基于单片机的真空退火炉温度程序控制器设计

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1、·62·工业仪表与自动化装置2012年第6期基于单片机的真空退火炉温度程序控制器设计周志文，马安仁，王晓燕(西北民族大学电气工程学院，兰州730030)摘要：针对真空退火炉温度按给定曲线变化的控制要求，研究了一种基于单片机的温度程序控制器。设计了通过调节磁性调压器控制炉内温度的主回路，以AT89S52型单片机为核心的控制回路。介绍了系统的控制原理、硬件电路设计、温度控制算法与控制软件的设计。该控制器具有响应速度快、调节平滑、抗扰动能力强等优点。实际应用证明了设计的正确性和有效性。关键词：单片机；温度程序控制器；退火炉中图分类号：TP273文献标志

2、码：A文章编号：1000—0682(2012)06—0062—03DesignofthevacuumannealingfurnacetemperatureprogramcontrollerbasedonSCMZHOUZhiwen，MAAnren，WANGXiaoyan(CollegeofElectricEngineering，NorthwestMinoritiesUniversity，Lanzhou730030，China)Abstract：Accordingtotherequirementsofagivencurveforvacuumannea

3、lingfurnacetemperaturecontrol，atemperatureprogramcontrollersbasedonsinglechipmicrocomputerisdesigned．ThemainloopoffurnacetemperaturecontrolthattheheaterpowerischangedbythemagneticvoltageregulatorandthecontrolcircuitisachievedbyAT89$52singlechipmicrocomputerisdesigned．Thecontr

4、olprincipleofsystem，hardwarecontrolsystem，thealgorithmoftemperaturecontrolandtheprogramdesignarein—troduced．Thecontrollerhascorrespondingspeed，adjustmentsmooth，disturbanceisstrong，etc．Theactualapplicationprovedthedesigniscorectandeffective．Keywords：SCM；temperatureprogramcontr

5、oller；annealingfurnace空表0引言规管真空热处理炉是一种真空应用设备，主要用于规管钎接、退火、烘干等方面。其电气控制可分为真空系统的控制和炉内温度的控制，如图1所示，首先真空系统使炉内真空度达到l0Pa以下，然后通过加热控制系统使炉内温度按要求的曲线变化，某公司生图1真空退火炉系统示意图产的退火炉要求的温度曲线为l6段，如图2所示。该设计以AT89S52型单片机为核心，通过控制磁性调压器调节加热器功率，使炉内温度按要求的曲线变化1硬件电路设计tlitl2t21t22⋯2i／162降温段时间1．1温度调节回路设计磁性调压器是调压

6、饱和电抗器与炉用电源变压图2温度控制曲线器一体化的装置，是一种没有机械传动，无触点的调收稿日期：2012—07—03压器。利用小功率的直流电流调控磁特性，进行无基金项目：西北民族大学中央高校基本科研业务费专项基金资级调整工作电压及功率。磁性调压器具有高内阻、助项目(zyz2011049)软外特性、可靠性高、操作及维护简便，易于实现自作者简介：周志文(1971)，男，甘肃『临夏人，硕士生，副教授，现主要从事电力电子方面的教学和计算机控制方面的科研工作。动控制等优点，故广泛应用于需要温度控制的各种2012年第6期工业仪表与自动化装置·63·工业炉中。

7、系统采用张家港沙洲特种变压器制造有改，状态转换的确认)，可设定电路的工作参数、控限公司生产的TSGH一30kW／O．38kV磁性调压器，制温度、保温时间、最大电流等。显示模块由3部分原端输入电压为380V，次端输出电压范围5～35V，构成，采用两排0．36”四位LED指示器，上显示窗直流控制功率为350W，控制电流最大7A。控制系口用红色LED显示测量值PV，型号为SR130361；统中通过控制单相桥式全控整流电路晶闸管的触发下显示窗口用绿色LED指示器显示给定值SV，型角，改变整流桥输出的电压，改变磁性调压器控制电号为SR230361；5个LE

8、D指示灯，用于显示工作状流，使变压器输出电压按要求变化，调节加热器功态、运行方式等。此外还用点阵数为192×64液晶率，实现炉内温度的控