矿用暖风机控制系统的设计与实现

    矿用暖风机控制系统的设计与实现

    本系统选取室内温度作为主要被控制量，以燃烧器、风机、预热器等执行机构作为控制手段。控制系统总体结构框图如图1所示。矿用暖风机自动控制系统选用价格低廉,性能优良的PIC16F876 单片机为核心控制器件,充分利用其提供的软硬件资源,配以相应的外围电路完成暖风机的自动控制4。系统硬件电路主要包括:温度采集电路、人机接口电路、输出控制电路、报警电路以及通讯接口电路。控制器能独立对暖风机进行控制,同时也可以和上位机(PC机)进行通信，上位机可以对暖风机远程监控,并为用户提供直观、友好的界面。

    控制系统由主控制器和遥控器组成。主控制器置于室外,遥控器室放在室内。一般家用电器遥控器都选用红外线实现无线信号传输。考虑到红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,本系统中遥控器和主控制器之间采用屏蔽线作为信号的传输介质。

    暖风机主要供给机关、野战医院、机要通讯、维修等部门野营住帐或其它临时性住房时取暖使用,亦可在固定营房使用,除用于取暖外,还可用于通风换气。它主要由燃烧器、燃烧换热器、控制系统、风机等部分组成。控制系统控制着包括燃烧器、风机等在内的整个系统的运行过程,是暖风机设备的核心部分。

    因此,控制系统设计的好坏对暖风机设备至关重要"。

    本次设计暖风机控制系统的硬件部分由上位机和下位机及其外围电路组成。上位机采用PC机,通过与下位机间的通信实现对暖风机系统的状态监控;下位机及其外围电路实现对温度的检测、显示和实时控制。这种以单片机为核心的控制器还可以在不依赖上位机的情况下实现对暖风机的独立控制。

    矿用暖风机控制系统在一定程度上是一个温度控制系统,通过自动控制燃烧器、风机等输出单元达到调节室温的目的。它的加热对象是时变、非线性的系统,很难建立其精确的数学模型。模糊控制技术不用建立控制对象的数学模型,可根据操作人员对被控系统的控制经验或专家的知识为依据设计出控制器,实现对系统的快速并且稳定的控制。因此,系统软件设计时,将模糊控制算法引入其中上下位机间通信使用MSComm控件实现;并采用VB6.0对上位机界面进行了设计,使程序简单、清晰,为用户提供了直观、友好的管理平台。

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