与键盘等处理程序)框图。
五、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图(A3幅面)。
参考文献
[M] 北京:***出版社,
2、周荷琴等微型计算机原理及接口技术[M]合肥:中国科技大学出版社,
3、李刚民等单片机原理及应用技术[M]北京:高等教育出版社
4、楼然苗 51系列单片机设计实例[M]北京:北京航空航天大学出版社
5、计算机控制技术实验指导书

目录
摘要: 2
关键字: 2
引言 3
1设计任务与要求 3
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. 控制系统方框图 5
. 算法设计问题 6
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. 控制模块 8
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(见附录) 14
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摘要:
本设计是基于单片机AT89C52的煤气退火炉控制系统。设计中综合利用单片机的可编程性,灵活利用A/D转换器、LCD等,完成温度采集、运算控制、输出显示等功能。 A/D能够较高精度和较大范围的进行温度测量,保证了系统设计的精度要求;运算控制部分主要使用单片机小系统对采集的数据进行处理,方便快捷;输出显示部分使用LCD液晶显示屏实现,简单明了。系统性能指标均达到了设计要求。整个系统电路简单,操作方便,用户界面友好。
关键字:单片机温度采集运算控制液晶显示
引言
1设计任务与要求

煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理,采用高炉煤气作为燃料。炉体分内罩和外罩,在内罩内放入退火钢卷,并投入保护性气体防止氧化。燃烧在内罩和外罩之间进行。12个喷嘴分为上下两层,每层6个环绕排列。煤气和空气的喷燃比由两个阀门的连杆共同带动。设计系统保护气体温度为输入及控制量,以电动执行器带动的蝶阀开度(对应于煤气输入量)为输出的一个单输入单输出的温度控制系统。

设计系统要求温度在升温、保温过程中按一定的工艺曲线升温和保温,在400℃温度内,保护气体温