本实用新型专利技术涉及电阻炉温度控制技术，公开了一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置。该装置包括用于测量电阻炉温度并将温度信号传输给DSP微处理器的数字温度传感器，电阻炉的温度测量端电连接数字温度传感器的输入端，温度传感器的输出端电连接DSP微处理器的GPIO端；用于电阻炉加热的加热器，DSP微处理器的EVA端发出的控制信号依次控制光耦、驱动电路和加热器；DSP微处理器的EVA端电连接光耦的输入端，光耦的输出端电连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端电连接加热器；用于人机交互和系统监控的工控机和触摸屏，工控机通过其I/O接口电连接触摸屏，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及电阻炉温度控制技术，公开了一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置。该装置包括用于测量电阻炉温度并将温度信号传输给DSP微处理器的数字温度传感器，电阻炉的温度测量端电连接数字温度传感器的输入端，温度传感器的输出端电连接DSP微处理器的GPIO端；用于电阻炉加热的加热器，DSP微处理器的EVA端发出的控制信号依次控制光耦、驱动电路和加热器；DSP微处理器的EVA端电连接光耦的输入端，光耦的输出端电连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端电连接加热器；用于人机交互和系统监控的工控机和触摸屏，工控机通过其I/O接口电连接触摸屏，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。【专利说明】—种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置
本技术涉及电阻炉温度控制技术，特别涉及一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置。
技术介绍
电阻炉作为工业现场的主要生产设备之一，在冶金、机械、化工等领域被广泛使用；由于炉温控制的精度直接影响到产品的质量，因此，在生产实际中如何提高电阻炉温度的控制精度就具有重要意义。目前，在工业现场中普遍使用的电阻炉温度控制系统存在着以下不足:(I)系统采用单片机控制，主要由模拟电路及分立集成电路组成，系统结构复杂，响应速度慢，控制精度低，故障率高。(2)系统没有提供网络通信功能，使电阻炉的在线监控和数据传送无法实现，没有友好的人机界面，不便于生产操作；无声光报警功能，不便于故障提示。(3)采用常规PID算法，当外界条件变化时，系统参数会随之发生改变，PID参数需要重新调整，否则会导致系统控制精度下降；同时当温度偏差较大时，易出现积分饱和，产生控制时间过长等情况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置，该装置采用具有高速运算能力的DSP微处理器，简化硬件结构，降低成本，提高控制实时性和运行可靠性；其增设了友好的人机界面实现参数设置、指令输入和生产数据实时显示，并具有网络通信功能；系统具有实时诊断、故障报警功能。解决以往采用常规PID控制时存在控制精度低、响应速度慢的问题，通过设计一个二维自动控制器，来克服以上不足；为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以达到。一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置，其特征在于，包括:用于测量电阻炉温度并将温度信号传输给DSP微处理器的数字温度传感器，所述电阻炉的温度测量端电连接数字温度传感器的输入端，所述温度传感器的输出端电连接所述DSP微处理器的GPIO端；用于电阻炉加热的加热器，DSP微处理器的EVA端发出的控制信号依次控制光率禹、驱动电路和加热器；所述DSP微处理器的EVA端电连接所述光耦的输入端，所述光耦的输出端电连接所述驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端电连接所述加热器；用于人机交互和系统监控的工控机和触摸屏，所述工控机通过其I/O接口电连接触摸屏，通过CAN总线接口电路与所述DSP微处理器电连接。本技术的特点和进一步改进在于:(I)还包括用于根据所述DSP微处理器的输出的报警信号进行报警的报警电路，所述DSP微处理器的I/O输出端电连接所述报警电路的输入端。所述报警电路包含灯光报警单元和声音报警单元；所述灯光报警单元由用于指示正常的绿色二极管、用于指示超过上限的红色二极管、用于指示低于下限的黄色二极管组成，所述绿色二极管的输入端电连接所述DSP微处理器的10PB2端，所述红色二极管的输入端电连接所述DSP微处理器的IOPBO端，所述黄色二极管的输入端电连接所述DSP微处理器的IOPBl端；所述声音报警单元由扬声器、乐曲发生器和用于驱动扬声器发出乐曲报警声的放大电路组成，所述DSP微处理器的IOPBO端和IOPBl端经或门电连接于所述乐曲发生器的控制端，所述乐曲发生器的输出端电连接所述放大电路的输入端，所述放大电路的输出端电连接所述扬声器的输入端；所述乐曲发生器采用集成电子音乐芯片7920A ;所述放大电路采用集成放大器M51182L。(2)还包括用于为所述DSP微处理器提供时间基准和使所述DSP微处理器内的电路初始化的时钟复位电路；所述时钟复位电路的输出端电连接所述DSP微处理器的时钟复位端。(3)还包括用于提供电源的电源电路；所述电源电路的输出端电连接所述DSP微处理器的电源端；所述电源电路采用电源转换芯片TPS7333。(4)所述CAN总线接口电路包含CAN接口适配卡、CAN驱动器、CAN物理总线；所述工控机通过CAN接口适配卡与CAN物理总线连接，所述DSP微处理器通过CAN驱动器与CAN物理总线连接；所述CAN驱动器采用PCA82C250。(5)所述数字温度传感器采用DS18B20。(6)所述DSP微处理器采用TMS320LF2407DSP微处理器。(7)所述光耦采用双向晶闸管输出型光耦M0C3061。(8)所述驱动电路采用双向可控硅BTA12-600B。本技术，基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置，具有以下优点:(I)采用具有高速运算能力的DSP微处理器，简化了系统硬件结构，降低了成本，提高了系统的控制实时性和运行可靠性。(2)系统具有实时诊断、声光报警功能。(3)采用CAN总线实现了系统与工控机、触摸屏之间的数据通信，增设了友好的人机界面，通过触摸屏实现了参数设置、指令输入和生产数据实时显示功能。(4)解决了针对炉温变化的非线性与时滞性采用PID控制时存在控制精度低、响应超调量大的问题，提闻了系统的动态响应速度和稳态精度。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置结构示意框图；图2为图1中所示的报警电路示意图。图3为图1中所示的电源电路示意图。图4为图1中所示的电阻炉CAN总线通信系统结构示意框图。图中:1、电源电路；2、报警电路；3、时钟复位电路；4、DSP微处理器；5、数字温度传感器；6、电阻炉；7、光耦；8、驱动电路；9、加热器；10、CAN总线接口电路；11、CAN总线上其他设备；12、企业网络；13、工控机；14、触摸屏；L1、绿色二极管；L2、黄色二极管；L3、红色二极管。【具体实施方式】参照图1，为本技术的一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置结构框图。DSP为数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)，该装置包括用于测量电阻炉温度并将温度信号传输给DSP (digital signal processor)微处理器4的数字温度传感器5，数字温度传感器5采用DS18B20，DSP微处理器4采用TMS320LF2407，电阻炉6的温度测量端电连接数字温度传感器5的输入端，温度传感器的输出端电连接DSP微处理器4的GPIO端；用于电阻炉6加热的加热器9，DSP微处理器4的EVA端发出的控制信号依次控制光耦7、驱动电路8和加热器9，光耦7采用双向晶闸管输出型光耦7M0C3061，驱动电路8采用双向可控硅BTA12-600B ;DSP微处理器4的EVA端电连接光耦7的输入端，光耦7的输出端电连接驱动电路8的输入端，驱动电路8的输出端电连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置，其特征在于，包括：用于测量电阻炉温度并将温度信号传输给DSP微处理器的数字温度传感器，所述电阻炉的温度测量端电连接数字温度传感器的输入端，所述温度传感器的输出端电连接所述DSP微处理器的GPIO端；用于电阻炉加热的加热器，所述DSP微处理器的EVA端发出的控制信号依次控制光耦、驱动电路和加热器；所述DSP微处理器的EVA端电连接所述光耦的输入端，所述光耦的输出端电连接所述驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端电连接所述加热器；用于人机交互和系统监控的工控机和触摸屏，所述工控机通过其I/O接口电连接触摸屏，通过CAN总线接口电路与所述DSP微处理器电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁战军，
申请(专利权)人：陕西国际商贸学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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