鍋爐控制系統的設計

王哲+孫奧棋+龔自恒

摘要：本設計實現鍋爐系統的自動化控制，對爐內液位、壓力和溫度數據進行不間斷監測，控制系統自動調節使鍋爐狀態趨于穩定，通過液晶顯示當前狀態。同時設置保護裝置增加系統的安全性。

關鍵詞：鍋爐；傳感器；液晶顯示

中圖分類號：TK2237文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.11.001

基金項目：安徽省大學生創新訓練項目，項目編號201610375061。

作者簡介：王哲（1983-），女，黑龍江省哈爾濱人，機電工程學院教師，助教，碩士研究生，研究方向：控制理論與控制工程，E-mail：502503568@qq.com。

0引言

鍋爐作為一種常用的基礎設備存在已近百年，但大多數還是以人為控制為主，由于人為因素限制鍋爐的利用率沒有達到最高。本設計由檢測電路、控制電路及保護電路組成對系統參數實時有效控制，提高設備的使用效率。

1硬件電路設計

按鍵電路用于設定系統的設定值，可根據具體情況人為手動設置且實時生效。系統啟動后開始工作。溫度監測采用熱電偶MXA6675芯片，冷端補償電路采用三個串行SPI接口，將轉化后的信號傳遞給單片機＼[1、2＼]。

壓力傳感器用于監測蒸氣壓力變化是工程上常用的一種裝置，本設計采用的是典型的單結晶硅型壓力傳感器，使對應于所施加的電壓信號正比于壓力，通過電子電路的輸出被轉換成電壓信號的橋被放大三線制0～5 V輸出，將壓力變化轉為電信號傳遞給單片機＼[3＼]。

液位傳感器采用CR-60系列電容式，其功能是將測量的液位信號變化轉化成單片機識別的電信號。

液晶顯示器采用LCD1602，用于測量后參數的顯示。完成初始化后，需輸進指令前要在不忙時進行讀取屏幕狀態，如空閑可接受指令同時將指令發送給顯示屏。要做到先輸入顯示屏地址再顯示數據＼[4＼]。

報警電路通常采用接入三極管驅動器驅動蜂鳴器來完成，當三極管截止，單片機輸出為高電平，蜂鳴器不報警；三極管導通，單片機輸出電平變為低電平，給蜂鳴器一個驅動信號，驅動蜂鳴器報警。蜂鳴器的頻率是可控的，改變頻率可以實現蜂鳴器的不同響聲，以實現不同的報警效果。

整機電路圖如下圖所示。

2軟件設計

初始化各個模塊，然后對信號的采集與處理，將采集處理后的信號輸入單片機并和預設值對比判斷是否超出預設范圍＼[5＼]。若超出預設范圍，進入報警電路控制繼電器自動調節，對鍋爐實行控制；若未超過預設值，首先判斷鍵盤是否為按下狀態，若鍵盤按下，則進入相應的程序處理。若返回鍵為按下狀態，則程序執行返回的鍵盤顯示部分，再重新判斷。若掃描鍵盤無按下，則在液晶上循環顯示。

3結論

設計的鍋爐控制系統可以自動監測調節鍋爐內液位、壓力和溫度值。根據預先設定的工作參數指標，通過單片機系統進行自動合理分析判斷當前工作情況，由相關繼電器及其執行機構，對鍋爐實現自動控制并監控。本系統在鍋爐操作中的實際應用，極大程度提高了鍋爐的使用效率，具有一定的實用價值。

參考文獻：

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＼[5＼]陳長江，李世臣.基于單片機的船舶鍋爐燃燒控制系統的設計研究＼[J＼].船電技術，2013（10）：13.endprint