电站锅炉一次风速智能监测仪表的设计

论文摘要

在火电厂的运行中,锅炉一次风粉分配的均匀性是决定其运行性能的重要因素之一,而安装在一次风和煤粉混合之前的一次风管道中的一次风速大小对锅炉煤粉燃烧的安全性和经济性则有着决定性的影响。因此,在电站锅炉的煤粉燃烧系统中,如何直接或通过中间变量间接计算得到一次风速的实际值,是当前迫切需要解决的问题。本文结合基于单片机的数据采集系统的特点,设计了一种在线监测一次风速大小的智能仪器——一次风速智能监测仪表。该监测仪表以AT89C52单片机为核心,按系统功能要求配置外围设备,采用高性能的集成芯片和成熟的电路技术,使其具有风速测量、模拟量输出、人机交互以及数字通信的功能。本文首先简要的分析了一次风速的大小对锅炉燃烧安全性的影响并对系统做了需求分析;其次,对一次风速测量原理进行了研究和总结,确立了风速计算的理论基础,进行了总体结构框架的设计;再次,在单片机系统硬件设计原则的指导下选择合适的芯片,完成了智能监测仪表系统的硬件电路设计,并对其相应的各软件功能模块进行了设计。最后,对智能检测仪表系统的干扰部分,包括干扰的来源、系干扰的危害、系统易受干扰的原因以及抗干扰的措施进行了探讨;在结论中总结了本文所做的工作及达到的目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 基于单片机的数据采集系统
• 1.3 课题的需求分析
• 第2章 一次风速测量原理及智能监测仪表总体设计
• 2.1 一次风速的测量原理
• 2.2 系统总体设计
• 2.2.1 系统功能模块设计
• 2.2.2 仪表整体结构设计
• 第3章 智能监测仪表硬件电路设计
• 3.1 系统硬件设计原则
• 3.2 控制处理模块
• 3.2.1 单片机的选择
• 3.2.2 电源电路设计
• 3.3 模拟量输入/输出模块硬件电路设计
• 3.3.1 多通道A/D转换模块
• 3.3.2 输入信号的调理
• 3.3.3 D/A转换模块
• 3.4 人机交互模块硬件电路设计
• 3.4.1 按键模块
• 3.4.2 显示模块
• 3.4.3 蜂鸣报警
• 3.5 参数存储模块硬件电路设计
• 3.5.1 存储芯片选取
• 3.5.2 接口电路设计
• 3.6 数据通信模块硬件电路设计
• 3.6.1 通信协议的选取
• 3.6.2 RS-485通信接口
• 3.6.3 串行通信接口电路设计
• 第4章 智能监测仪表软件设计
• 4.1 编程语言的选择
• 4.2 系统软件模块总体设计
• 4.3 监控主程序
• 4.4 中断处理软件设计
• 4.4.1 中断概述
• 4.4.2 定时器TO中断
• 4.4.3 键盘响应中断
• 4.4.4 A/D采样中断处理模块
• 4.5 数据处理软件设计
• 4.5.1 数字滤波
• 4.5.2 风速值的计算
• 4.6 液晶显示及D/A转换输出软件设计
• 4.6.1 显示模块的功能特性和基本指令
• 4.6.2 显示功能和流程设计
• 4.6.3 D/A转换输出软件设计
• 4.7 参数存储模块软件设计
• 4.7.1 ⅡC总线通信协议
• 4.7.2 ⅡC总线通信软件设计
• 4.8 数字通信软件设计
• 4.8.1 AT89C52的串行接口功能
• 4.8.2 RS-485与上位机通信软件设计
• 4.9 蜂鸣报警软件设计
• 第5章 智能监测仪表的抗干扰问题
• 5.1 干扰概述
• 5.1.1 干扰的来源
• 5.1.2 干扰的危害
• 5.1.3 系统易受干扰的原因
• 5.2 抑制干扰的措施
• 5.2.1 硬件抗干扰与硬件看门狗
• 5.2.2 软件抗干扰
• 结论
• 参考文献
• 附录 电路原理图
• 致谢
• 研究生履历