电阻炉温度控制系统019

摘      要

在材料烧结、热处理等工艺过程中，温度控制是一个非常重要的环节。控制精度直接影响着产品质量的好坏。本文介绍了一种以数字信号处理器DSP为核心的电阻炉温度控制系统。其主要功能是将热电偶(铂铑10——铂)检测到的温度信号经变送器变换,再送入DSP内部进行A/D转换后，与设定的温度不断的进行比较,根据不同的偏差和偏差变化率，利用改进的PID算法计算出控制量。再通过可控硅触发技术，对系统进行控制。本系统可通过键盘操作进行温度设定。八个LED数码管分别显示温度和加热时间。超过警戒温度系统可自动报警。

在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工等领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行监测和控制，采用数字量对它们进行控制，控制方便、简单、灵活，而且可以提高被控温度的指标，从而提高产品的质量和数量。因此，随着计算机技术的发展，数字控制异军突起，发展迅速。依靠一定的硬件基础，针对特定的控制目的，实现一个高可靠性，高效率的计算机应用系统，是现代工业和社会发展的迫切需要。当代计算机技术的快速发展，微电子技术的推动，使这一需求得以实现。单片机，数字信号处理器（DSP）等，都是这个大家庭中的一员。和单片机相比，DSP不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。基于这些优点，我们采用DSP来对它们进行控制，因此，DSP对温度的控制是一个工业生产中经常会遇到的问题。
我们通常所说的DSP有两个含义：其一是Digital Signal Processing 的简称，是指数字信号处理技术，它不仅涉及许多学科，还广泛应用于多种领域。特别在20世纪60年代，随着计算机和信息技术的迅猛发展，进一步推动了数字信号处理技术的理论和应用领域的发展；DSP的第二个含义是Digital Signal Processor 的简称，即数字信号处理器（也称为DSP芯片），它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度远远超过通用微处理器。它是一种适合于数字信号处理的高性能微处理器。数字信号处理器已成为数字信号处理技术和实际应用之间的桥梁，并进一步促进了数字信号处理技术的发展，也极大地拓展了数字信号处理技术的应用领域。
DSP芯片，即数字信号处理器，是一种特别适合于数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是快速地实现各种数字信号处理算法。
    根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下特点：
（1）在一个指令周期内完成一次乘法和一次加法运算。
（2）程序和数据存储空间分开，可以同时访问指令和数据。
（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线进行访问。
（4）具有低开销或无开销执行循环及跳转操作的硬件支持。
（5）快速的中断处理和硬件I/O支持。
（6）在单周期内操作的多个硬件地址产生器。
（7）可以并执行多个操作。
（8）支持流水线操作，不同操作阶段可以重叠执行。
自1982年美国德州仪器（TI）公司推出通用可编程DSP芯片以来，DSP技术取得了突飞猛进的发展。在DSP技术与DSP芯片的相互帮助下，在计算机与微电子技术飞速发展的基础上，DSP芯片性能已得到了极大的提高。作为实现数字信号处理的硬件核心，DSP的应用领域取得了不断的拓展。DSP芯片已经深入到我们的工作与生活中，无论是在计算机外设、通信、工业控制、航空航天、精密仪器，还是在家用电器，如CD机、变频空调器、MP3播放器、数码相机等设备中，都有DSP芯片的身影。