第一篇:锅炉水箱应用作用
锅炉水箱
锅炉水箱用于闭式水循环系统中,起到了平衡水量及压力的作用,避免安全阀频繁开启和自动补水阀频繁补水。锅炉水箱起到容纳膨胀水的作用外,还能起到补水箱的作用,锅炉水箱充入氮气,能够获得较大容积来容纳膨胀水量,高、低压锅炉水箱可利用本身压力并联向稳压系统补水。
腾嘉锅炉水箱被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水等设备中,其能缓冲系统压力波动,消除水锤起到稳压卸荷的作用,在系统内水压轻微变化时,锅炉水箱气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
腾嘉锅炉供热水箱是目前普遍采用高层建筑的锅炉水箱。其特点是一次成型内外光滑,具有卫生性与抗紫外线能力,耐撞击、抗强震、不易老化、不长水藻、安装移动方便可根据需要组装成不同吨位的水箱。
常压锅炉应装水位计,故锅炉不能满水运行,一满水就看不见水位;常压锅炉不装压力表和安全阀,可是满水运行,难免要带压,没有安全装置锅炉就处在危险中。透气管接到锅炉换热水箱,锅炉压力就是锅炉供热水箱的静压力。由于膨胀水箱的安装高度不变,无论是在燃气锅炉供暖系统的静态还是动态运行中定压值恒定不变。膨胀水箱除了起到定压作用还具有容纳系统膨胀水量和为燃气锅炉系统补水的功能。由到供暖系统运行中的热胀与冷缩,当水受热而升温时体积增大,若无处容纳这一部分膨胀量,则系统的压力升高,将影响供暖系统的安全运行。由到膨胀水箱的容纳作用,保证了供暖系统的正常运行。又由于供暖系统的漏泄和水温下降而冷缩时膨胀水箱内水位下降,则应及时向系统内补水。
膨胀水箱安装在燃气锅炉供暖系统的最高处。水箱的连接管有循环管
1、溢流管
2、信号管3和膨胀管4。膨胀管与系统的定压点相连接,起到定压作用。溢流管的作用是及时将系统的膨胀水量溢出而永远保持膨胀水箱内固定的水位高度。溢流管应与系统的补水箱连接,以便于回收膨胀水量。在膨胀管与溢流管上都不允许装有阀门。因为膨胀管上的阀门一旦关闭,将无法溢出多余的膨胀水量,系统的热胀压力升高,甚至造成事故。溢流管上的阀门一旦关闭,水位冒顶,也是不允许的。信号管将膨胀水箱内最低水位信号传递于操作者,以便于及时向燃气锅炉系统补水。
目前常用浮球阀来代替信号管,与上水管相连安装在水箱最高水位处,当水位下降时及时自动补水,而补满时则自动关闭。当信号管用以电讯信号时,操作者可在燃气锅炉房内直接观察膨胀水箱的水位产进行远距离控制。循环管的作用是保证水箱内的水不断循环来达到防冻的目的。
第二篇:锅炉水箱的介绍
锅炉水箱的介绍
锅炉水箱的产生
冬季供暖大都采用锅炉供暖,不论燃煤的,还是燃油、燃气的锅炉,都存在着一部分热源流失,不但浪费能源,还增加了对大气的污染。如果能够将此部分能源回收利用,将节约很大一笔费用,既节约成本,又减少排放,于是锅炉水箱应运而生。
北方地区的冬季供暖大都采用锅炉供暖,不论燃煤的,还是燃油、燃气的锅炉,都存在着一部分热源流失,不但浪费能源,还增加了对大气的污染。如果能够将此部分能源回收利用,将节约很大一笔费用,既节约成本,又减少排放。
锅炉供热的原理比较简单,将水加热,送到供热区域,经过热交换后,返回的水温度降低,回到锅炉内重新加热,再进行循环。我们腾嘉水箱的改进就从提高锅炉回水的温度入手,提高锅炉回水温度,进而减少锅炉需提供的热量,从而节约燃料,达到节能 减排目的。
锅炉换热水箱是目前国际上普遍采用高层建筑的锅炉水箱。其特点是一次成型内外光滑,具有良好的卫生性与抗紫外线能力,耐撞击、抗强震、不易老化、不长水藻、安装移动方便;广泛用于高层筑二次供水、蓄水、水处理净化设备配套、运输工业等锅炉用水设施的理想产品。可根据用户需要组装成不同吨位的水箱。我们的锅炉换热水箱质量好,价格合理,是很多客户选择的主要方面!所以我们产品可以畅销各地。
锅炉水箱漏水怎么办
如果是补水箱溢水,多为补水泵出水处的单流阀出现问题(阀舌不闭合),补水泵停止运行后使回水倒流至补水箱。另还有水箱内浮球阀自动关闭不了,造成水箱溢水。
如果是膨胀水箱:
1、系统初始注水太多(膨胀水箱满水),当锅炉点火水温逐步升高时,系统内的水膨胀将水排入膨胀水箱,造成水箱溢水。
2、除1所述情况外,如果锅炉(常压锅炉)向两层以上楼房供暖,且膨胀水箱在锅炉房内,可能回水管路上的启闭阀出现问题(不能关闭),使系统中的回水倒流至膨胀水箱内。另有些用 户在膨胀水箱内加装了浮球阀,因浮球阀失控自动关闭不了,造成溢水。
第三篇:恒温水箱毕业设计
恒温水箱毕业设计
一、绪论
(一)课题研究的背景
温度是工业上常见的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品加工、机械制造等领域,恒温控制系统被广泛应用于加热炉、热处理炉、反应炉等。在一些温控系统电路中,广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路,转换成A/D转换器能接收的模拟量,再经过采样/保持电路进行A/D转换,最终送入单片机及其相应的外围电路,完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。本文介绍单片机通过数字温度传感器检测外部温度对水箱进行恒温控制的设计,通过控制继电器的通断,进而控制电炉的加热来实现恒温控制。因此,本系统采用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号处理电路和A/D转换电路就能直接与单片机完成数据采集和处理,实现方便、精度高,可根据不同需要用于各种场合。在日常生活中,也经常用到电烤箱、微波炉、电热水器、烘干箱等需要进行温度检测与控制的家用电器。采用单片机实现温度控制不仅具有控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度地提高被控温度的技术指标,从而大大提高产品的质量,现以恒温水箱控制系统的设计进行介绍。
(二)国内外恒温控制技术发展现状及趋势
随着计算机控制技术的发展,恒温控制己在工业生产领域中得到了广泛应用,并取得了巨大的经济和社会效益。在不同的领域内,由于控制环境、目标、成本等因素,需要针对具体情况来设计系统结构和功能,以取得最佳的控制效果。其中,恒温环境的自动化控制技术在工业生产、商业运营中是一个重要研究。
1、国外恒温控制的发展现状及趋势
自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外恒温控制系统发展迅速,并在智能化,自适应参数的自整定等方面取得了很大的科技成果。在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,并且都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表。
目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。虽然温度控制系统在国内各行各业的应用已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器及技术来讲,其总体发展水平仍然不高,同国外的日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
2、国内恒温控制的发展现状及趋势
我国目前在恒温控制技术这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变的温度系统控制。在适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表领域内,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。因此,我国在恒温控制等控制仪表行业与国外还有着一定的差距。
从过程量的检测角度出发,温度是最常见的过程变量之一,它是一个非常重要的过程变量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形,结晶以及空气流动等物理和化学过程。而恒温控制技术在工业领域应用非常广泛,由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,它对控制调节器要求较高。其温度控制不好就可能引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。尽管恒温控制很重要,但是要控制好温度常常会遇到意想不到的困难。
随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用,人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高,作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大以及本身的指令系统等诸多优势,在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。
(三)设计任务
1、设计目的设计一个恒温水箱自动调节控制系统,水箱内的水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动调节,以保持与设定的温度基本不变。
利用单片机STC89C52RC实现水温的智能控制,使水温能够在60℃左右实现恒定温度调节,利用数字温度传感器读出水温,并在此基础上将水温调节到通过键盘设定的温度,并通过LCD液晶显示实现时实当前温度。
2、系统设计技术指标
设计一个恒温水箱控制系统,主要包括主电路和控制电路。以下为该恒温水箱控制系统的技术指标:
(1)预置时显示设定温度,达到定温度时显示实时温度,精确到0.5℃。
(2)恒温箱温度可预置,在误差范围内恒温控制,温度控制误差≤±1℃。
(3)恒温水箱由1KW加热棒加热。
(4)升降温度可以通过键盘控制,其10以内要求控制时间小于5分钟
(5)启动后有运行指示,温度低于预置温度5℃时进行220V全加热。
(6)有较强的抗干扰性能,对升降温过程的线性没有要求。
(7)具有断电保存功能及相应的保护功能。
3、系统功能
(1)可以对温度进行自由设定,但必须在0~100℃内,设定时可以实时显示出设定的温度值。
(2)加热由1台1KW电炉来实现,如果温度不在60℃时,根据设定的温度值与实际检测的温度值之差来采取不同的加热方式。
(3)能够保持实时显示水温,显示位数4位,分别为百位、十位、个位和小数位(但由于规定不超过90度,所以百位也就没有实现,默认的百位是不显示的。)。
二、恒温水箱控制系统总体方案设计
(一)系统方案选择与论证
1、一位式的模拟控制方案
此方案是传统的一位式模拟控制方案,选用模拟电路,用电位器设定给定值,反馈的温度值和设定值比较后,决定加热或不加热。其特点是电路简单,易于实现,但是系统所地结果的精度不高并且调节动作频繁,系统静差大,不稳定,受
环境影响大,不能实现复杂的控制算法,难以用数码管显示或者LCD液晶显示,难以用键盘设定,其方案一框图如图2-1-1所示。
比
较
器
温度预置
信
号
放大
继
电
器
加热装置
数
据
采
集
信号放大
图2-1-1
一位式模拟控制方案框图
2、二位式的模拟控制方案
此方案采用单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。单片机系统通过温度传感器(ADC590)对水箱内水温进行检测,得到模拟的温度信号,在经过A/D转换成数字信号之后,则可用数码管来显示或者用LCD液晶显示水温的实际值,还能用键盘输入设定值,也可实现打印功能。本方案还可选用51单片机(内部含有4KB的EEPROM),不需要外扩展存储器可使系统整体结构较为简单。但是它是一种传统的模拟控制方式,而模拟控制系统难以实现复杂控制规律,控制方案的修改也比较麻烦,其方案二框图如图2-1-2所示。
数
据
采
集
信号放大
温度预置
上限比较
下限比较
信号处理
继电器
加热装置
图2-1-2
二位式模拟控制方案框图
3、PID算法控制方案
此方案采用单片机为控制核心的控制系统,尤其对温度控制,它可达到核心的控制作用,并且可方便实现液晶显示、键盘设定及利用PID算法来控制PWM波形的产生,进而控制电炉的加热来实现恒温控制,其所测结果精度也大大的得到了提高,在利用PID算法来控制PWM波形的产生,是有效的控制数字脉冲的输出宽度,使继电器得到有效和有序的逻辑控制,不会使继电器产生误动作。
再加上单片机的软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。它可以通过用数字温度传感器采集到的实际水温温度直接进行LCD液晶显示,还能用键盘输入设定值,并且内部含有4KB的EEPROM,不需要外扩展存储器,可使系统整体结构更为简单,其方案三框图如图2-1-3所示。
键盘设定
数据采集
单片机
STC89C52RC
电源电路
LCD液晶显示
继电器
加热装置
图2-1-3
方案三基于单片机控制的方框图
数字PID调整
复位电路
光指示电路
由于方案一和方案二是传统的模拟控制方式,而模拟控制系统难以实现复杂控制规律,控制方案的修改比较麻烦,而方案三是采用单片机为控制核心的控制系统,利用PID控制原理和PWM技术实现对水箱内水温控制。基于这样的控制原理和PWM技术的优越性,在对温度控制的系统中,它可达到采用其他控制系统所达不到的控制效果,并且可方便实
现LCD液晶实时显示、键盘设定、直接可以驱动继电器,其测量结果的准确性和精度是非常高的,故经过对三种方案的比较论证,本设计采用方案三,利用单片机按增量式的PID控制算法对采集的温度数据进行处理,得到控制量,利用增量式的PID控制算法来控制PWM波形的产生进行控制继电器,从而控制加热棒的进行加热,实现对水箱内水温的恒温控制。
(二)恒温水箱控制系统工作原理
根据恒温水箱控制系统的设计任务和要求,确定了系统总体方案之后,现对该方案的具体原理进行详细介绍,它是采用闭环控制结构进行控制的,其具体控制图如图2-2-1所示。
单片机
STC89C52RC
电源
键盘输入
驱动电路
LCD液晶显示
继电器控制电路
加热捧
水箱
温度传感器DS18B20
图2-2-1
恒温控制原理图
本系统是采用闭环负反馈的控制方式进行控制的,它通过数字温度传感器检测水箱内的水温温度,把采集到的数据直接送到单片机进行处理,由于数字式温度传感器能在极短时间内把采集到的模拟量转换成数字量,这样被它处理的数据直接送到数字PID模块进行调整和控制PWM波形的产生。然后,把检测到的数据与预先设定的温度值进行比较,根据不同的差值去控制控制继电器的通断,以采取不同的加热方式进行加热升温。另外,还设置了温度实时显示的装置,可以同时显示预先设定的温度值和实际检测到的温度值。
三、恒温水箱控制系统硬件设计
(一)CPU主控模块设计
1、STC89C52RC单片机简介
STC89C52RC是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。STC89C52RC是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的STC89C52RC是一种高效微控制器,STC89C52RC单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2、晶振电路与复位电路的设计
单片机内部带有时钟电路,只需要在片外通过XTAL1、XTAL2引脚接入定时控制单元(晶体振荡和电容),即可构成一个稳定的自激振荡器。复位电路采用按键电平复位,它通过复位端经电阻与+5V电源实现,只要能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期就可实现复位,其电路如图3-1-1所示。
图3-1-1
晶振电路和复位电路图
装图
(二)主电源电路设计
本系统采用双电源输出,分别是+5V、+12V输出。+5V是系统供电电源,12V是继电器工作供电电源。本装置的直流稳压电源采用通常的桥式全波整流、电容滤波、三端固定输出的集成稳压器件进行设计,并且所有的集成稳压芯片均装有充分裕量的散热片。系统的供电电源电路如图3-2-1所示。
图3-2-1
主电源电路
(三)温度采集模块设计
1、DS18B20的特点
(1)单线接口方式,与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现双向通讯。
(2)在使用中不需要任何外围元件。
(3)可用数据线供电,电压范围:+3.0~+5.5
V。
(4)测温范围:-55
~+125℃。固有测温分辨率为0.5℃。
(5)通过编程可实现9~12位的数字读数方式。
(6)用户可自设定非易失性的报警上下限值。
(7)支持多点组网功能,多个DS18B20可并联在惟一的三线上,多点测温。
(8)负压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热烧毁,不能正常工作。
2、DS18B20与单片机的接口电路
DS18B20的引脚图及单片机的接口电路如图3-3-1所示。
图3-3-1
DS18B20电路
(四)继电器模块及工作指示模块设计
1、继电器模块
继电器是一种电控制器件。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器电路如图3-4-1所示。
图3-4-2
工作指示电路
图3-4-1
继电器电路
2、工作指示模块
本系统设计四路恒温水箱控制系统,可一路或多路同时使用,为了更明显知道工作状态,设计了工作指示灯。设计电路如图3-4-2所示。
(五)键盘扫描模块设计
图3-5-1
键盘功能分布
键盘模块设计了4*4键盘,使用了9个按键,K1是设置,K2是左移,K3右移,K4是上移,K5是下移,K6是加1,K7是减1,K8是确认,K9是开/关。键盘功能分布如图3-5-1所示,硬件设计电路如图3-5-2所示。
设置
开/关
确认
+
图3-5-2
4*4键盘电路
四、恒温水箱控制系统软件设计
(一)工作流程
此次设计的恒温水箱主要用于医疗卫生、科研、大专院校、实验室等领域,它可用于蒸馏、干燥、浓缩及恒温加热化学药品、生物制品检查血渍和生物实验恒温培养进行消毒之用。因此,系统默认预定温度为60℃,设置这个温度值既可以起到杀菌消毒的作用又可以有效减少能源的消耗。
当上电复位后电阻丝先处于停止加热状态,但也可以直接启动运行。运行过程中,系统不断检测当前温度,并送往显示器显示,达到预定值后停止加热;当温度下降到下限(比预定值低5℃)时再启动加热。这样不断地重复上述过程,使温度保持在预定温度范围之内。运行过程中也可以随时改变设定温度,温度设定好后随即生效,系统按新的设定温度运行。
(二)建立数学模型
控制算法即控制器的操作方式,是控制器对过程变量的实测值与设定值之间的误差信号的响应。温度控制在工业领域应用非常广泛,由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,它对控制调节器要求较高。温度控制不好就可能引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。因此长期以来国内外科技工作者对温度控制器进行了广泛深入的研究,产生了大批温度控制器,如性能成熟应用广泛的PID调节器、智能控制PID调节器、自适应控制等。此处主要对一些控制器特性进行分析以便选择适合的控制方法应用于改造。再加上PID控制具有原理简单,易于实现,适用面广,控制参数相互独立,参数的选定比较简单等优点;而且在理论上可以证明,对于过程控制的典型对象──“一阶滞后+纯滞后”与“二阶滞后+纯滞后”的控制对象,PID控制器是一种最优控制。其调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法,它的参数整定方式简便,结构改变灵活(PI、PD、…)。它的控制框图如图4-2-1所示。
图4-2-1
PID控制框图
(三)程序模块
1、主程序
主程序完成系统的初始化,调用温度模块程序,对其预置值及其合法性进行检查,预置温度的显示,调用键盘扫描模块等。若正常执行完三个子程序,则返回初始化进入到其它的状态,主程序的流程图见图4.-3-1所示。
开
中
断
调用温度传感器数据采集子程序
调用键盘扫描处理子程序
调用显示子程序
关
中
断
开
始
初
始
化
图4-3-1
主程序流程图
2、温度传感器驱动子程序
根据DS18B20的通讯协议,单片机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:每次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后再发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求单片机将数据线下拉500us,然后释放,DS18B20收到信号后等待16~60us左右,再发出60~240us的存在低脉冲,CPU收到此信号表示复位成功。
本系统对DS18B20进行的操作主要包括两个子过程:
(1)读取DS18B20的序列号。主机首先发一复位脉冲,等收到返回的存在脉冲后,发出搜索器件的序列号命令,读取DS18B20的序列号;
(2)启动DS18B20作温度转换并读取温度值。主机在收到返回的存在脉冲后,发出跳过器件的序列号命令,跟着发出温度
转换命令,再次复位并收到返回的存在脉冲后,发送DS18B20的序列号,读出数据,程序流程如图4-3-2所示。
发送读暂存器命令读取温度值
读取48位ID号
启动温度转换
开
始
返
回
初
始
化
图4-3-2
温度传感器驱动子程序流程图
3、键盘扫描处理程序
键盘模块的处理是通过对按键进行操作的。具体流程图4-3-3所示。
按键扫描
开始
有相关功能按键按下?
设置相关标志位
返回主程序
否
是
图4-3-3键盘扫描处理流程图
4、温度检测与控制子程序
读取18B20的实时数据与设定值的比较,开始进行加热,在加热的过程中需要进行每2秒一次的跟踪检测,并把检测到的实时数据与设定值比较,根据比较结果进行不同方式的加热,其具体流程如图4-3-4所示。
调用按键设定温度值并进行开始加热
检测实际温度与设定温度相等否?
全加热
Y
PID调整加热
N
每隔2秒检测1次
相差5℃否?
N
Y
图4-3-4
温度检测与控制流程图
读18B20,调显示子程序
初始化
开始
五、系统调试
(一)硬件调试
1、系统测试环境
(1)环境温度28摄氏度;
(2)测试仪器:
数字万用表;
(3)数字温度计0-100℃;
2、测试方法
(1)在水箱中存放2L净水,放置1KW的加热棒,打开控制电源,系统工程进入准备工作状态。
(2)用温度计标定测温系统,分别使水温稳定在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃,观察系统测量温度值与实际温度值,校准系统使测量误差在1℃以内。
(3)动态测试:设定温度为60℃,系统由低温开始进入升温状态。开始记录数据,观察超调量、调节时间和稳态误差;系统进入稳态后,用电风扇吹凉,观察系统的抗扰能力。设定温度为90℃系统由低温开始进入升温状态。开始记录数据,观察超调量、调节时间和稳态误差;系统进入稳态后,用电风扇吹凉,观察系统的抗扰动能力。
(4)检验系统的显示、恒温控制、设定等功能。
3、继电器测试
(1)测触点电阻
用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为“0”;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。
(2)测线圈电阻
可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。
(3)测量吸合电压和吸合电流
找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,当继电器一闭合导通时,立即记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。
(4)测量释放电压和释放电流
也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当继电器一进入断开状态时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,如果释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。
(二)软硬调试
通过对系统的硬件、软件调试,基本上达到了该控制系统原设定的要求,数字温度传感器读温度并进行LCD液晶5110显示。能够在10分钟之内通过控制继电器的通断进行加热达到预定温度值。当温度差大于5℃时,通过PID调整控制数字脉冲的宽度使继电器产生有效的动作,进行220V交流电加热以达到预定温度,如果温度差小于5℃时,则进行PID调整加热达到原预定温度。实验数字如表5-1-1所示、如表5-1-2所示。
表5-1-1实验数字
水量/L
设置温度/℃
实际温度/℃
误差/℃
使用时间/S
30.4
0.4
40.5
0.5
126
50.4
0.4
188
60.3
0.3
255
70.4
0.4
337
80.2
0.2
386
90.5
0.5
445
表5-1-2实验数字
水量/L
设置温度/℃
实际温度/℃
误差/℃
使用时间/S
30.5
0.5
40.4
0.4
148
50.4
0.4
207
60.5
0.5
273
70.3
0.3
346
80.3
0.3
405
90.4
0.4
473
总结
本次设计的新型PID调节恒温水箱,是基于单片机为控制中心的恒温系统,利用温度传感变送器,将采样到的温度信号输入到单片机中,再由单片机作为核心控制器,根据测量温度与设定温度的差值和增量式的PID算法生成控制信号,控制继电器的通电与断电。整个系统结构紧凑、所用芯片少、控制精度高、响应速度快,体积小,成本低。系统在硬件上采用以单片机为中心的结构,充分利用单片机片上及扩展的硬件资源,在满足技术要求的前提下最大限度地减小硬件系统的体积,并具备一定的扩展升级能力。在键盘、显示电路上都采用了串行方式,从而减小了单片机口线的使用,也使使用口线小的单片机成为可能,减小了成本开支。主电源电路采用流行的开关稳压电源,经济实惠,性能稳定。
在软件上,本系统实现了传感器自动识别、故障自动诊断、PID控制参数自整定以及自动调整等高级功能,极大地方便了用户使用,为了全面达到技术要求,设计过程中对软硬件作了大量优化设计。实际应用表明,经过标定的新型PID恒温控制器的控温准确性、重复性以及可靠性均达到了设计指标。并且在此次设计中基于PID算法的温度控制系统采用了经典的增量式PID算法,从某个角度上说这种算法优于传统的控制算法,具有更稳定、控制精度更高等优点,而在控制量的输出上采用了数字式的PWM变换,免去了D/A转换器,减小了成本,且简单易行。在程序的编写过程中特别注意了人机的交互性及各种功能的实现,如键盘控制管理程序和增量式PID运算程序都是经过深思熟虑而精心设计,使系统的操作界面更容易让人理解,同时使用键盘输入控制温度,虽然一定程度上增加了程序的复杂性,但同时也使系统的温度更容易设定。另外,加了EPROM使系统能够在掉电重启动后继续完成加热。
当然,系统同时也存在几处缺点,在选择增量式PID算法时用了速度相对较慢的单片机,而没有采用速度更快的工控机,一定程度上降低了采样频率。采用了STC89C52RC,一方面系统更紧凑但同时系统的可扩展性有所降低。另外采用了经典的增量式PID控制算法,虽然算法简单,但如果采用更先进的算法,如模糊PID,则控制精度会更高。
致
谢
经过几个月的毕业设计终于可以画上一个句号了,但是现在回想起来做毕业设计的整个过程,颇有心得,其中有苦也有甜,不过乐趣尽在其中。通过自己动手实现了恒温水箱的温度控制系统的设计,其功能基本符合设计要求。虽然已经完成了此次毕业设计,但是我要感谢在整个毕业设计过程中帮助过我的老师,同学。
首先我要衷心地感谢我的指导老师朱浩亮,他治学严谨,学识渊博,品德高尚,平易近人,在我学习与设计期间不仅传授我做学问的正确态度,还传授我做人的准则,这些都将使我终生受益。无论是在理论学习阶段,还是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节,我无不得到她的悉心指导和帮助,在她的帮助下我的毕业设计进展顺利。我想借此机会向朱浩亮老师和其他帮助过我的老师表示衷心的感谢,同时也向这三年来帮助过、关心过我的老师、同学们表示衷心感谢!
回顾毕业设计期间的日日夜夜,自己为有机会摆脱生活的烦恼与浮躁,静心钻研,潜心研究,并取得初步研究成果而感到欣慰。欣慰之余,我要向关心和支持我学习的所有领导、同学和朋友们表示真挚的谢意!感谢他们对我的关心和支持!同窗之谊和手足之情,我将终生难忘。师生之情,血浓于水的感情将陪伴我度过一生,这将是我前进、成长的阶梯。
今天的努力必定换来明天的丰收,在未来的学习和研究过程中,我将以更加丰厚的成果来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学和朋友。
再一次向所有帮助过我的人们表示最诚挚的谢意,谢谢你们!
参考文献
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附录A(系统总路图、PCB图)
图A-1
电源模块和继电器模块电路图
图A-2
电源模块和继电器模块PCB图
图A-3
键盘模块电路图
图A-4
键盘模块PCB图
图A-5
主控制模块和液晶显示模块电路图片
图A-6
主控制模块和液晶显示模块PCB图
附录B(实物图)
图B-1
键盘模块实物图
图B-2
PCU模块和LCD液晶显示模块实物图
图B-3
恒温水箱系统实物图
图B-4
恒温水箱系统工作界面1
图B-5
恒温水箱系统工作界面2
第四篇:水箱维修协议
水箱维修协议
甲方:
乙方:
甲方委托乙方维修位于市经贸大厦-----楼的36吨生活水箱。经双方友好协商达成如下协议:
一、水箱维修质量要求:
1、水箱维修后不变形。
2、水箱维修后完好、不漏水。
3、维修质量保证期为三年,三年质保期内所有质量问题由乙方负责维修。
二、维修材料
维修材料必须符合有关规定的国家标准。
乙方2010年5月5日报给甲方的维修材料单作为本合同附件,合同附件与本合同具有同等法律效力。
三、维修时间:4个工作日(周末周日休息时间)
四、费用:本合同总价款为柒仟肆佰元整(7400.00)
五、付款方式:水箱维修验收合格后,一个月内付总价款的80%(5920元),半年后水箱仍无维修质量问题再付总价款的10%(740元),余10%维修款(740元)待一年后无维修质量问题时甲方付给乙方。
六、安全责任:水箱维修施过程中的安全责任全部由乙方负责。
七、违约责任:
1、甲方须按时付款,如不按时付款甲方须向乙方支付滞纳金,每逾期一个月甲方须向乙方支付应付款的5‰作为滞纳金支付。
2、乙方须按报价方案保质、保量维修,如有偷工减料现象发生,甲方有权扣除相应的材料款。
甲方(盖章)乙方(盖章)
2010年6月23日
第五篇:水箱清洗工艺流程
二次供水设施(容体)清洗消毒
工 艺 流 程目的1.1 保证供水清洁卫生,符合上海市二次供水卫生检验标准。适用范围
2.1 水池、水箱的清洗、消毒。内容
3.1 每年对地下水池清洗二次,对屋面水箱清洗二次,若遇特殊需要可增加清洗次数。清洗后,由专业清洗单位取水样送市防疫站化验取证,使水质达到国家卫生饮用水的标准。
3.2 清洗工作由取得合格证的专业人员执行,清洗人员要有健康合格证。
3.3 清洗前的准备工作。
3.3.1 清洗人员应准备好所需的机电工具、清洗工具、消毒工具及消毒药物。
3.3.2 根据清洗时间安排,报服务中心经理审批停水时间。清洗前一周应出通告通知客户停水时间,以便客户做好贮水准备。
3.4 清洗程序
3.4.1 关闭进水总阀,关闭水箱之间的连通阀门,开启泄水阀,排空水池、水箱中的水。
3.4.2 让泄水阀门处于开启位置,用鼓风机对着水池、水箱口吹风2小时以上,以便空气流通,排除水池、水箱中的有毒气体,吹进新鲜空气。
3.4.3 清洗负责人招集清洗人员及检修人员讲解清洗程序、安全措施、技术要求以及安全注意事项。
3.4.4 把燃着的蜡烛放入池底,如不熄灭说明水池内不缺氧。
3.4.5 安装36V行灯供水池、水箱内照明用。
3.4.6 清洗和检查人员进入池内工作。
3.4.7 清洗人员刷洗六面体水池(箱)横、竖各三遍,检查人员对水池(箱)的管道及浮球、水位控制器进行检查。
3.4.8 清洗完毕后排尽水池(箱)中的污水,再向水池(箱)内洒漂白精消毒。
3.4.9 半小时后,再次进入水池(箱)内冲洗,最后消毒三次后,清除池底污泥,用潜水泵抽出池中的积水。
3.4.10 在清洗水池的同时,同步实施检查、清理紧固阀门,清洗过滤网工作。
3.4.11 检查各种设施正常后,注水入池,取水样到市卫生防疫检测站化验取证。
3.4.12 加盖加锁。
3.5 安全注意事项
3.5.1 使用安全电压行灯,导线绝缘良好,并安装漏电开关。
3.5.2 上、下水池应穿防滑鞋,传送工具等物品应用绳子。
3.5.3 未经试验水池中有无氧气前,不得进入水池。
3.5.4 消毒人员必须戴防护眼镜和口罩。
3.6消毒药物配制方法
3.6.1消毒药物配制方法(稳定性二氧化氯配制)以消毒1.0吨水箱为例需要配制3kg浓度为200PPM的消毒液;方法:用容器盛消毒剂原液80m1,加活化剂8克,摇动或搅拌使其溶解,5分钟后呈浅黄色即可加入8kg清水中
稀释待用。使用时将上述稀释的消毒液喷洒在水箱内壁,使其湿润。喷洒完后6分钟即可注水使用。
3.6.2漂白粉配制的方法:
(1)将漂白粉300克(或漂精粉150克)先加入少量水调成糊状,然后加入水至10公斤,搅拌均匀加盖,待沉淀后取上清液使用。
(2)使用剂量以每平方米200ml上清液计算。引用记录表格
4.1 《水池清洗记录表》
5水箱清洗质量标准
5.1非水箱自身的缺陷问题,清洗后应达到表面无污垢、底部无泥沙。
5.2非水源水质问题,清洗后水质达到国标规定的生活饮用水标准。
6水箱清洗完毕后由甲、乙双方对水箱清洗效果进行现场验收,并填写验收单