富氧陶瓷窯爐單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文以國家科技部項目“陶瓷窯爐先進(jìn)控制與健康監(jiān)測技術(shù)及裝備研究(2009GJD10042)”和湖北省科技專項資金計劃項目(鄂科技發(fā)計(2007)101號)：“高性能陶瓷窯爐裝備關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及示范-先進(jìn)控制”為背景，開展武漢理工大學(xué)研究生自主創(chuàng)新基金項目“富氧陶瓷窯爐單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計”的研究工作。利用已有的富氧陶瓷窯爐試驗平臺，根據(jù)富氧燃燒的工藝要求，針對富氧陶瓷窯爐的溫度、氣氛、壓力的強(qiáng)耦合，以及窯爐溫度的大慣性、純滯后、非線性的特性

2、，以單個燒嘴為研究對象，設(shè)計出一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能、低成本的富氧陶瓷窯爐專用控制器。開發(fā)的控制器供操作人員研究不同燃燒條件下的節(jié)能減排效果。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)富氧陶瓷窯爐試驗臺的控制要求，選定單片機(jī)+VC的控制方式作為本文的控制方案，并設(shè)計了總體控制方案；⑵完成了富氧陶瓷窯爐單片機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓電流轉(zhuǎn)換電路等，單片機(jī)采集到現(xiàn)場的信號后通過串口送往上位機(jī)顯示和處

3、理，單片機(jī)收到上位機(jī)的命令后控制現(xiàn)場的設(shè)備；⑶對富氧陶瓷窯爐的控制算法做了研究，文中采用模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù)，該方法能減少系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間，減小超調(diào)，提高控制精度；采用溫度、壓力和氣氛協(xié)調(diào)控制的手段，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高整個系統(tǒng)的控制性能；⑷完成了富氧陶瓷窯爐單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，包括多路信號采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換，加熱爐的控制等的軟件設(shè)計，還包括上位機(jī)和變頻器之間采用MODBUS協(xié)議進(jìn)行通信的軟件設(shè)計；⑸采用燃?xì)飧谎跞紵?、燃?/p>