温度控制系统的作用

唐 山 学 院

毕 业 设 计

设计题目：基于单片机的锅炉温度控制系统的设计与实现

系 别： 信息工程系 班 级： 12电气工程及其自动化（2）班 姓 名： 周雄 指 导 教 师： 廉文利

2016年

6月

1 日

唐山学院毕业设计

基于单片机的锅炉温度控制系统的设计

摘 要

根据对当前采暖需求情况广泛调查，目前的广大用户的采暖方式为燃煤锅炉的一次集中供暖，就能源方面的而言，集中燃煤供暖对能源的利用率相对比较低，消耗大，就实际供暖效果而言，燃煤供暖对有的用户供暖过热的时候，而有的用户却没有达到理想的供暖效果。结合工程实际需要，针对燃气锅炉的特点，研制开发了基于MCS-51单片机的小型家用燃气锅炉蒸汽温度控制系统，其目的在于改善燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制，改进采暖的控制方式，提高采暖的经济性、实用性。这种采暖方式的目的是将每一位需要供暖的用户都看成一个独立的个体，针对性的供暖。本设计主要利用 Protues电路设计软件，对智能控制器的电源电路、复位电

长 春 工 业 大 学

毕业设计、毕业论文

题 目 电冰箱温度测控系统 学 院 电气与电子工程学院 专业班级 自动化 080302 指导教师 王 霆 姓 名 徐井超

2012年 6 月 11 日

摘 要

近年来，随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异不断更新。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，以作完善。

电冰箱的温度控制系统是利用温度传感器AD590来采集电冰箱的冷冻室和冷藏室的温度。通过高级微控制器AT89C51单片机进行数字信号处理，从而达到智能控制的目的。本系统可实现电冰箱冷藏室和冷冻室的温度设置、电冰箱手动除霜等功能。

本文在第一章介绍了电冰箱的发展状况及背景，第二章论述了本系统控制所要求的技术参数和各种元器件的选择论证，第三章给出了各种系统的硬件电路设计，第四章阐述了本控制系统的软件部分。

通过对电冰箱系统的分析与改进，基本实现了电冰箱的温度控制，且使电冰箱能根据使用条件的变化

课 程 设 计 报 告

题 目 某温度控制系统的MATLAB仿真 （题目C）

过程控制课程设计任务书

题目C：某温度控制系统的MATLAB仿真

一、 系统概况：

设某温度控制系统方块图如图：

图中Gc(s)、Gv(s)、Go(s)、Gm(s)、分别为调节器、执行器、过程对象及温度变送器的传递函数；，且电动温度变送器测量范围（量程）为50～100OC、输出信号为4～20mA。Gf(s)为干扰通道的传递函数。

二、系统参数

Tm=2.5min； Kv=1.5(kg/min)/mA； T0=5min； Kf=0.8； K0=5.4C/(kg/min)； 给定值 x(t)=80C； 阶跃扰动 f(t)=10C 二、 要求：

1、分别建立仿真结构图，进行以下仿真，并求出主要性能指标：

(1)控制器为比例控制，其比例度分别为δ＝10％、20％、50％、100％、200％时，系统广义对象输出z(t)的过渡过程；

(2)控制器为比例积分控制，其比例度δ＝20％，积分时间分别为TI＝1min、3min、5min、10min时，z(t)的过渡过程；

(3)控制器为比例积分微分控制，其比例度δ＝10％，积分时间

锅炉温度系统的设计

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：

温 度 信 号 采 集 电 路 计算机控制 温度控制接口电路 继电器控制 与加热电路 继电器控制 与降温电路

图1-1系统框图

1．2 单元电路方案的论证与选择

1

锅炉温度系统的设计

硬件电路的设计是整个实验的关

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

编号

期末大作业

题目：

物联网工程 学院 计算机科学与技术 专业

学 号 0304090530

学生姓名

指导教师 陈志国

二〇一二年五月

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

摘要

摘 要

本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0x ARM微处理器作为主控CPU，PT100作为采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端，能够完全适应现代化工业的高速发展。

通过本次课程设计，锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。让我们懂得了怎样将理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。对设计中出现的问题能够集体讨论，查阅资料，深刻研究，并通过不断地发现问题，解决问题，提高发现问题和解决问题的能力。

I

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

目 录

摘 要 ...................

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

编号

期末大作业

题目：

物联网工程 学院 计算机科学与技术 专业

学 号 0304090530

学生姓名

指导教师 陈志国

二〇一二年五月

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

摘要

摘 要

本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0x ARM微处理器作为主控CPU，PT100作为采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端，能够完全适应现代化工业的高速发展。

通过本次课程设计，锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。让我们懂得了怎样将理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。对设计中出现的问题能够集体讨论，查阅资料，深刻研究，并通过不断地发现问题，解决问题，提高发现问题和解决问题的能力。

I

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

期末大作业 基于arm的温度控制系统设计

目 录

摘 要 ...................

学 号：

课 程 设 计

题 目 聚合釜温度-温度串级控制系统 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

自动化 自动化卓越工程师 自动化zy1201班

傅 剑

2015 年 12 月 8 日

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 自动化zy1201

指导教师： 傅剑 工作单位： 武汉理工大学 题 目: 聚合釜温度-温度串级控制系统

初始条件：

聚氯乙烯是最通用的塑料品种，广泛应用于国民经济各个领域。在氯乙稀在聚合釜中进行聚合反应的同时释放出热量，使得温度升高。为了保证产品质量，应及时将反应热移走，保持釜内温度恒定。现采用夹套中冷却水流量为控制量来控制反应温度。以聚合釜温度为主参数，以夹套中水的温度为副参数，构成串级控制系统，将反应温度控制在51℃，稳态误差±1℃

要求完成的主要任务:

1、了解聚合釜工艺设备

2、绘制聚合釜温度-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

飞机座舱温度控制系统的建模与仿真

０．引言

飞机在空中飞行时，周围环境温度和湿度条件变化极大，已远远超过人体自

身温度控制系统所能适应的范围。因此，必须对人体周围的微环境温度和湿度，特别是温度进行控制，使其保持在要求的范围内。飞机座舱温度控制系统的功用，就是在各种飞行条件下，维持人体周围（座舱）温度在要求的范围内，从而使体温能在人体自身温控系统的控制下，保持在可适应的范围内。

１．座舱温度控制系统

典型的飞机座舱温度控制系统有四个基本部分组成：温度传感器，温度控

制器，执行机构和控制对象。温度控制器反应（座舱，供气管道或环境）所处位置的空气温度。将温度转变为电的或变形等信号。温度控制器将来自传感器的输入信号和给定温度值的信号进行比较，针对温度补偿信号（控制信号）给执行机构（如电机）。控制器中通常包括比较元件（如电桥）和放大器。执行机构接受控制器的控制信号，使活门位置（转角或开启量）做相应的变化，改变通过活门的空气流量或流量比例。控制对象是需要温度控制的对象，如座舱。被控参数为控制对象的温度。

２．系统数学模型

控制系统数学模型描述系统的本质。建立了系统的数学模型，建立了系统的数学模型，就可以用控制理论和数学的方法分析它的性能。根据控制类

基于单片机的温度控制 系统设计文献综述

前言

随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且，很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率.

单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具

有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机

一．概述

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。本设计的控制对象为一电加热炉，输入为加在电阻丝两断的电压，输出为电加热炉内的温度。输入和输出的传递函数为：G(s)=2/(s(s+1))。控温范围为100~500℃，利用PID控制算法进行温度控制。

二．温度控制系统的组成框图

采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见下图。其中数字控制器的功能由单片机控制实现。

图1..1温度控制系统的组成框图

三．温度控制系统结构图及总述

图1.2温度控制系统结构图

图中由4~20mA变送器，I/V，A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。其中，变送器选用XTR101，它将热电偶信号（温度信号）变为4~20mA电流输出，再由高精密电流/电压变换器RCV420将4~20mA电流信号变为0~5V标准电压信号，以供A/D转换用。转换后的数字信号送入AT89C51单片机中与与

炉温的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差，其偏差被PID程序计算出输出控制量。由AT89C51输出电信号送至SC