课程设计（论文）基于单片机的锅炉液位控制系统设计.doc

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1、 基于单片机的锅炉液位控制系统设计 摘要:介绍了用单片机进行锅炉液位控制工作原理、硬件设计和软件设计。装置主要由80C51、四片电位器式传感器、逐次逼近式A/D转换器ADC0809、双向可控硅驱动电路MOC3041和双向可控硅TLC336A等组成能够可靠地完成锅炉液位自动控制。 关键词:液位 传感器 单片机 可控硅驱动电路 1 引言 锅炉液位控制的稳定与否,是关系到生产安全的重要因素之一。液位太高,易使供出的蒸汽带水,高温高速的蒸汽水珠会损坏后工段的工艺设备;而液位太低,有造成锅炉烧干的危险。怎样把锅炉液位较好地稳定在一个波动较小的位置上,笔者认为这关系到锅炉液位控制方案的选择上。 本文介绍的

2、基于单片机的锅炉液位控制系统设计,确保水位自动控制装置可靠动作,能够可靠地为用户提供日用水,而且具有保护设备、自动化程度高、造价低等优点。国内外比较先进的控制方法是可编程控制器(简称PLC),不仅造价高,而且功能单一;而本系统结构紧凑、性能可靠、抗干扰能力强、运行效果良好,加之成本不高,非常适用于大量的工业和日用水的锅炉供水,具有广阔的市场前景。2 系统的工作原理2.1 系统组成 本装置主要由80C51、四片电位器式传感器、逐次逼近式A/D转换器ADC0809、双向可控硅驱动电路MOC3041和双向可控硅TLC336A等组成。此外,还有键盘/显示电路、报警输出电路等。它们的原理方框图如图1所示

3、。 图1 原理方框图2.2 装置说明 本装置主要设计液位控制,在锅炉整个工作过程中,还有温度、压力等需要,只需再安装一个温度传感器和压力传感器即可,所以在此不再详述。四片电位器式传感器分别安装在锅炉的四个水位处(分别为低水位、高水位、极低水位、极高水位)，来采集液位信号。2.3 工作原理 本装置的功能是:当液位低至给定的液位时,启动水泵对锅炉进行加水,同时水泵正常工作指示灯亮,呈绿色,表明水泵正常工作;当液位高至给定的液位时,停止水泵对锅炉进行加水,水泵正常工作指示灯不亮,表明水泵停止工作;一旦由于某种原因,液位低于低水位时,仍没有启动水泵进行加水,则达至极低水位时,再次启动水泵进行加水,并进

4、行报警;同理,达至极高水位,停止水泵进行加水,并进行报警;操作人员听到报警,消除报警,急停锅炉工作,并对锅炉进行维修;极高水位与极低水位对锅炉起到了保护作用。 它的工作原理是：首先,由电位器式传感器每隔5秒钟对水位进行采样,并输出05V模拟信号,再经A/D转换变成相应的数字信号,送入80C51单片机进行数据处理。单片机经运算后,与设定的液位值（低液位H1、高液位H2、极低液位H3、极高液位H4）四值依次进行比较；若H1Hx上限吗? ALARM1: CJNE A,31H,BB ; 水位MAX1 转AOUT1 AJMP ALARM1 BB: JC AOUT2 ; X1MIN1转AOUT1 AJMP

5、 ALARM2 AOUT1: SETB 00H ;水位上限报警 MOV A,20H MOV P1,A LCALL FF AJMP FF AJMP ALARM2 AOUT2: SETB 01H ;水位下限报警 MOV A,20H MOV P1,A LCALL FF AJMP DONE INT0中断服务程序 INT0: CLR EA PUSH ACC PUSH PSW SETB EA MOVX A, DPTR MOV R0, A CLR EA POP PSW POP ACC SETB EA RETI 数据采集子程序: ORG 0013H START: MOV R0, #0A00H MOV R2,

6、#08H SETB INT1 SETB EA SETB EX1 MOV DPTR, #0FEF8H READ1: MOVX DPTR, A HERE: SJMP HERE DJNZ R2, READ1 中断服务程序如下: ORG 0025H INT1: MOVX A, DPTR MOVX R0, A INC DPTR INC R0 RETI主程序清单 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H LJMP KD1 ORG 00BH LJMP DIR ORG 0013H LJMP START ORG 0025H LJMP INT1 ORG 0040H LJMP ALARM MAIN: MOV P2, #00H MOV R0, #30H MOV R4, #08H MOV R2, #00H SETB EA SETB EX1 SETB IT1 MOV R1, #0013H ;ADC0809地址 MOV A, R2 MOVX R1, A SJMP $ END