《炉膛温度监测系统设计》

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1、《炉膛温度监测系统设计》设计者：课题组成员：课题组长：指导老师：一、项目背景1.在现代冶炼厂和发电厂中，锅炉的应用十分广泛，为了保证产品的质量，避免燃料的浪费，需要实时监测锅炉温度，因此本项目研发具有广阔的市场前景。2.由于企业的锅炉常年的运行，锅炉需要维持恒定的温度，为了解决这一问题，需要对锅炉温度进行全天候的监测，并将温度信息传输至控制室。二、详细设计需求1.从机通过MAX6675芯片采集温度，并将采集到的温度电压信号转化为数字信号，传送给数据处理端。2.为满足远距离高效率传输，采用RS48

2、5通信协议传输数据，主机设有通信接口，将数据接收。3.为保证炉膛温度控制在安全范围内，主机对于接收到的信号进行处理，用户可通过GUI实时显示各检测点的当前温度及其上下限，并通过比较来判断是否给出超温报警。三、系统设计方案图该图为炉膛温度检测系统的整体框图，系统主要由主机、从机和外部设备三部分构成，主机和从机由RS-485总线连接，外设集成在主机板上。1.温度检测2.输出温度信号1.处理用户需求指令2.接收从机温度数据1.液晶显示温度接收用户触控指令主机从机外设RS485通信指令输入温度输出四、系

3、统功能模块数据采集数据通讯RS485传输速率高，抗噪声干扰信号好。数据处理NUC140VE3CN单片机数据输入与显示1.GUI界面触摸输入和液晶输出；2.蜂鸣器报警功能。采用MAX485收集温度数据，并进行相应的转换。五、系统各模块介绍主机模块——由单片机、GUI液晶显示、蜂鸣器、串口通信、电压模块构成。从机模块——由单片机、温度检测模块，串口通信模块构成。跟我来1.单片机部分电源模块1电源模块主要采用LM1086芯片，将12V直流转换为3.3V直流对整个系统供电。23.串口通信模块主从机均采用

4、MAX485芯片，采用半双工通讯方式。RO和DI端分别为接收器的输出端和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机RXD和TXD相连。液晶插针一号锅炉最高温度最低温度当前温度设置温度+温度-液晶显示屏4.液晶显示模块MAX485芯片1、MAX485芯片是一种封装了RS－485通信协议的芯片，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器，可以用于数据的接受和传输。采用半双工通讯方式2、采用单5V电源工作，额定电流为300μA，能耗较低。3、本系统的处理端和主机模块均含有该芯片，这两个模块就在RS-4

5、85通信协议下进行数据传输。RS-485通信协议:本次设计采用RS-485通信协议，其优点有：1.它采用差分信号进行传输；2.最大传输距离可以达到1.2km；3.最大可连接32个驱动器和收发器；4.最大传输速率可达2.5Mb/s。由此可见，RS－485协议是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。MAX6675芯片1、MAX6675是温度采集端的核心2、MAX6675是K型热电偶串行模数转换器，它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能，大大简化了热电偶测量智

6、能装置的软硬件设计。3、本系统中，MAX6675将热电偶采集到的温度电压信号转换为数字信号，处理后通过max485芯片在RS-485通信协议下传送给主机K型热电偶1、热电偶作为一种主要的测温元件，具有结构简单、使用方便、测温精度高等特点，被广泛应用于工业温度控制过程中。3、本系统采用K型热电偶作为传感器2、K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。六、算法流程图开始从机实行温度检测温度是否越限根据需求显示温度设定温度上下限警报系统报警是否七、测

7、量结果与分析上限下限当前温度蜂鸣器1353028报警2353033不报警3353040报警4403028报警5403035不报警6403042报警7453530报警8453537不报警9453547报警八、系统构成实物图九、实习总结1.实习中我们学到了许多的应用知识，在课题设计中慢慢的积累了电子设计的相关知识，对于系统的软硬件方面有着直观的认识。2.除了学习到了相应的理论知识，还得到了许多的课堂学习中没有的实践知识，每天的坚持学习让我们提前感受到了工作的艰辛，但是也锻炼了我们坚忍不拔的意志，获得

8、了项目设计的经验。3.在设计中也出现了不少问题，比如对于元器件不够了解导致选型困难，由于布局不合理导致PCB板很难运用到实际生活中，通过实习，我们发现了自己的不足，但我们会迎难而上再接再厉，继续学习更多的理论、实践知识。3.实习期间的生活很充实，也学到了很多东西，设计过程中得到老师们的悉心指导，还有亲爱的队友们的默默付出，在此一并致谢！