基于单片机的锅炉液位控制系统

1、摘要本文主要设计和修订单片微型计算机锅炉液位操纵系统，以STC89C52单片微型计算机为核心控制支重轮，与STC89C52单片微型计算机、温度传感器、压力传感器和模数变换器、数码管显示等硬件系统本系统主要由水位检测、温度检测、压力检测、牛鼻子控制、水位控制、显示部、故障报警等几个部分组成，实现液位控制。 主要用液位传感器检测液位，用DS18B20温度传感器检测水温，用三个控制按钮实现健按控制，用三位7段LED显示器完成显示部分，用MOC3041三端双向可控硅控制水泵开关，用压力传感器检测锅炉内部的压力，然后这些个将这些个的信号与设定在单片微型计算机内部的值进行比较，判断单片微型计算机需要进行相

2、应的操作，即判断需要打开泵实现液位控制的有木有，单片主设定修正用单片微型计算机控制是锅炉的液位、 具有温度和压力控制容易，且成本低，计程仪柱调节容易，部分故障不影响其他部分工作，维护方便等优点。牛鼻子字： STC89C52单片微型计算机、液位控制、显示、警报阿伯斯特拉克designedinthispaperisaboilerliquidlevelcontrollsystem、which STC 89 c 52 as a控制器、throughhardwareandsoftwaredesign、such as STC 临时传感器、压力传感器和ADC、数字显示系统、恢复性等级thedesignoft

3、hesystemaremainlyincludethewaterleveldetection、企业检测、预测检测、密钥控制、密钥控制盘suchasafewpartstoachievethelevelcontrol.detectionofthemainlevelwithewaterlevelsensors。 temperaturesensorsds 18 b 20 isusedtodetectedwatertemperature，withreecontrolbuttonstoachievethealthcontrol 带three7leddisplaytocompletethedisplay，使

4、用MOC 3041触发控制技术提升泵开关。 withpressuresensorsdetecttheinternalpressureoftheboiler.through analog-to-digitalconversiontakethesesignalsintothesignals ing lsetofvaluescomparedtodeterminetheneedforthecorrespondingsingle-chip操作，namely theneedtoopenthepumptoachievethelevelofc thusinordertoachievethepurposeofa

5、utomaticcontrolbysingle-chip解决方案. thedesigniseasytoimplementsingle-chipboilerller trol， 临时和压力控制、anditslowcostandeasytodebugtheprocedure、partofthefailurewillnotaffectotherpartskeywords : STC 89 c 52单电子计算机、级别控制、显示、警报目录第一章绪论一1.1锅炉液位控制的背景11.2锅炉液位控制国内外发展概况21.2.1国内发展概况21.2.2海外发展概况21.3本课题的研究目的和意义31.4系统综述3第

6、二章.主要芯片介绍52.1单片微型计算机STC89C52介绍52.1.1 STC89C52单片微型计算机的外部端子说明52.1.2 STC89C52RC单片微型计算机的中断系统72.1.3为什么选择STC 89 c 52 RC 92.2芯片74LS164介绍92.2.1 74LS164的引导图和引导功能： 102.2.2 74LS164的内部功能图102.2.3 74LS164的真值表112.2.4 74LS164具有以下特征： 112.3模数变换器A/D0809122.3.1 ADC0809的逻辑结构122.3.2 ADC0809的信道选择122.3.3 ADC0809的引导图及各引导作用1

7、32.4温度传感器DS18B20142.4.1 DS18B20的内部结构及管脚图142.4.2 DS18B20技术性能描述152.4.3 DS18B20的温度处理过程162.5 LED查询密码管显示部172.5.1 LED查询密码管显示器的结构182.5.2 LED查询密码管显示器的显示段查询密码182.5.3 LED显视器的残奥表19第三章.锅炉液位控制的硬件设定订正213.1系统硬件设定修订的整体方案和分块图213.1.1系统硬件设定修订的整体方案213.1.2系统设定修正的整体分块图213.2牛鼻子板控制电路设定修订部223.3重新定径套电路设定修订233.4显示电路的设定修正243.4

8、.1静态显示243.4.2动态显示253.4.3根据该设置校正的显示电路的选择253.5液位控制电路的设定修正部263.5.1液位控制回路的动作原理和液位控制状态图263.5.2液位控制的控制电路273.5.3液位控制中的“假水位”283.6测温电路及温度传感器的选择313.6.1温度传感器的选择313.6.2温度检测电路32第四章.软件设置修订和试验运行结果和讨论334.1系统的软件设定修订334.2测试调试及运行结果344.2.1硬调试344.2.2软调试354.2.3硬件和软件实时调整354.2.4系统实际调试结果364.3实验中遇到的问题和讨论36论文的总结38谢谢40参考文献41附录

9、1设置修订进程列表42附录2电路图51附录3硬件实物图52代理本论文的毕业设施修订实物。代理专业本科、本科各专业毕业论文。代替电子机械类的专业毕业设施修订。完全按照毕业设施修订辅导书，指导毕业答辩。淘宝交易： QQ:第一章绪论1.1锅炉液位控制的背景目前，我国燃煤锅炉数量众多，我国目前中小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/4，目前，许多工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。 国家在第十至第n年五年规划的科学科技创新指南中，光机电一体化、资源与环境、替代能源与高效能源节约的指导课题中，自动化程度高，能源节约潜力大，需要提高安

10、全系数，减轻环境污染，减轻劳动强度，开发低价格的新型测量控制装置要求省煤率达到%5以上，装置投资回收期在1年以内，暖气锅炉在3年以内。 例如中小型链式工业锅炉用的新型修正测量装置。 因此，这个课题很现实，市场前景也很好。 锅炉微机控制是近年来开发的新技术，微机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合而成，工业锅炉采用微机控制与以往的修正装置控制方式相比，具有以下明显的优势33(1)直观且集中地表示锅炉的各运转残奥表。 可显示液位、压力、温度的状态。(2)可以在运行中随时容易地修正各种运行残奥仪表的控制值，修正系统的控制残奥仪表。 可简单变更液面压力、温度等的上限、下限。(3)提高锅炉的

11、热效率。 采用计算机控制后的热效率比在先提高了5-10%，根据用户的统一修正，20T的一台锅炉年平均负荷提高了70%，平均热效率提高了5%，年节煤为800吨。(4)锅炉系统包括鼓风器、鼓风器、水泵等大功率电动机，根据锅炉本身的特性和选用因素，这些个风机不是大部分时间全功率，传统方式采用阀门和挡板控制产水量，浪费得非常严重。 通过对风扇、泵进行微机控制，平均节约用电达到30%0。(5)作为锅炉控制装置，主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作员的劳动强度。 采用计算机控制的锅炉操纵系统有来自一盏茶周围的安全机构，可以设置多点音响警报和自动连锁反应堆。 彻底消除由人为错误引起的重大事故。

12、综上所述，采用校正机控制锅炉系统是行业的趋势。 单片微型计算机是一个芯片上收集一台微型计算机所需的电脑CPU、内存、投入产出等零配件。 单片微型计算机问世以来，其性能不断提高完善、体积小、速度快、电功耗低的特点及其应用领域越来越广泛。 工业控制系统工作环境差，噪音大。 因此，要求操纵系统工作稳定，抗扰度强。 由于单片微型计算机能够满足这些个的要求，因此单片微型计算机在控制领域得到了广泛的应用。 使用单板控制锅炉是个好选择。1.2锅炉液位控制国内外发展概况1.2.1国内发展概况目前，中国在单片微型计算机测量装置的研究、生产和应用方面取得了很大的成绩，总结了很多经验。 但是，在这个行业，还处于发展

13、期。 据调查，北京牌、天津的高等院校、科研院所在这方面开展的工作更注重理论、算法，研究成果论文较多，很少注重实际应用于生产。 在上海，新型单片微型计算机的测量装置和系统的研究、生产基础是一盏茶，生产中需要新型的测量装置和系统，也致力于研究、开发。 因此，上海的工程技术和科研人员需要的是应用技术，更重要的是生产的实际应用，研究理论、算法、成果论文较少。 深圳在开发新型测量控制装置和系统领域也取得了较好的成绩，与其他国家的开发者相比还有距离，但深圳的高等院校、科研院所最大的特点是实际，几乎不考虑与生产实用项目工程无关的问题。 这里的工程技术和科研人员关注的不是理论，而是算法，论文目前国内控制锅炉液

14、位的方法大致如下(1)改良内型控制算法的方法。 该方法的改进，即在ITAE性能指标下确定残奥表值，然后通过qxl PC -过程控制特罗尔实验装置和西门子S7-300控制小滚珠，利用改进的内置式控制特罗尔算法对锅炉液位进行控制特罗尔，结果表明该方法有良好的控制特罗尔效果。(2)模糊控制方法。 该方法首先推导出锅炉液位的非线性模型，然后基于后推修正方法和自适应模糊控制理论，提出锅炉液位的稳定控制律，并通过理论分析证明液位控制的跟踪误差收敛于零。 仿真结果表明，该方法具有良好的动态性能和稳态精度。上诉的控制方法只是锅炉液位操纵系统的应用和研究的一个方面，国内外有许多学者对此进行了不同程度的研究。1.

15、2.2海外发展概况随着各种微处理器的出现和发展国外对锅炉液位操纵系统的研究也在发展和完善。 部分发达国家在单片微型计算机新型测量装置和系统的研究、制造、应用方面积累了丰富的经验，为基础进入国际市场。 中国在新型测量控制装置和系统的研究、制造、应用和经验上，有一定的基础，与其他发达国家相比还有距离，但中国的科研人员能够克服很多困难，在相关领域能够赶上发达国家的技术水平，这是一个发展趋势。1.3本课题的研究目的和意义在现代社会，随着工业的发展，居民生活区集中供热需求也越来越大，蒸汽锅炉容量不断提高，对操作过程的要求更加严格，锅炉液位控制直接影响人们自身和设备的安全。 液位过低可能导致锅炉干烧现象，液位过高可能导致锅炉蒸汽压力过高，产生危险，传统液位控制不能远距离集中控制，自动化程度低，调节精度低等缺点，并且仅靠人工操作无法应对，操纵系统改造的必要性随着科学技术的进步由于被受控对象与过程的非线性、时变性、多残奥仪表之间的强结合、随机干扰作用等因素，很难建构被受控对象的正确的数学模型。 在这些个的复杂系统