爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)報告

《爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計前言在現(xiàn)代的冶煉工廠和發(fā)電廠中鍋爐設(shè)備的運用十分廣泛。如果鍋爐的控制設(shè)備簡陋，控制技術(shù)落后就會造成燃料的浪費，增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本，產(chǎn)生安全隱患，另外，由于鍋爐常年運行，為了保障產(chǎn)品質(zhì)量，需要維持爐膛的溫度在一定的范圍內(nèi)，而工作者又不能全天候同時完成多臺鍋爐溫度的檢測。我們設(shè)想如果能夠設(shè)計一種溫度監(jiān)控裝置，它能夠?qū)崟r采集鍋爐的溫度值，從而有效地控制爐膛溫度并解決上述問題。該檢測系統(tǒng)以NUC140單片機為系統(tǒng)核心，能夠?qū)崟r監(jiān)測鍋爐的溫度并通過GUI液晶顯示屏顯示，當(dāng)溫度超出一定的范圍時，報警器報警，提醒控制室工作人員。從

2、機完成數(shù)據(jù)的采集，主機完成數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的傳送和接收則由主從機上的MAX485芯片完成。對于具有不同溫度范圍的鍋爐，可以通過更改溫度的閾值來實現(xiàn)對溫度監(jiān)測和預(yù)警。在為期兩周的實習(xí)過程中，我們首先學(xué)習(xí)的是軟件和硬件的知識，從軟件的安裝使用到電路圖的繪制，我們踏踏實實的跟在老師后面學(xué)習(xí)，認(rèn)真記錄每一步項目的設(shè)計步驟。在接到實習(xí)課題后，我們首先分析課題項目應(yīng)具有的功能，然后分解為各個功能模塊，設(shè)計系統(tǒng)原理圖，經(jīng)過我們詳細(xì)討論反復(fù)驗證，最終完成系統(tǒng)樣板。當(dāng)然，設(shè)計和制作的過程也離不開老師的悉心指導(dǎo)，在此致以崇高的謝意！一、實習(xí)目的1、熟悉C

3、語言的知識，運用C語言編譯器（keil軟件）編寫出實現(xiàn)某一功能的程序。熟練使用altiumdesigner繪制電路原理圖，并根據(jù)原理圖設(shè)計PCB板。2、熟悉各種元器件的工作原理，學(xué)會看芯片說明書，積累常見芯片的特性和使用原理，為以后的學(xué)習(xí)工作打下堅實的基礎(chǔ)。3、對于指定的課題能夠獨立分析其功能，并根據(jù)要求的功能提出相應(yīng)的設(shè)計方案，培養(yǎng)自身的課題分析實踐能力，積累一定的項目經(jīng)驗。4、增強我們自學(xué)的能力、動手能力、團(tuán)隊協(xié)作精神和艱苦奮斗的精神，在學(xué)習(xí)理論知識的同時增強自身的綜合素質(zhì)。二、實習(xí)時間：三、實習(xí)地點：四、實習(xí)單位：五、實習(xí)內(nèi)容：

4、1、分析爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計要求（1）系統(tǒng)采集端對測點溫度進(jìn)行采集，并將采集到的溫度電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳送給主機。由于工作現(xiàn)場和控制室有一定的距離，要求有一定的傳輸距離。（2）主機運用軟件設(shè)定的功能，將數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判斷是否給出報警，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示器。（3）GUI液晶顯示器能夠?qū)囟冗M(jìn)行實時顯示，用戶也可根據(jù)工作環(huán)境選擇設(shè)置不同監(jiān)測點溫度上下限。2、爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，將系統(tǒng)分為三個部分，分為主機、從機和外設(shè)。主、從機板中設(shè)有NUC140單片機，電源模塊、數(shù)據(jù)接收模塊。從機專門設(shè)有MAX66

5、75芯片，該芯片連接有熱電偶，熱電偶將溫度模擬信號傳送給MAX6675芯片，由其完成模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。外設(shè)集成在主機板上，主要包括GUI液晶顯示屏和蜂鳴器，GUI液晶顯示當(dāng)前的溫度和設(shè)定的溫度上下限，并能接受用戶的調(diào)節(jié)需求完成指令的輸入。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖一示:圖一系統(tǒng)設(shè)計框圖3、編寫系統(tǒng)原理圖根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計框圖，設(shè)置各功能子模塊。利用ALTIUMDESIGNER設(shè)計系統(tǒng)原理圖，并且可以方便的生成PCB圖。各模塊如下圖示。電源模塊采用LM1086穩(wěn)壓芯片，將電壓值穩(wěn)定在3.3V為系統(tǒng)供電。圖二電源模塊報警模塊采用蜂鳴器，當(dāng)單片機第

6、四引腳電平拉低后蜂鳴器報警。MAX485接口芯片是一種封裝有RS485協(xié)議的芯片，每個器件中都具有一個驅(qū)動器和一個接收器，可以用于數(shù)據(jù)的接收和傳輸。本系統(tǒng)的處理端和主機模塊均含有該芯片，這兩個模塊就在RS485通信協(xié)議下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。圖三報警模塊圖四串口通信模塊液晶模塊使用μC/GUI嵌入式應(yīng)用的圖形支持軟件編寫液晶顯示和觸控指令輸入程序。液晶的管腳接線圖和顯示設(shè)計如下。圖五液晶引腳原理圖圖六液晶顯示界面溫度采集模塊主要芯片是MAX6675，MAX6675是溫度采集端的核心。它是K型熱電偶串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它能獨立完成信號放大、冷端補償

7、、線性化、A/D轉(zhuǎn)換及SPI串口數(shù)字化輸出功能，大大簡化了熱電偶測量智能裝置的軟硬件設(shè)計。本系統(tǒng)中，MAX6675將熱電偶采集到的溫度電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由從機處理后通過max485芯片在RS-485通信協(xié)議下傳送給主機。圖七M(jìn)AX6675單片機采用NUC140系列，我們使用其中的80個引腳作為本系統(tǒng)的資源接口。圖八單片機部分原理圖5、實物制作根據(jù)原理圖我們再利用ALTIUMDESIGNER軟件設(shè)計PCB圖，由PCB圖進(jìn)行布局并刻制成電路板，最后制作成這個系統(tǒng)。實物圖片展示如下：圖九系統(tǒng)總體圖圖八主機部分圖十從機部分圖十一K型熱電

8、偶6、算法流程圖圖八算法流程7系統(tǒng)測試表1系統(tǒng)各項測試編號待測系統(tǒng)測試現(xiàn)象1溫度采集端將熱電偶放在燃燒的酒精燈上，主機端會顯示當(dāng)前溫度，處理端和主機端的燈會亮2數(shù)據(jù)處理端當(dāng)處理端接收到信號是單片機旁的提示燈會亮3主機主機