[实用新型]一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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：（1）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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型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。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

（1）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IOPB2端，所述红色二极管的输入端电连接所述DSP微处理器的IOPB0端，所述黄色二极管的输入端电连接所述DSP微处理器的IOPB1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IOPB0端和IOPB1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MOC3061。

（8）所述驱动电路采用双向可控硅BTA12-600B。

本实用新型，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：