畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-單片機(jī)控制的智能供熱監(jiān)控系統(tǒng)

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1、目錄第一章　緒論11.1題目來源及研究意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3本文主要研究內(nèi)容3第二章系統(tǒng)方案選定42.1供熱系統(tǒng)簡介及改進(jìn)42.2系統(tǒng)方案確定52.2.1控制系統(tǒng)原理72.2.2控制電路結(jié)構(gòu)圖72.2.3系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)82.2.4系統(tǒng)工作任務(wù)82.2.5控制算法的確定92.2.6補(bǔ)水控制方案確定11第三章硬件電路設(shè)計(jì)153.1硬件電路的基本組成153.2前向通道設(shè)計(jì)153.2.1溫度傳感器153.2.2壓力傳感器163.2.3流量傳感器183.3單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)223.3.1CPU的介紹223.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)253.3.38255A擴(kuò)展接口283.3.4外部電路鍵盤

2、與顯示智能控制芯片HD7279303.3.5打印機(jī)PP40333.3.6ISD1420語音芯片實(shí)現(xiàn)的報(bào)警電路363.3.7電源以及通訊部分383.4后向通道設(shè)計(jì)41-66-3.4.1D/A轉(zhuǎn)換電路413.4.2驅(qū)動電路43第四章軟件設(shè)計(jì)464.1設(shè)計(jì)思想464.2溫度控制算法464.3程序設(shè)計(jì)48總結(jié)52致謝53附錄1：單片機(jī)控制的智能供熱監(jiān)控系統(tǒng)原理圖56附錄2：程序清單57-66-第一章　緒論1.1題目來源及研究意義供暖的重要性在人們生活中的不亞于水和電，民用、工業(yè)用、辦公用建筑都要配備完善的取熱設(shè)施。在全球都提倡節(jié)能、減排的口號下，采用合理供熱方式不但可以提高供熱系統(tǒng)能效，響應(yīng)

3、全球口號，而且對解決居民“溫飽”問題和建設(shè)全面小康社會具有重要意義。目前，集中供熱已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。供熱行業(yè)當(dāng)前的主要任務(wù)是提高供熱系統(tǒng)能效、降低能耗，降低造價(jià)，供熱計(jì)算機(jī)的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的工作效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，對實(shí)現(xiàn)該任務(wù)有良好的幫助。因此，計(jì)算機(jī)控制的集中供熱方式對節(jié)能、環(huán)境保護(hù)、降低成本和提高效益都具有重要意義。１.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀???供熱系統(tǒng)是由鍋爐房、熱網(wǎng)管道、凝結(jié)水回收、管道保濕、閥門、疏水閥和有關(guān)儀表組成的完整系統(tǒng)。系統(tǒng)是否完善關(guān)系著運(yùn)行是否安全、環(huán)保和節(jié)能，是否合理用熱，因此需要搞好供熱系統(tǒng)的管理工作和不斷采用新技術(shù)。國

4、外則采用了較為簡便的技術(shù)，像是美國MDS公司SCADA系列數(shù)字電臺在城市集中供熱系統(tǒng)的得到一定的應(yīng)用。該公司的系列數(shù)字電臺采用數(shù)字信號處理、糾錯編碼、軟件無線電、數(shù)字調(diào)制解調(diào)和表面貼片一體化設(shè)計(jì)等技術(shù)，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，電臺提供標(biāo)準(zhǔn)232數(shù)據(jù)口可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)終端等連接，傳輸速率達(dá)19200bps，誤碼低于10E-6（接收電平-110dBm時(shí)），發(fā)射功率0.5-25瓦可調(diào)節(jié)，任何型號電臺可設(shè)置為主站或遠(yuǎn)程站使用，無中轉(zhuǎn)通信距離達(dá)50公里以上，能適應(yīng)室內(nèi)或室外的惡劣工作環(huán)境。電臺數(shù)據(jù)和話音兼容，可工作于單工、半雙工、時(shí)分

5、雙工TDD、全雙工方式，收發(fā)同頻或異頻中轉(zhuǎn)組網(wǎng)，并具有遠(yuǎn)程診斷、測試、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠(yuǎn)方站之間的數(shù)據(jù)采集和控制。城市供熱控制中心設(shè)一主站，遠(yuǎn)端設(shè)有多個從站，從站通過標(biāo)準(zhǔn)232接口與RTU/PLC連接，可實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)供熱的全過程，清晰地反映各站點(diǎn)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，詳細(xì)監(jiān)測管線站點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)，集中采集溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累積流量等參數(shù)值,-66-城市集中供熱實(shí)行自動化管理后,改變了以前供熱出現(xiàn)意外故障中短而無法極時(shí)修復(fù)，減少民眾對供熱公司的抱怨，同時(shí)使工作效率有了極大的提高，實(shí)現(xiàn)了對各支點(diǎn)管道的實(shí)時(shí)管理[1]。北歐三國所有的供熱系統(tǒng)中均采用計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控，之所以在

6、供熱技術(shù)那么發(fā)達(dá)的國家那么廣泛的采用這種供熱方式，是因?yàn)樗哂型怀龅膬?yōu)點(diǎn)：只需要很少的操作人員，不僅提高了勞動生產(chǎn)率，而且提高了系統(tǒng)的熱效率。???以上為國外供熱研究現(xiàn)狀，在我國，傳統(tǒng)的供熱技術(shù)（如采用鍋爐采暖系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)等）較國外的技術(shù)相差甚遠(yuǎn)，效率低、能耗大、污染嚴(yán)重。根據(jù)06年第八期月刊中劉永勇、王成軍、陳曉霞寫的《克拉瑪依市中心城供熱技術(shù)發(fā)展趨勢》指出，在供熱系統(tǒng)運(yùn)行中，普遍存在的一些問題是：不能及時(shí)掌握集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行工況，實(shí)時(shí)觀測整個系統(tǒng)中熱源出口、管網(wǎng)、換熱站運(yùn)行參數(shù)，因此不能依此迅速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行工況是否與供熱需求相匹配，系統(tǒng)中各個部位供熱參數(shù)是否運(yùn)行正

7、常，以便指導(dǎo)鍋爐房迅速查找問題并及時(shí)合理調(diào)整運(yùn)行工況。這主要是由于供熱系統(tǒng)中換熱站沒有有效的調(diào)節(jié)裝置和根據(jù)熱負(fù)荷的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的自控系統(tǒng)。造成供熱一次管網(wǎng)水力失調(diào)嚴(yán)重，使一些換熱站偏熱，而另一些換熱站偏冷，供熱效果不好、熱量浪費(fèi)的現(xiàn)象無法解決。其供熱系統(tǒng)，在儀表計(jì)量、通信、自動控制方面，技術(shù)裝備低，缺乏技術(shù)手段，難以對生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格的管理。而國內(nèi)現(xiàn)今結(jié)合智能化的控制的現(xiàn)代化供熱技術(shù)，克服了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，提高供熱管理水平，消除水力失調(diào)，節(jié)