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I

基于单片机的锅炉液位自动控制系统的软件设计
摘要
汽包水位的自动调节是针对蒸汽锅炉而言的,锅炉汽包水位的高度,关系着汽水分
离的速度和生产蒸汽的质量,锅炉的液位控制,直接影响人们自身和设备的安全,液位
过低可能使锅炉出现烧干现象,过高又会使锅炉蒸汽压力过高,发生危险,因此,必须
对汽包水位进行自动调节,将水位严格控制在规定的范围内。传统的液位存在自动化程
度低,调节精度差等缺点,同时随着单片机技术,自动控制技术的迅速发展,利用单片
机及其外围芯片实现锅炉液位控制已经成为可能,本系统就是一种基于单片机的锅炉液
位控制系统的软件设计,根据硬件的性能要求编程,以实现其功能。
给水方面的扰动,蒸汽负荷的扰动,燃料量的变化,都会对汽包水位产生影响,因
此要对其进行控制,本系统采用三冲量控制方案,所谓三冲量,是引入了三个测量信号,
分别是汽包水位、给水流量以及蒸汽流量。控制方式采用增量型 PID 控制方式。
软件部分是整个系统的核心部分,指挥着硬件部分的操作,软件部分设计的成功与
否直接影响着系统性能的优劣,本系统的设计实施程序模块化,将程序分为若干模块。
分别是初始化模块,PI 控制模块,报警模块、中断处理模块、接口模块,键盘模块,
显示模块以及 A/D 转换模块。初始化主要是完成开中断的任务,接着系统就开始接受检
测信号,如果信号没有越过设定的界限,那么系统会继续向后检测,如果信号越过了设
定的界限,系统就会暂停当前的工作,进入中断处理程序,在中断处理过程中,将会判
断是否有液位处于极限低状态,若有则报警,没有则继续检测液位是否高于上限或低于
下限,如果有液位低信号输入或高液位信号输入,系统则进行 PI 控制,这就完成了中
断程序的极限信号判断,再将偏差送到显示部分,以方便操作人员及时调整液位标准值,
PID 参数等,使偏差控制在规定范围内,这一与外界的联系是靠键盘部分完成的,当系
统判断出有键按下时,就要进行键值处理,完成参数设定的工作,没有键按下则返回到
显示部分。通过以上设置,系统就能按我们的要求对锅炉液位进行控制了。
关键词:单片机,锅炉,液位控制
II
SCM-based Software Design of The Boiler Liquid Level
ABSTRACT
The automatic adjustmen of Drum water level is for the purposes of steam boiler, the
height of drum water lever ,concern the separator speed and the quality of the production of
steam, for the control of boiler level, impact on directly people's own safety and equipment,
liquid level is too low may cause the phenomenon which is dry, level high pressure steam
boiler will also be high risk, therefore, must be automatical for drum water level, will strictly
control the water level in the framework of the provisions. traditional degree of instruments
exist the ings of poor accuracy , and at the same time as the development of SCM
technology, it control level has e possible, this system is a software design which is
Based on SCM boiler liquid level control system , according to the requirements of hardware
to programme inorder to achieve its function。
Disturbance of water supply areas, steam load disturbance, and the changes in fuel will
all have an impact on the drum