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《《爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計》.pptx》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、《爐膛溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計》設(shè)計者:課題組成員:課題組長:指導(dǎo)老師:一、項(xiàng)目背景1.在現(xiàn)代冶煉廠和發(fā)電廠中,鍋爐的應(yīng)用十分廣泛,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,避免燃料的浪費(fèi),需要實(shí)時監(jiān)測鍋爐溫度,因此本項(xiàng)目研發(fā)具有廣闊的市場前景。2.由于企業(yè)的鍋爐常年的運(yùn)行,鍋爐需要維持恒定的溫度,為了解決這一問題,需要對鍋爐溫度進(jìn)行全天候的監(jiān)測,并將溫度信息傳輸至控制室。二、詳細(xì)設(shè)計需求1.從機(jī)通過MAX6675芯片采集溫度,并將采集到的溫度電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,傳送給數(shù)據(jù)處理端。2.為滿足遠(yuǎn)距離高效率傳輸,采用RS485通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),主機(jī)設(shè)有通信接口,將數(shù)據(jù)接收。3.為保證爐膛
2、溫度控制在安全范圍內(nèi),主機(jī)對于接收到的信號進(jìn)行處理,用戶可通過GUI實(shí)時顯示各檢測點(diǎn)的當(dāng)前溫度及其上下限,并通過比較來判斷是否給出超溫報警。三、系統(tǒng)設(shè)計方案圖該圖為爐膛溫度檢測系統(tǒng)的整體框圖,系統(tǒng)主要由主機(jī)、從機(jī)和外部設(shè)備三部分構(gòu)成,主機(jī)和從機(jī)由RS-485總線連接,外設(shè)集成在主機(jī)板上。1.溫度檢測2.輸出溫度信號1.處理用戶需求指令2.接收從機(jī)溫度數(shù)據(jù)1.液晶顯示溫度接收用戶觸控指令主機(jī)從機(jī)外設(shè)RS485通信指令輸入溫度輸出四、系統(tǒng)功能模塊數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)通訊RS485傳輸速率高,抗噪聲干擾信號好。數(shù)據(jù)處理NUC140VE3CN單片機(jī)數(shù)據(jù)輸入與顯示1.GUI界
3、面觸摸輸入和液晶輸出;2.蜂鳴器報警功能。采用MAX485收集溫度數(shù)據(jù),并進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。五、系統(tǒng)各模塊介紹主機(jī)模塊——由單片機(jī)、GUI液晶顯示、蜂鳴器、串口通信、電壓模塊構(gòu)成。從機(jī)模塊——由單片機(jī)、溫度檢測模塊,串口通信模塊構(gòu)成。跟我來1.單片機(jī)部分電源模塊1電源模塊主要采用LM1086芯片,將12V直流轉(zhuǎn)換為3.3V直流對整個系統(tǒng)供電。23.串口通信模塊主從機(jī)均采用MAX485芯片,采用半雙工通訊方式。RO和DI端分別為接收器的輸出端和驅(qū)動器的輸入端,與單片機(jī)連接時只需分別與單片機(jī)RXD和TXD相連。液晶插針一號鍋爐最高溫度最低溫度當(dāng)前溫度設(shè)置溫度+溫度
4、-液晶顯示屏4.液晶顯示模塊MAX485芯片1、MAX485芯片是一種封裝了RS-485通信協(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)的接受和傳輸。采用半雙工通訊方式2、采用單5V電源工作,額定電流為300μA,能耗較低。3、本系統(tǒng)的處理端和主機(jī)模塊均含有該芯片,這兩個模塊就在RS-485通信協(xié)議下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。RS-485通信協(xié)議:本次設(shè)計采用RS-485通信協(xié)議,其優(yōu)點(diǎn)有:1.它采用差分信號進(jìn)行傳輸;2.最大傳輸距離可以達(dá)到1.2km;3.最大可連接32個驅(qū)動器和收發(fā)器;4.最大傳輸速率可達(dá)2.5Mb/s。由此可見,RS-485協(xié)議
5、是針對遠(yuǎn)距離、高靈敏度、多點(diǎn)通訊制定的標(biāo)準(zhǔn)。MAX6675芯片1、MAX6675是溫度采集端的核心2、MAX6675是K型熱電偶串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器,它能獨(dú)立完成信號放大、冷端補(bǔ)償、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。3、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,處理后通過max485芯片在RS-485通信協(xié)議下傳送給主機(jī)K型熱電偶1、熱電偶作為一種主要的測溫元件,具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測溫精度高等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)溫度控制過程中。3、本系統(tǒng)采用K型熱電偶作為傳感器2、K型熱電偶可
6、以直接測量各種生產(chǎn)中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。六、算法流程圖開始從機(jī)實(shí)行溫度檢測溫度是否越限根據(jù)需求顯示溫度設(shè)定溫度上下限警報系統(tǒng)報警是否七、測量結(jié)果與分析上限下限當(dāng)前溫度蜂鳴器1353028報警2353033不報警3353040報警4403028報警5403035不報警6403042報警7453530報警8453537不報警9453547報警八、系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)物圖九、實(shí)習(xí)總結(jié)1.實(shí)習(xí)中我們學(xué)到了許多的應(yīng)用知識,在課題設(shè)計中慢慢的積累了電子設(shè)計的相關(guān)知識,對于系統(tǒng)的軟硬件方面有著直觀的認(rèn)識。2.除了學(xué)習(xí)到了相應(yīng)的理論知識,還得
7、到了許多的課堂學(xué)習(xí)中沒有的實(shí)踐知識,每天的堅持學(xué)習(xí)讓我們提前感受到了工作的艱辛,但是也鍛煉了我們堅忍不拔的意志,獲得了項(xiàng)目設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)。3.在設(shè)計中也出現(xiàn)了不少問題,比如對于元器件不夠了解導(dǎo)致選型困難,由于布局不合理導(dǎo)致PCB板很難運(yùn)用到實(shí)際生活中,通過實(shí)習(xí),我們發(fā)現(xiàn)了自己的不足,但我們會迎難而上再接再厲,繼續(xù)學(xué)習(xí)更多的理論、實(shí)踐知識。3.實(shí)習(xí)期間的生活很充實(shí),也學(xué)到了很多東西,設(shè)計過程中得到老師們的悉心指導(dǎo),還有親愛的隊(duì)友們的默默付出,在此一并致謝!