工业温度控制器的设计开题报告

1. 研究目的与意义

温度在工业生产过程中,是相当重要的控制对象,因为温度对于燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度，结晶以及空气流动等物理和化学变化过程都具有直接或间接的影响。温度控制得不好很有可能引起严重的安全事故,对于产品质量和产品产量等也可能造成一定的影响。所以有效地对温度进行控制具有十分重要的现实意义。

我国在国外发达国家研究基础上对温度测控技术开始研究。但起步较晚，同美国、德国、日本等先进国家相比，差距较大。随着我国电子温度控制发展，目前，智能电子式温度控制器必将在短期内全面取代机械式温度控制器。并且，智能温度控制器还将在精度、功能、可靠性及安全性等方向迅速发展。因此，对于智能温度控制系统进行研究设计是相当必要的。温度具有非线性、时变性和滞后性等特性，因此很难用数学方法建立精确的数学模型。单片机具有强大的数据处理能力，结合可控硅，将大大提高控制效力，提高生产效益。本设计拟设计一个可以通过触摸屏设置温度，并可控制可控硅触发的温控器。温控器有温度传感器输入端、可控硅触发调节电路、控制算法，能设置和显示实际温度和设置温度，并具有网络接口。

2. 国内外研究现状分析

国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。

先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。

80年代末出现了分布式控制系统。

3. 研究的基本内容与计划

本次研究解决的主要问题是温度自动控制问题,使得在一定的区间内,在自动控制系统的控制下,温度始终稳定在人们预定的范围之内。解决问题的思路与方法有:本设计是基于单片机为核心的温度控制系统,温度信号由温度传感器进行采集,然后经过转换成数字信号后传入单片机,由单片机对数字信号进行相应的处理,从而得到温度控制的目的,然后输出在数码管上进行显示。首先要解决的是对数字温度传感器本身的属性,它的用法,各个性能参数,内部功能有一个很好的掌握,还要对51单片机的用法,外围电路(温度检测电路,温度控制电路,单片机串口通信的电路,复位电路,数码管显示电路)的设计接法进行进一步的掌握,至于软件编写部分,需要解决的问题有初始化模块,对温度的获取并转换模块,温度数据的处理模块,温度数据显示模块,可控硅温度控制模块,串口初始化模块。

2013年第一周至第二周完成开题报告；

第二周至第五周画出设计草图,熟悉使用软件及设计流程,；

第五周至第九周完成硬件的购买及搭建；

4. 研究创新点

传统的工业温度控制器大多是机械式,操作不便且测量不够准确。本次设计的工业温度控制器是电子式的,采用单片机作为核心,同时以可控硅来调整整个电路的电压以控制温度的升降,从而使温度稳定在预设范围。本次设计包括硬件和软件组成的设计。硬件在设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集,把温度转换成变化的电压,然后由放大器将信号放大,通过A/D转换器,将模拟温度电压信号转化为对应的数字温度信号电压。其中核心部件单片机一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,另一方面将采集到的数字温度电压值处理得到相应的温度值,送到LED显示器,同时系统同预设数据进行比对与判断,将判断结果输送到可控硅,通过移相触发,以实现温度控制。系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机实现控制功能。整个系统结构紧凑,简单可靠,操作灵活,功能强大,性价比高,能较好满足现代生产的需求。