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恒温控制系统毕业论文

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恒温控制系统毕业论文

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“温度控制系统”应该是一个可以恒温的系统,或者根据一定的情况(时间等)实时的进行调整,那么这肯定就需要一个温度检测器件(一般温度要求不高的话可以考虑用18B20芯片或者精度高点的AD590),然后是温度增减的执行部分(比如空调的制冷和制热控制,最简单的是电风扇的风速控制),这是一个闭环控制,如果需要控制的量比较少,而且想省钱的话就用普通的51系列单片机就OK了,祝你成功!

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本科生有啥钱啊,楼上的,这点钱也想赚。。。既然是本科毕业设计,那还是老老实实自己做吧,也算对自己有个交代

水温控制系统毕业论文

"幸福校园"有不少形式的论文范文,参考一下吧,希望对你可以有所帮助。第1章 绪 论 温度控制系统的发展状况近几年来,在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展,温度已成为工业对象控制中一种重要的参数,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。例如:在食品加工、冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业和机械制造等诸多领域中,广泛使用的各种锅炉、加热炉、热处理炉和反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等。单片微型计算机的功能不断的增强,许多高性能的新型机种应运而生。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中成为必不可少的器件。在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。像用于化工生产的智能锅炉、用于融化金属的加热炉等都广泛应用。

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山东水利职业学院信息工程系毕业论文 (设计)指导书(适用于2007届电子信息工程、计算机控制专业)目 录毕业论文(设计)任务书一.毕业论文(设计)的目的和任务二.毕业论文(设计)的程序和步骤三.毕业论文(设计)的结构与要求四.毕业论文(设计)的指导工作及对学生的要求五.毕业论文(设计)与答辩的时间安排六.毕业论文(设计)成绩的评定七.毕业论文(设计)参考选题八.附件山东水利职业学院 信息工程系2007届学生毕业设计(论文)任务书指导教师 职 称 需要学生人数及专业 课题名称 课题内容及意义对学生的要求 进度安排参考文献备注:学生分为计算机应用、电子信息、网络技术、计算机控制等专业。一.毕业论文(设计)的目的和任务根据国家教育部的要求,高等学校毕业生在毕业前要进行撰写论文或进行毕业设计(统称毕业环节),这是高等教育不可或缺的一个重要环节。毕业环节注重理论与实践相结合,将课堂学到的知识与实际工作中的问题结合起来,培养学生解决实际问题的能力,同时也增强了学生适应实际工作的能力,是迈向实际工作岗位前的一次重要演练。通过毕业论文(设计),使学生运用所学的软、硬件知识,独立分析解决计算机应用的实际问题,掌握应用软件开发的基本模式和步骤,以达到将理论知识学以致用、融会贯通的目的。学生论文(设计)要完成的任务是:1.根据所选毕业论文(设计)的题目,到各有关单位进行现场实习和调研,搜集并整理有关资料、文献。2.根据实习和调研所掌握的资料,对论文(设计)题目中所涉及的问题进行分析论证,提出见解,编写应用程序,最终完成论文(设计)。二.毕业实习与论文(设计)的程序和步骤:毕业论文(设计)的工作大致可分为如下阶段:(一)选题阶段根据给出的论文题,按自身的理解和对题目的熟悉程度,填报论文题目,学生也可自行选择未给出的论文题。学生须明确所选题目的要求及深度。学校根据学生填报的毕业论文(设计)志愿,在综合评定后,最终确定学生的论文题目,并指定指导教师。自选题须经指导教师认证。(二)撰写论文阶段在教师的指导下,对所选题目目前的状况及用户的要求进行需求分析,提出解决方案,画出系统流程图,编写程序,进行上机调试,最终完成论文(设计)。(三)毕业答辩阶段学生按期做完毕业论文(设计)后,交给指导教师审阅,教师要写出审阅意见,并在论文上签字。在没有特殊情况下,学生均须进行毕业答辩。答辩按以下程序进行:1.学生向答辩委员会报告本人论文的主要内容;2.答辩委员会和参加老师对论文提出问题;3.学生对所提问题进行答辩;4.答辩委员会给出答辩成绩。三.毕业论文(设计)的结构与要求◆毕业论文或毕业设计报告字数不少于12000字◆毕业论文(设计)任务书◆目录◆中文摘要◆英文摘要(Abstract)(可选)◆前言:本课题研究的意义、国内外相关课题的状况介绍等。◆系统的需求分析:系统需求、本课题任务及目的等。◆系统开发工具:本课题使用的软件工具介绍等。◆系统设计与开发:本课题程序结构、数据结构、算法、系统开发流程、主要模块及其原程序注释、遇到的问题及解决方案等。◆代码调试与系统测试:应用程序测试、系统测试等。◆总结:系统的功能、使用说明、存在的问题、收获和体会等。◆附录◆参考文献四、毕业论文(设计)的指导工作及对学生的要求(一)指导教师的主要工作指导学生拟定论文进度,布置给学生应完成的工作并检查其执行情况,每周至少半天时间对所带学生进行指导。引导学生拟定论文提纲,帮助学生分析论文所涉及的问题,对方案的可行性、流程的正确性、程序的严谨性等进行审查,并提出意见,做好论文的审阅和学生的释疑工作。(二)对学生的要求1、拟定个人工作计划,搜集、阅读、分析、整理有关资料;2、复习有关专业理论及编程需用的程序语言,做好实习、撰写论文准备工作。3、在毕业环节过程中,要严肃认真,积极主动,独立思考,努力钻研。对论文内容要充分理解和把握,要有自己的独立见解,不应简单抄袭资料。做好答辩的准备工作。4、遵守实习、劳动纪律,注意安全。服从教师指导,虚心向实习单位的工作按质、按量、按期完成毕业论文。五.毕业论文(设计)与答辩的时间安排序号 专业名称 毕业设计时间 备注1 电子信息专业(04级普通、对口) 第10周~第18周() 2 计算机控制及应用专业(04级普通) 第10周~第18周() 答辩时间另行通知。以上时间如有变化,会及时通知。六.毕业论文(设计)成绩的评定毕业论文的成绩分为:优、良、中、及格、不及格五级。毕业论文的成绩将综合考虑毕业环节个人表现、论文水平及毕业答辩的情况。七.毕业论文(设计)参考选题设计题目一 三相异步电动机转速控制系统1、 任务设计一个小型计算机控制系统,控制三相异步电动机的转速。要求在一定范围内电机转速保持在设定转速上。2、要求(1)、电机转速控制范围为0-1200RPM。(2)、要求设置相应的按钮使用户能够设置电机转速、算法参数大小以及电机的启动和停止等。(3)、电机控制算法可以采用PID算法、模糊控制算法、模糊PID控制算法等。(4)、电动机的转速调整通过晶闸管调压模块调整加到三相交流异步电动机的电压来实现。(5)、要求在系统处于稳定状态时,系统的设置值与实际输转速之间的误差(即稳态误差)控制在15%以内。设计题目二 电烤箱温度控制系统1、任务设计一个电烤箱温度控制系统,要求在一定范围内电烤箱温度保持在设定温度上。2、要求(1)、温度范围为0-200℃。(2)、温度值、控制参数等可以手动设置并能显示设定温度、实际温度、控制参数等(3)、系统的启动和停止等操作可以通过键盘控制。(4)、温度控制精度要求在正负5℃。设计题目三 自动往返小车的设计1、任务设计制作一款具有智能判断自动往返功能的小车,能沿设定轨道自动往返。路长20厘米,并在路的两边贴有黑线轨道,路中间贴有数片铁片,路两头有路障。2、要求(1)、能在路两头自动往返行驶(2)、寻迹功能(按路面的黑色轨道行驶)。(3)、检测路面所放置的铁片的个数的功能。(4)、计算并显示所走的路程和行走的时间,并可发声发光。设计题目五、自动水温控制系统1、任务设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。2、要求(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。(2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差≤1℃。(3)用十进制数码管显示水的实际温度。设计题目六、数字式工频有效值多用表1、任务设计并制作一个能同时对一路工频交流电(频率波动范围为50 ±1Hz、有失真的正弦波)的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表。参见附图。2、要求(1)测量功能及量程范围a、 交流电压:0~500V;c、 有功功率:0~25kW;d、 无功功率:0~25kvar;e、 功率因数(有功功率/视在功率):0~1 。为便于本试题的设计与制作,设定待测0~500V的交流电压、0~50A的交流电流均已经相应的变换器转换为0~5V的交流电压。(2)准确度a、 显示为 位(~),有过量程指示;b、 交流电压和交流电流:±(%读数+5个字),例:当被测电压为300V时,读数误差应小于±(%×300V+)=± ;c、 有功功率和无功功率:±(%读数+8个字);d、 功率因数:± 。(3)功能选择:用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因数的测量与显示设计题目七、液体点滴速度监控装置1、任务 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置,示意图如右图所示。2、要求 (1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个数显装置,能动态显示点滴速度(滴/分)。 (2)通过改变h2控制点滴速度,如右图所示;也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20~150(滴/分),控制误差范围为设定值 ±10% ±1滴。 (3)调整时间≤3分钟(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。 (4)当h1降到警戒值(2~3cm)时,能发出报警信号。 3、说明 (1)、控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。 (2)、储液瓶用医用250毫升注射液玻璃瓶(瓶中为无色透明液体)。 (3)、受液瓶用升的饮料瓶。 (4)、 点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器(滴管滴出20点蒸馏水相当于1ml±)。 (5)、赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约,也可自带支架;测试所需其它设备自备。 (6)、滴速夹在测试开始后不允许调节。 (7)、发挥部分第(2)项从站功能中,c中的“异常情况”自行确定。 设计题目八、自动控制升降旗系统1. 任务设计一个自动控制升降旗系统,该系统能够自动控制升旗和降旗,升旗时,在旗杆的最高端自动停止;降旗时,在最低端自动停止。自动控制升降旗系统的机械模型如图所示。旗帜的升降由电动机驱动,该系统有两个控制按键,一个是上升键,一个是下降键。2. 要求(1)、按下上升按键后,国旗匀速上升;上升到最高端时自动停止上升;按下下降按键后,国旗匀速下降,下降到最低端时自动停止。(2)、能在指定的位置上自动停止。(3)、为避免误动作,国旗在最高端时,按上升键不起作用;国旗在最低端时,按下降键不起作用。(4)、升降旗的时间均为43秒钟,与国歌的演奏时间相等。(5)数字即时显示旗帜所在的高度,以厘米为单位,误差不大于2厘米。附件一:山东水利职业学院 信息工程系毕业论文(设计)撰写规范一、论文印装(一)装订要求论文一律用A4(210mm279mm)标准大小的白纸打印并装订(左装订)成册。论文在打印时,要求纸的四周留足空白边缘,以便装订和批注。每页的上边距和左边距侧(订口)应分别留边25 mm,下边距和右边距(切口)应分别留边20 mm。 (二)字体要求1. 论文标题: 小2宋体字,黑体; 小标题1: 小3宋体字,黑体; 小标题2: 4号宋体字,黑体;2. 正文标题: 参考(五)正文部分;3. 正 文: 小4宋体字;4. 参考文献: 5号宋体字;5. 英文摘要: 标题:小3, 正文:小4,字体 :Times New Roman二、论文结构及要求毕业论文由以下部分组成:1.封面;2.毕业设计(论文)任务书;3.中文摘要;4.英文摘要;5.目录;6.正文;7.结论;8.致谢;9.参考文献;10.有关图纸(大于3#图幅时单独装订)。(一)封面及毕业设计(论文)任务书封面是论文的外表面,提供应有的信息,并起保护作用。封面上包括下列内容:1.论文题目,用三号宋体字标注在题目栏;2.论文的作者和指导教师;3.所属系(部、中心)、专业、年级、学号。论文封面(见附件八)。任务书由指导教师填写,经系(部、中心)或教研室主任签字后生效。(二)中英文摘要(中文在前,英文在后)及关键词摘要是论文内容的简要陈述,应尽量反映论文的主要信息,内容包括研究目的、方法、成果和结论,不含图表,不加注释,具有独立性和完整性。中文摘要一般为300 字左右,英文摘要应与中文摘要内容完全相同。“摘要”字样位置居中。关键词是为了满足文献标引或检索工作的需要而从论文中选取出的用以表示全文主题内容信息的词或词组。关键词包括主题和自由词:主题词是专门为文献的标引或检索,尽量从《汉语主题词表》中选用;自由词则是未规范化的即还未收入主题词表中的词或词组。每篇论文中应列出3~5个关键词,它们应能反映论文的主题内容。其中主题词应尽可能多一些,关键词作为论文的一个组成部分,列于摘要段之后。撰写要求有英文摘要的论文,还应列出与中文对应的英文关键词(Key words)。关键词排在摘要正文部分下方。(三)目录目录按三级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致。主要包括绪论、正文主体、结论、致谢、主要参考文献及附录等。(四)绪论1.绪论其目的是向读者交代本研究的来龙去脉,作用在于使读者对论文先有一个总体的了解。绪论要写得自然、概括、简洁、确切。2.绪论的内容有如下几项:(1)研究的目的、范围和背景。(2)理论依据、实验基础和研究方法。(3)预期的结果及其地位、作用和意义。(五)正文正文是论文的核心部分,论文的论点、论据和论证都在这里阐述,因此它要占主要篇幅。由于论文作者的研究工作涉及的学科、选题、研究对象和研究方法、工作进程、结果表达方式等差异很大,所以对正文中要写的内容不作统一规定;但总的思路和结构安排应当符合“提出论点,通过论据或数据对论点加以论证”这一共同的要求。正文必需客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明。1.对正文主题的要求(1)主题新颖,研究、解决、创立需研究和解决的问题。(2)主题深刻,抓住问题的本质,揭示事物的主要矛盾,总结出事物存在、运动、变化和发展的客观规律。(3)主题集中,一篇论文只有一个中心,要使主题集中,凡于本文主题无关或关系不大的内容不应涉及,不过多阐述,否则会使问题繁杂,脉络不清,主题淡化。(4)主题鲜明,论文的中心思想地位突出,除了在论文的题目、摘要、前言、结论部分明确地点出主题外,在正文部分更要注意突出主题。2.对结构的要求论文撰写通行的题序层次大致有以下几种格式:第一种 第二种 第三种 第四种一、 第一章 第一章 1.(一) 一、 第一节 . (一) 一、 (1) 1. (一) (1)格式是保证文章结构清晰、纲目分明的编辑手段,撰写毕业论文可任选其中的一种格式,但所采用的格式必须符合上表规定,并前后统一,不得混杂使用。格式除题序层次外,还应包括分段、行距、字体和字号等。第一层次(章)题序和标题居中放置,其余各层次(节、条、款)题序和标题一律沿版面左侧边线顶格安排。第一层次(章)题序和标题距下文双倍行距。段落开始后缩两个字。行与行之间,段落和层次标题以及各段落之间均为单倍行距。第一层次(章)题序和标题用小三号宋体字,黑体。题序和标题之间空两个字,不加标点。 第二层次(节)题序和标题用四号宋体字,黑体。 第三层次(条)及以下各层次题序及标题一律用小四号宋体字,黑体。(六)结论结论即结束语、结语,是在理论分析和实验验证的基础上,通过严密的逻辑推理得出的有创造性、指导性、经验性的结果描述。结论作为单独一章排列,但标题前不加“第XXX章”字样。结论是整个论文的总结,应以简练的文字说明论文所做的工作,一般不超过两页。(七)致谢对指导教师和给予指导或协助完成毕业设计(论文)工作的组织和个人表示感谢。文字要简捷、实事求是,切忌浮夸和庸俗之词。(八)主要参考文献1.参考文献参考文献应是论文作者亲自考察过的对毕业论文有参考价值的文献。参考文献应具有权威性,要注意引用最新的文献。参考文献在整个论文中出现的次序用[1]、[2]、[3]……形式统一排序,依次列出。2.参考文献的表示格式为:著作:[序号]作者.译者.书名.版本.出版地:出版社,出版时间.引用部分起止页 期刊:[序号]作者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷号(期数). 引用部分起止页 会议论文集:[序号]作者.译者.文章名.文集名 .会址.开会年.出版地:出版者.出版时间.引用部分起止页 例:[1] 刘国均,陈绍业.图书馆目录.第1版.北京:高等教育出版社,1957[2] 傅秉义,陈运泰,祁贵中.地球物理学基础.北京:科学出版社,1958,447[3] 华罗庚,王元.论一致分布与近似分析.中国科学,1973(4):339~357三、其他要求(一)表格论文的表格可以统一编序(如:表15),也可以逐章单独编序(如:表),采用哪种方式应和插图及公式的编序方式统一。表序必须连续,不得重复或跳跃。表格的结构应简洁。表格中各栏都应标注量和相应的单位。表格内数字须上下对齐,相邻栏内的数值相同时,不能用‘同上’、‘同左’和其它类似用词,应一一重新标注。表序和表题置于表格上方中间位置,无表题的表序置于表格的左上方或右上方(同一篇论文位置应一致)。(二)图插图要精选。图序可以连续编序(如 图52),也可以逐章单独编序(如 图),采用哪种方式应与表格、公式的编序方式统一,图序必须连续,不得重复或跳跃。仅有一图时,在图题前加‘附图’字样。毕业设计(论文)中的插图以及图中文字符号应打印,无法打印时一律用钢笔绘制和标出。由若干个分图组成的插图,分图用a,b,c,……标出。图序和图题置于图下方中间位置。(三)公式 论文中重要的或者后文中须重新提及的公式应注序号并加圆括号,序号一律用阿拉伯数字连续编序(如:(45))或逐章编序(如()),序号排在版面右侧,且距右边距离相等。公式与序号之间不加虚线。(四)数字用法公历世纪、年代、年、月、日、时间和各种计数、计量,均用阿拉伯数字。年份不能简写,如1999年不能写成99年。数值的有效数字应全部写出,如:;不能写作;2。(五)软件软件流程图和原程序清单要按软件文档格式附在论文后面。(六)工程图按国标规定装订 图幅小于或等于3#图幅时应装订在论文内,大于3#图幅时按国标规定单独装订作为附图。(七)计量单位的定义和使用方法按国家计量局规定执行。(八)附录1.附录附录是论文主体的补充项目,为了体现整篇论文的完整性,写入正文又可能有损于论文的条理性、逻辑性和精炼性,这些材料可以写入附录段,但对于每一篇论文并不是必须的。 2.附录大致包括如下一些材料:(1)比正文更为详尽的理论根据、研究方法和技术要点,建议可以阅读的参考文献的题录,对了解正文内容有用的补充信息等;(2)由于篇幅过长或取材于复制品而不宜写入正文的材料;(3)一般读者并非必要阅读,但对本专业同行很有参考价值的资料;(4)某些重要的原始数据、数学推导、计算程序、框图、结构图、统计表、计算机打印输出件等。(5)附录段置于参考文献表之后,附录中的插图、表格、公式、参考文献等的序号与正文分开,另行编制,如编为“图1”,“图2”;“表1”,“表3”;“式(1)”,“式2”;“文献[1]”,“文献[2]”等。四、毕业设计(论文)装订顺序(一)毕业设计(论文)封面(二)毕业设计(论文)任务书(三)中文摘要、关键词(四)英文摘要、关键词(五)目录(六) 正文(七) 附录 (八) 封底

恒水供压控制系统毕业论文

1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展,人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频出现以前,有以下供水方式:(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,严重影响了城市公用水管管网压力的稳定,水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低,但耗电严重,水压不稳,供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔(或高位水箱)的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作,水塔水位低于某一高度时水泵启动,水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电,供水压力比较稳定,但基建设备投资大,占地面积大,水压不可调,供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水,通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时,水泵启动;当罐中压力升到压力上限时,水泵停止。这种方式,设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁,易造成电机的损坏,能耗大。变频不仅克服了过去供水系统的缺点,而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,具有低廉的价格和强大的指令,可以满足多种多样的小规模的控制要求,变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性,而且实现水泵的无级调速,使供水压力能够跟踪系统所需水压,提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动,启动时冲击电流很小,启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q),前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明,流量q越大,扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知,在同一阀门开度下,扬程h越大,流量q也越大,流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图1中a点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时,扬程ha稳定,供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的plc作为控制器,变频器mm440是频率调节器,和电动机作为执行机构,压力传感器作为控制的反馈元件。plc选用内部控制模块cpu224,模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出,对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便,在软件中只需要配置pid的每个参数。与mm440的电源输入口连接,经过变频器变频后的交流电接,带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到,两端连接的是工频或变频的,主要起接通或断开与。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-,该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号,压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水,通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速,从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此,供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速,通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。的转速为:其中: n0为同步转速;n为转子转速;f为异步电机的定子输入交流电的频率;s为异步电机的转差率;p为异步电机的极对数。由上式可知,当异步电机的极对数p不变时,电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动,运行在自动模式时,此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定,plc根据给定的水压自动调节交流电的频率,精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期,系统的用水量猛增,扬程降低,供水量不足,供水水压下降,1#电机输入交流电的频率会升高,以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率,供水水压仍然小于设定的水压时,1#电机会自动切换到工频状态下,同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间,系统的用水量递减,扬程升高,供水量过大,2#电机会退出变频状态,1#电机由工频切换到变频状态,并不断调节交流电频率,系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时,自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时,系统才会采用手动模式。用户根据需要,可以从plc的输入开关输入信号,选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求:系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力(稳态误差在5%内);可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号,经过plc(s7-200)pid模块pi调节后发出控制电压信号,送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应,调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的,其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、kr等组成,采用了一台变频器切换控制两台电机,1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换,交流接触器的通断由s7-200的输出口控制。主电路如图4所示。图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc(s7-200)、变频器mm440等组成,plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q,sb0为plc的程序启动按钮,与plc的输入口相连接,当按下sb0时,为“1”,plc程序启动。k1为系统的自动模式开关,当k1接通时,为“1”,交流接触器km1闭合,系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时,为“1”,1#泵和电机切换到工频状态下,2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时,为“1”,2#电机停止运行,1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关,当k2接通时,为“1”,交流接触器km1断开,系统不能自动运行,用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器,km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器,km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器,km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器,km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q,按下起动按钮sb0,plc程序复位。当合上开关k1,为“1”,系统在自动模式下运行,交流接触器km1接通,系统将根据程序跟踪设定供水压力。图6 主程序流程图当用户用水量递增,变频器达到频率50hz,供水压力还没有达到设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”, 为“1”,交流接触器km2断开,km3接通,1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器停止,变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降,3s后为“1”,2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降,软启动静止的2#电机,减小电机启动电流,避免电机烧毁。当用户用水量减小,变频器达到下限频率30hz,供水压力还是高于设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”,km2断开,2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”,为“0”,交流接触器km2接通,km3断开,1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因:在供水系统中,转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程)形成水泵“空转”的现象。在多数情况下,下限频率应定为30hz~35hz。当合上开关k2,系统在手动模式下运行,交流接触器km1断开。用户可以根据需要,合上开关k3,交流接触器km3接通,选择1#电机在工频下运行。合上开关k4,交流接触器km5接通,选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1-,模拟电压信号输入后通过得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号,输入到变频器的模拟口,变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口,最高频率应该设置为50hz,最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置6 结束语应用西门子plc(s7-200)内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统,高效节能,调速供水效果突出,抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动,减少了设备损耗,延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制,稳态误差小,动态响应快,运行稳定。实验效果表明,采用plc(s7-200)和变频器mm440构成的变频恒压供水系统,具有很强的实用性,体现了变频调速恒压供水的技术优势,为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.

变频调速恒压供水控制系统设计 摘 要本文针对电站锅炉水位系统的特性,首先设计了几种PID控制器,将它们应用于一个实际锅炉水位系统来观察控制效果。理论及实验仿真说明,这类控制器难以达到理想的控制效果,从而提出了模糊控制的方案,设计了三种模糊控制器并进行仿真及讨论。通过对所述控制器的理论分析和仿真讨论,表明模糊控制系统能够满足较高的控制要求,是一种很有前途的控制方法。文章的最后,简要介绍了用MATLAB软件中的图形用户界面(GUI)编辑器设计的可视化仿真软件。它能直观的对比观察文章所述两类控制器的性能。关键词:锅炉汽包水位,PID控制,模糊控制,MATLAB 目 录摘 要 IABSTRACT II目 录 III1课题背景 12电站锅炉水位控制对象 工艺过程概述 汽锅炉汽包水位特性 汽包水位在给水流量作用下的动态特性 汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性 锅炉汽包水位控制 单冲量控制系统 双冲量控制系统 三冲量控制系统 63 锅炉汽包水位的PID控制 PID控制器概述 PID各类控制器对比 锅炉汽包水位的PID控制系统设计及仿真 常规PID控制器的设计及仿真 带前馈补偿的PID控制系统设计及仿真 PID控制系统的抗干扰能力 PID控制系统对被控对象的适应能力 154模糊控制算法 模糊控制概述 模糊控制基本原理 模糊控制系统的基本组成 模糊控制的基本原理 模糊控制器设计的基本方法 模糊控制器的结构设计 精确量的模糊化 模糊控制规则的设计 模糊量的判决方法 论域、量化因子、比例因子的选择 锅炉汽包水位的模糊控制设计及仿真 模糊控制器的设计 常规模糊控制系统设计及仿真 改进的模糊控制系统的设计及仿真 模糊控制系统的抗干扰能力 模糊控制系统对被控对象的适应能力 315仿真软件设计 程序及界面设计 功能简介 356结论 控制器调节性能讨论 控制器抗干扰能力讨论 控制器对被控对象的适应能力讨论 总结 39参考文献 40致 谢 41附录1 英文资料原文 42附录2 英文资料翻译 47

1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展,人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频恒压供水系统出现以前,有以下供水方式:(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,严重影响了城市公用水管管网压力的稳定,水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低,但耗电严重,水压不稳,供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔(或高位水箱)的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作,水塔水位低于某一高度时水泵启动,水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电,供水压力比较稳定,但基建设备投资大,占地面积大,水压不可调,供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水,通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时,水泵启动;当罐中压力升到压力上限时,水泵停止。这种方式,设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁,易造成电机的损坏,能耗大。变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点,而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,s7-200具有低廉的价格和强大的指令,可以满足多种多样的小规模的控制要求,变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性,而且实现水泵的无级调速,使供水压力能够跟踪系统所需水压,提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动,启动时冲击电流很小,启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q),前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明,流量q越大,扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知,在同一阀门开度下,扬程h越大,流量q也越大,流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图1中a点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时,扬程ha稳定,供水系统的压力也保持恒定。 图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器,变频器mm440是频率调节器,交流接触器和电动机作为执行机构,压力传感器作为控制的反馈元件。s7-200 plc选用内部控制模块cpu224,模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出,对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便,在软件中只需要配置pid的每个参数。三相交流电与mm440的电源输入口连接,经过变频器变频后的交流电接异步电动机,异步电动机带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器,交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电,主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-,该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号,压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。 图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水,通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速,从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此,供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速,通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。异步电机的转速为: 其中: n0为异步电机同步转速;n为异步电机转子转速;f为异步电机的定子输入交流电的频率;s为异步电机的转差率;p为异步电机的极对数。由上式可知,当异步电机的极对数p不变时,电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动,运行在自动模式时,此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定,plc根据给定的水压自动调节交流电的频率,精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期,系统的用水量猛增,扬程降低,供水量不足,供水水压下降,1#电机输入交流电的频率会升高,以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率,供水水压仍然小于设定的水压时,1#电机会自动切换到工频状态下,同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间,系统的用水量递减,扬程升高,供水量过大,2#电机会退出变频状态,1#电机由工频切换到变频状态,并不断调节交流电频率,系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时,自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时,系统才会采用手动模式。用户根据需要,可以从plc的输入开关输入信号,选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求:系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力(稳态误差在5%内);可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号,经过plc(s7-200)pid模块pi调节后发出控制电压信号,送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应,调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的闭环控制系统,其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。 图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件电路设计 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、热继电器kr等组成,采用了一台变频器切换控制两台电机,1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换,交流接触器的通断由s7-200的输出口控制。主电路如图4所示。 图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc(s7-200)、变频器mm440等组成,plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q,sb0为plc的程序启动按钮,与plc的输入口相连接,当按下sb0时,为“1”,plc程序启动。k1为系统的自动模式开关,当k1接通时,为“1”,交流接触器km1闭合,系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时,为“1”,1#泵和电机切换到工频状态下,2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时,为“1”,2#电机停止运行,1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关,当k2接通时,为“1”,交流接触器km1断开,系统不能自动运行,用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器,km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器,km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器,km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器,km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。 图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q,按下起动按钮sb0,plc程序复位。当合上开关k1,为“1”,系统在自动模式下运行,交流接触器km1接通,系统将根据程序跟踪设定供水压力。 图6 主程序流程图当用户用水量递增,变频器达到频率50hz,供水压力还没有达到设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”, 为“1”,交流接触器km2断开,km3接通,1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器停止,变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降,3s后为“1”,2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降,软启动静止的2#电机,减小电机启动电流,避免电机烧毁。当用户用水量减小,变频器达到下限频率30hz,供水压力还是高于设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”,km2断开,2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”,为“0”,交流接触器km2接通,km3断开,1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因:在供水系统中,转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程)形成水泵“空转”的现象。在多数情况下,下限频率应定为30hz~35hz。当合上开关k2,系统在手动模式下运行,交流接触器km1断开。用户可以根据需要,合上开关k3,交流接触器km3接通,选择1#电机在工频下运行。合上开关k4,交流接触器km5接通,选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1-,模拟电压信号输入后通过a/d转换器得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号,输入到变频器的模拟口,变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口,最高频率应该设置为50hz,最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置 6 结束语应用西门子plc(s7-200)内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统,高效节能,调速供水效果突出,抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动,减少了设备损耗,延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制,稳态误差小,动态响应快,运行稳定。实验效果表明,采用plc(s7-200)和变频器mm440构成的变频恒压供水系统,具有很强的实用性,体现了变频调速恒压供水的技术优势,为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.

单片机恒温控制毕业论文

原文:摘要本文介绍了以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路 。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。关键字:单片机 DS18B20温度芯片 温度控制 串口通讯一、 方案设计与论证 1、 测量部分方案一:采用热敏电阻,可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且使用热敏电阻,需要用到十分复杂的算法,一定程度上增加了软件实现的难度。 方案二:采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,且此元件线形较好。在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。本制作的最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量,使数据传输和处理简单化。采用温度芯片DS18B20测量温度,体现了作品芯片化这个趋势。部分功能电路的集成,使总体电路更简洁,搭建电路和焊接电路时更快。而且,集成块的使用,有效地避免外界的干扰,提高测量电路的精确度。所以芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片,也是顺应这一趋势。2、 主控制部分方案一:此方案采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。但是,AT89C51单片机需要用仿真器来实现软硬件的合成在线调试,较为繁琐,很不简便。而且AT89C51的地位已经渐渐的被AT89S51所取代。逐渐成为历史。事实也证明了AT89S51在工业控制上有着广泛的应用。方案二:此方案采用AT89S51八位单片机实现。它除了89C51所具有的优点外,还具有可在线编程,可在线仿真的功能,这让调试变得方便。当与凌阳十六位单片机相比时,AT89S51八位单片机的价格便宜,再编程方便。而且AT89S51在工业控制中有广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。这对于在网上查找相关资料和在图书馆查找相关资料时非常方便的。

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用DS18B20测试温度,然后做出相应的控制,也可以报警创新方面可以做多路温度测试和控制吧,加温度显示,用LED数码管或者LCD显示屏

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