电阻炉炉温自动控制系统

电阻炉炉温自动控制系统的设计

摘要

电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大功率的电阻炉则应用在各种工业生产过程中。然而，大多数电阻炉存在着各种各样的干扰因素，将会给工业生产带来极大的不变。因此，在电阻炉温度控制系统的设计中，应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案，选择合适的芯片及控制算法是非常有必要的。本设计要求用单片机设计一个能在多种领域得到广泛应用的电阻炉温度控制系统的硬件部分。以单片机为控制核心，外配置时钟电路、温度检测电路、温度控制电路、报警电路的硬件电路设计。实现了处理，存储，报警等功能。

关键字：电阻炉 单片机 报警

ABSTRACT

Resistance furnace in the national economy has a broad application,and power of the resistance furnace is used in various industrial processes.However,most resistance furnace there are all kinds of disturbances which will be to the great inconvenience of industrial production.Therefore,in the resistance furnace temperature control system design should be considered how to avoid all kinds of interference factors in the adoption of a better control scheme,selecting the appropriate chip and the control method is very neccssary.The design requirements can be used to design a microcontrwller which is widely used in many fields of the resistance furnace temperature control system hardware.With microcontroller as the control center outside the configuration data acquisition circuit,the power control circuit,alarm

circuit

of

the

hardware

circuit

design

of

data

collection,processing,storage,system,fault self-diagnosis, alarm function. Key words:Microcontroller;Temperature control;alarm functions

目录

第一章 绪论……………………………………………………………… 1.1 电阻炉的背景…………………………………………………… 1.2 电阻炉在国外国内的发展………………………………………. 1.3 电阻炉的发展趋势——绿色节能环保…………………………… 1.4 本论文的主要内容及任务………………………………………… 第二章 炉温自动控制系统的总体设计…………………………………. 2.1 中厚板厂工作流程…………………………………….

2.2 炉温控制系统存在的缺点………………………………………… 2.3 炉温控制系统的指标 2.4 温度控制系统的目的和功能 2.5 系统的总体设计 2.5.1 设计方案一 2.5.2 设计方案二

第三章 控制部分电路的设计…………………………………………… 3.1 温度检测电路 3.2 时钟电路 3.3 键盘显示电路

3.4 控温电路……………………………………………………… 3.5 单片机的功能

第四章 软件设计…………………………………………………………. 4.1 数学模型的建立…………………………………………………………… 4.2 温度控制算法………………………………………………………… 4.3 程序编写…………………………………………………. 第五章 抗干扰措施

5.1 抗干扰渠道………………………………………………… 5.2 抗干扰措施…………………………………………………….. 总结

致谢

参考文献……………………………………………………………………. 附录一 电路图……………………………………………………………. 附录二 英文专业文摘及其翻译………………………………

第一章 绪论

1．1 电阻炉的背景

自从发电电流的热效应（即楞次-焦耳定律）以后，电热法首先用于家用电器，后来又用于实验室小电炉。随着镍铬合金的发明，到20世纪20年代，电阻炉已在工业上得到广泛应用。工业上用的电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。电热元件具有很高的耐热性和高温强度，很低的电阻温度系数和良好的化学稳定性。常用的材料有金属和非金属两大类。金属电热元件材料有镍铬合金、铬铝合金、钨、钼、钽等，一般制成螺旋线、波形线、波形带和波形板。非金属电热元件材料有碳化硅、二硅化钼、石墨和碳等，一般制成棒、管、板、带等形状。电热元件的分布和线路接法，依炉子功率大小和炉温要求而定。加热功率从不足一千瓦到数千瓦。工作温度在650度以下的为低温炉；650度—1000度为中温炉；1000度以上为高温炉。在高温和中温炉内主要以辐射方式加热。在低温炉内则以对流传热方式加热，电热元件装在风道内，通过风机强迫炉内气体循环流动，以加强对流传热，电阻炉有室式、井式、台车式、推杆式、步进式、马弗式和隧道式等类型。可控气氛炉、真空炉、流动粒子炉等也都是电阻炉。

电阻炉是利用电流通过电阻体产生的热量来加热或溶化物料的一类电炉，具有结构简单、操作简便、价格低廉等特点，广泛用于淬火、正火、回火、退火等常规热处理生产，是机械制造企业最常用的热处理加热设备之一。工业电阻炉分为二类，周期式作业炉和连续式作业炉。周期式作业炉分为：箱式炉、密封箱式炉、井式炉倾倒式滚筒炉。连续作业炉分为：窑车式炉，推杆式炉，振底炉，步进式炉，牵引式炉，连续式滚筒炉，传送带式炉等。其中传送带式可分为：有网带式炉、冲压链板式炉、铸链板式炉等。与其他电炉相比，电阻炉具有发热部件简单，对炉料种类的限制少，炉温控制精度高，轻易实现在真空或控制’，氟中加热等特点。电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源，其构造简单，用途十分广泛是它的主要特色，可广泛应用於退火、正常化、淬火、回火、渗碳及渗碳氮化等电炉在自动化工业中占据了举足轻重的位置。电炉在冶金炉设备中的额度逐年上升。在工业中占的比重愈来愈大，比如：丹阳市嘉恒炉业有限公司就是国内大型工业炉生产基地，集产品研发、制造、销售和服务为一体，是全国

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