1. 研究目的与意义
温度作为一项热工参数,在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。在当今窑炉的温度检测过程中,多采用有线连接的方式采集温度信号及传输数据。与有线方式相比,无线方式传输介质采用的是电磁波,特别适用于那些不适合或不方便架设电缆的现场,较之传统的有线方式更加的灵活可靠、更具有优势,也有力于更好的实时监控。
本设计基于无线传输的窑炉温度测量系统设计的研究,是对利用无线传输监测温度一个很好的的学习和提高自身知识水平的机会,同时也是将自己所学的知识转化为实际价值回馈给社会,为工业的进步和发展贡献一份力量。
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。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。美国、日本的温度监测系统近20年来发展很快,他们结合本国条件做出了具有创新特色的成就,但其监控设备价格昂贵。我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。
我国近年引进了多达16个国家和地区的工厂环境控制系统,对吸收国外先进经验、推动工厂温度自动检测产生了积极的作用。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。
3. 研究的基本内容与计划
内容:设计叙述了基于无线传输的窑炉温度测量系统设计,包括了硬件组成和软件的设计,该系统在硬件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,然后有放大器将信号放大,通过a/d转换器,将模拟电压信号转换成对应的数字温度信号电压。硬件设计中最为核心的器件是单片机at89c51,它一方面控制a/d转换器实现模拟型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经计算机处理得到相应的温度值,送到led显示器,以数字形式显示测量温度。
计划:第1~2周:查找资料、方案论证、撰写开题报告以及文献综述
第3~5周:设计一个基于无线传输的窑炉温度测量系统硬件原理图
4. 研究创新点
考虑到这是在窑炉中进行的温度测量,不仅需要显示温度,还要考虑安全,比如窑炉超过一定温度会发生危险等等,所以添加了一个警报装置。在温度超过或者低于一定温度时就会闪灯和警报。只要在后期加入Led灯和蜂鸣器即可。
