摘要
为防止生产事故和提高生产效率，锅炉汽包水位控制系统在工业生产中有着很重要的地位。锅炉汽包水位控制系统以8031单片机为核心对锅炉汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个冲量进行控制。这种三冲量控制系统建立在单冲量和双冲量控制方法基础上是比较成熟的控制方法。本设计选定了LM1042水位传感器对锅炉汽包水位进行检测，选定LUGB流量传感器对蒸汽流量和给水流量进行检测。输出信号经模/数转换器0809转换为数字量输入到0831中，应用PID控制算法，最后经0832输出模拟量以调节控制阀。系统实现了水位实时显示和水位设定调整的功能，能在水位超过设定上限值的情况下发出报警，以供工作人员及时做出处理避免生产事故。整个系统设计简单实用，并且具备实时液位设置功能，是实用性较高的锅炉汽包水位控制系统。
关键词 三冲量 PID控制 汽包水位
目 录
1 引言 ………………………………………………………………………………… 1
1.1 设计背景 …………………………………………………………………… 1
1.2 锅炉汽包水位控制的发展和现状 ………………………………………… 1
1.3 设计任务 …………………………………………………………………… 2
2 总体设计方案 ……………………………………………………………………… 3
2.1 水位调节方法的确定 ……………………………………………………… 3
2.2 控制过程的描述 …………………………………………………………… 5
2.3 整体硬件框图 ………………………………………………………………… 7
3 锅炉汽包水位控制系统的硬件设计 ……………………………………………… 8
3.1 流量传感器 ………………………………………………………………… 8
3.2 水位传感器 ……………………………………………………………… 10
3.3 单片机 ……………………………………………………………………… 13
A/D转换电路 ……………………………………………………………… 16
D/A转换电路 ……………………………………………………………… 18
程序存储器的扩展 ………………………………………………………… 20
键盘与显示电路 …………………………………………………………… 21
报警电路 …………………………………………………………………… 25
电源电路 …………………………………………………………………… 25
4 锅炉汽包水位控制系统的软件设计………………………………………………… 26
主程序设计 ………………………………………………………………… 26
PID算法的程序设计 ……………………………………………………… 27
子程序的设计 ……………………………………………………………… 29
结论 ……………………………………………………………………………………… 33
致谢 ……………………………………………………………………………………… 34
参考文献 ………………………………………………………………………………… 35
附录A 程序清单………………………………………………………………………… 36
附录B 电路原理图 …………………………………………………………………… 37
