太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)設計【獨家畢業(yè)課程設計帶任務書+開題報告+外文翻譯】,太陽能,硅片,酸洗,溫度,控制系統(tǒng),設計,獨家,畢業(yè),課程設計,任務書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 開題報告 1．本課題的研究內(nèi)容、重點及難點 研究內(nèi)容 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中，溫度控制扮演著越來越重要的角色，大到糧倉，環(huán)境檢測，工業(yè)冶煉，冷凍庫，物質(zhì)分離以及醫(yī)療衛(wèi)生等方面，小到家庭電飯煲，冰箱，空調(diào)以及太陽能熱水器等方面都得到了廣泛的應用，使得在這方面的研究有非常重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，能起到實時采集溫度數(shù)據(jù)，適時調(diào)節(jié)溫度，提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的作用。如今，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對溫度控制系統(tǒng)有了新的要求，即把通訊及網(wǎng)絡技術、自動化技術、先進的控制技術等應用到溫度控制領域，成為新趨勢。 本 課題的研究內(nèi)容是 設計出采用工業(yè)控溫器，太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)，來控制酸洗池管式換熱器的流量，達到控制酸洗池溫度的目的。 本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面： （ 1） 研究 溫度控制系統(tǒng) 的 基本原理 ； （ 2） 研究 液晶顯示原理及編程 ； （ 3） 研究 傳感器檢測、信號放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示等知識的應用 ； 研究重點及難點 重點： （ 1）溫度控制系統(tǒng)的硬件設計，使基本硬件電路能滿足溫度控制精度； （ 2）如何進行多點測溫，讓酸洗池溫度穩(wěn)定在給定值； （ 3）溫度控制系統(tǒng)軟件程序的編寫。 難點： （ 1）如何設計硬件電路使其能夠比較精確的進行溫 度采集； （ 2）如何合理的控制管式換熱器的流量； （ 3）使用那種算法可以較好地實現(xiàn)控制溫度。 2．準備情況 （查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設備、實驗條件等） 研究概況及發(fā)展趨勢 （ 1） 溫度控制系統(tǒng)的 研究概況 溫度控制系統(tǒng)由被控對象、測量裝置、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成。被控對象是一個裝置或一個過程，它的溫度是被控制量。測量裝置對被控溫度進行測量，并將測量值與給定值比較，若存在偏差便由調(diào)節(jié)器對偏差信號進行處理，再輸送給執(zhí)行機構(gòu)來增加或減少供給被控對象的熱量，使被控溫度調(diào)節(jié)到整定值。測量裝 置的精度直接影響溫度控制系統(tǒng)的精度，因此在高精度溫度控制系統(tǒng)中必須采用高精度的溫度測量裝置。 目前測量溫度可分為兩類：接觸式測量方式、非接觸式測量方式。接觸式測溫方法是使溫度敏感元件直接與被測對象相接觸，當被測溫度與感溫元件達到熱平衡時，溫度敏感元件與被測對象的溫度相等。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)點。使用這類測溫方法的溫度傳感器主要有膨脹式溫度傳感器、電阻式溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。非接觸式測溫方法是應用物體的熱輻射能量隨溫度的變化而變化的原理。物體輻射能量的大 小與溫度有關，并且以電磁波形式向四周輻射。當選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測量和顯示的各種信號，實現(xiàn)溫度的測量。非接觸式溫度傳感器理論上不存在熱接觸式溫度傳感器的測量滯后和在溫度范圍上的限制，可測高溫、腐蝕、有毒、運動物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測溫度場，但精度較低，使用不太方便。 （ 2）國內(nèi) 外 的發(fā)展趨勢 國外對溫度控制技術研究較早，始于 20 世紀 70 年代。先是采用模擬式的合儀表，采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。 80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研 制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。我國對于溫度測控技術的研究較晚，始于 20 世紀 80 年代。我國工程技術人員在吸收發(fā)達國家溫度測控技術的基礎上，才掌握了溫度室內(nèi)微機控制技術，該技術僅限于對溫度的單項環(huán)境因子的控制。我國溫度測控設施以及計算機應用，在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向?qū)嵱没?、綜合性應用階段過渡和發(fā)展。在技術上，以單片機控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達 國家相比，存在較大差距。我國溫度測量控制現(xiàn)狀還沒有達到工廠全自動化的程度，生產(chǎn)實際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點。在今后的溫控系統(tǒng)的研究中會趨于智能化，集成化，系統(tǒng)的各項性能指標更準確，更加穩(wěn)定可靠。 主要參考文獻 [1] 繳瑞山，韓全立主編 M]. 北京：高等教育出版社， 2003 [2] 譚浩強 言設計教程 [M] 華大學出版社， 2007 [3] 鹿玉紅，戴彥，江培蕾 字溫度計的仿真實現(xiàn) 2010 [4] 劉春恰 字溫度傳感器 溫的應用 2010 [5] 張培仁，孫占輝，張欣，張村峰 語言編程 片機原理與應用 華大學出版社， 2002 [6] 常敏，王涵，范紅波 片機應用程序開發(fā)與實踐 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2009 [7] 李平，杜濤，羅和平 北京：機械工程出版社， 2008 [8] 劉娟，梁衛(wèi)文，程莉，廖銀萍 語言與 真技能實訓 國電力出版社，2010 [9] L P, by J]9: 63 - 68. [10] ]2002:1現(xiàn)有設備和實驗條件 個人 計算機 、 51 單片機開發(fā)板、示波器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表，開放實驗室 3． 實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料 實施方案 本系統(tǒng)由機械結(jié)構(gòu)部分和電控執(zhí)行部分，以及單片機控制部分這三部分構(gòu)成。機械結(jié)構(gòu)部分包括酸洗池管式換熱器，酸洗池，廢液池；而電控執(zhí)行部分包括管式換熱器的流量控制電器元件，酸洗池多個工位的溫度傳感器，以及液晶顯示器件，按鍵 控制部分；單片機控制部分就包括單片機 控芯片。 具體如下： （ 1）硬件設計 本系統(tǒng)包括以下幾部分 硬件電路 ：以 單片機 核心，周圍電路包括 按供電電源、按鍵電路、溫度檢測 、 控制部分、液晶 顯示 模塊 等。 先用按鍵設定一個溫度值，啟動加熱器對熱水池加熱，控制打開熱水池的電磁閥給酸洗池加熱水，通過對酸洗池的溫度采集，當酸洗池溫度達到設定值時，停止加熱，關閉電磁閥，從而達到控制酸洗池溫度的目的。 系統(tǒng)組成如圖 1 所示： （ 2）軟件設計 由主程序、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 程序、 及 顯示子程序等部分 組成 。 首先對系統(tǒng)初始化， 溫度加熱到設定值后，系統(tǒng)控制使溫度保持在設定值一定范圍內(nèi)，對采集的溫度數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并顯示。 單片機鍵電 路 溫度檢測 液晶顯示模塊 圖 1 系統(tǒng)組成 供電電源 報警模塊 控制部分 進度實施計劃 第一階段（ 2 月 28 日至 3 月 6 日）：提出合理的方案，查閱資料，畫出溫度控制系統(tǒng)原理框圖，硬件原理圖。 第二階段（ 3 月 7 日至 3 月 13 日）：對方案進行論證。 第三階段（ 3 月 14 日至 4 月 1 日）：對硬件進行合理的設計布局，合理選擇元器件，制作電路板，檢測電路板并調(diào)試，直至電路板能正常工 作。 第四階段（ 4 月 2 日至 5 月 15 日）：進行軟件編程并與硬件聯(lián)調(diào)，直至實現(xiàn)全部功能。 預期提交的畢業(yè)設計資料 1、 完成 兩萬字以上的畢業(yè)設計說明書（ 論文 ） ； 在畢業(yè)設計說明書（ 論文 ）中 必須包括詳細的 300～ 500 個單詞的英文摘要及關鍵詞； 2、 獨立 完成與課題相關 的、不少于四萬字的 英文資料的翻譯（附英文全文）； 3、完成 太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)的 方案 設計 ； 4、 完成 系統(tǒng)的硬件和相應軟件程序設計， 并提供 原理圖； 5、根據(jù)任務與要求，完成可供 演示 的 模擬 樣機。 系統(tǒng)初始化 溫度上下限設定 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示當前溫度 比較設定溫度值與實際溫度值的大小 圖 2 程序框圖 開始 啟動加熱裝置 溫度測量 冷卻 溫度測量 小于 溫度測量 大于 溫度測量 判斷是否超出溫度上下限 超出 溫度測量 低于 溫度測量 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 開題小組意見 開題小組成員簽字： 年 月 日 院系審核意見 院系主管領導簽字： 年 月 日