造纸原料蒸煮过程压力微机控制系统（经典）.doc

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1、学院：信息工程学院班级：自动化班指导教师：姓名：学号：1目录一、工艺要求-------------------------------------------2二、系统的组成和工作原理----------------------------------2三、硬件电路----------------------------------------------21、压力变送及A/D转换电路2、D/A转换及隔离输出电路3、液晶显示电路4、控制系统总电路图四、数字控制器的------------------------------------------6五、系统程序流程

2、------------------------------------------71、主程序流程图2、50ms定时中断程序流程图3、数字滤波程序流程图4、PID运算程序流程图六、系统调试---------------------------------------------101、压力变送器量程调整2、给定参数设定3、采样周期的调整4、PID参数的整定七、设计总结---------------------------------------------10八、参考文献---------------------------------------------1

3、0附录：设计程序-------------------------------------------112一、工艺要求造纸原料蒸煮过程压力微机控制系统蒸煮过程是制浆造纸生产中的关键工序之一，对于整个造纸生产过程中纸浆得率和纸的质量有很大影响，它要求根据原料的特点、纸浆的质量和生产设备的实际情况制定出合理的蒸煮工艺，确定装球量、用碱量、蒸煮温度和压力。造纸厂蒸煮车间有五个蒸球，依靠调节其进气量以达到控制蒸球工作压力和温度，调节喷料阀控制装料量。要求用微机控制技术实现该过程的自动控制。二、系统的组成和工作原理本压力控制系统的原理框图如下图所示它采用Atmel公司的A

4、T89C52单片机作为控制核心，AT89C52是低功耗的8位CMOS单片机，具有8K字节在线可编程Flash存储器，内部有带看门狗。通过其ISP接口线可以方便地在线调试程序。A/D转换器采用具有8通道输入的ADC0809。DBY-131型压力变送器将0-1.28Mpa的压力信号转换为0-10mA的电流输出，通过500Ω电阻转化为0-5V的电压信号供给A/D转换器采样。单片机定时（预定值为5s，用户可根据实际在调试时进行修改）依次对5个蒸球的压力进行采样一次。采样值经过内部程序数字滤波后与给定值进行比较（给定值通过程序计算按照用户给定的压力曲线变化），得到的偏差信号

5、经PID算法程序后输出8位的阀门控制数字量。该数字量经D/A转换器AD558转换成0-10V的电压信号，0-10V的电压信号经过隔离放大器ICISO1002与工业现场隔离，输出4-20mA的标准电流信号控制蒸汽调节阀的开度。当蒸球的压力大于给定值时，偏差信号E=R-C小于零，经PID运算后输出量减小，蒸汽调节阀的开度随之减小，从而使蒸球内的压力降低，重新回到平衡状态。通过对PID参数的整定可以使蒸球的实际工作压力准确跟踪给定压力曲线。三、硬件电路1、压力变送及A/D转换电路电路如图所示：3231SN74ALS02564IN-0D7D6IN-1D5D4IN-2D3D

6、2IN-3D1D0IN-4EOCADD-AADD-BADD-CALEref(-)OESTARTref(+)CLOCKVCCGNDADC0809P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7ALEP3.5WRRDP2.0VCCR=500压力变送器为DBY-131型，其量程可调范围为0-1至0-3Mpa。本系统中调整为0-1.28Mpa。ADC0809的每个输入通道前对地接有-500Ω的电阻，用于将压力变送器送来的0-10mA电流信号转换为0-5V的电压信号，ADC0809八个输入通道的地址为FE00H-FE07H。单片机执行写总线指令后启动A/D转

7、换，通过查询EOC的状态判断转换是否结束。执行读总线指令后将转换后的数据读入单片机内部。被测压力与输出量关系：DBY-131压力变送器性能指标:输出电流：0～10mADC灵敏限：0.1%负载电阻：0～1.5kΩ来回变差：不大于基本误差的绝对值工作条件：环境温度：-10～C～55～C相对湿度：≤85%工作振动频率：≤25Hz振幅：≤0.1mm(双向)供电电源：220V50Hz消耗功率：≤6W结构形式：现场安装式仪表重量：约15Kg仪表管结头螺纹：M20×1.5(或M18×1.5).压力（Mpa）输出数字量00.6351.27500000000100000001111

8、11115