太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)帶任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯】,太陽能,硅片,酸洗,溫度,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),獨(dú)家,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),任務(wù)書,開題,報(bào)告,講演,呈文,外文,翻譯 開題報(bào)告 1．本課題的研究?jī)?nèi)容、重點(diǎn)及難點(diǎn) 研究?jī)?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(cāng)，環(huán)境檢測(cè)，工業(yè)冶煉，冷凍庫(kù)，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(yīng)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(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，適時(shí)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(duì)溫度控制系統(tǒng)有了新的要求，即把通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、先進(jìn)的控制技術(shù)等應(yīng)用到溫度控制領(lǐng)域，成為新趨勢(shì)。 本 課題的研究?jī)?nèi)容是 設(shè)計(jì)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(dá)到控制酸洗池溫度的目的。 本課題的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)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(cè)、信號(hào)放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示等知識(shí)的應(yīng)用 ； 研究重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)： （ 1）溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，使基本硬件電路能滿足溫度控制精度； （ 2）如何進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)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(diǎn)： （ 1）如何設(shè)計(jì)硬件電路使其能夠比較精確的進(jìn)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(shí)現(xiàn)控制溫度。 2．準(zhǔn)備情況 （查閱過的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等） 研究概況及發(fā)展趨勢(shì) （ 1） 溫度控制系統(tǒng)的 研究概況 溫度控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、測(cè)量裝置、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。被控對(duì)象是一個(gè)裝置或一個(gè)過程，它的溫度是被控制量。測(cè)量裝置對(duì)被控溫度進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量值與給定值比較，若存在偏差便由調(diào)節(jié)器對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行處理，再輸送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)來增加或減少供給被控對(duì)象的熱量，使被控溫度調(diào)節(jié)到整定值。測(cè)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(cè)量裝置。 目前測(cè)量溫度可分為兩類：接觸式測(cè)量方式、非接觸式測(cè)量方式。接觸式測(cè)溫方法是使溫度敏感元件直接與被測(cè)對(duì)象相接觸，當(dāng)被測(cè)溫度與感溫元件達(dá)到熱平衡時(shí)，溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象的溫度相等。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。使用這類測(cè)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(cè)溫方法是應(yīng)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(guān)，并且以電磁波形式向四周輻射。當(dāng)選擇合適的接收檢測(cè)裝置時(shí)，便可測(cè)得被測(cè)對(duì)象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測(cè)量和顯示的各種信號(hào)，實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)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(cè)量滯后和在溫度范圍上的限制，可測(cè)高溫、腐蝕、有毒、運(yùn)動(dòng)物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測(cè)溫度場(chǎng)，但精度較低，使用不太方便。 （ 2）國(guó)內(nèi) 外 的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外對(duì)溫度控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀(jì) 70 年代。先是采用模擬式的合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)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(jì)算機(jī)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(guó)的溫度測(cè)控技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚，始于 20 世紀(jì) 80 年代。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。我國(guó)溫度測(cè)控設(shè)施以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機(jī)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(dá) 國(guó)家相比，存在較大差距。我國(guó)溫度測(cè)量控制現(xiàn)狀還沒有達(dá)到工廠全自動(dòng)化的程度，生產(chǎn)實(shí)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(diǎn)。在今后的溫控系統(tǒng)的研究中會(huì)趨于智能化，集成化，系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)更準(zhǔn)確，更加穩(wěn)定可靠。 主要參考文獻(xiàn) [1] 繳瑞山，韓全立主編 M]. 北京：高等教育出版社， 2003 [2] 譚浩強(qiáng) 言設(shè)計(jì)教程 [M] 華大學(xué)出版社， 2007 [3] 鹿玉紅，戴彥，江培蕾 字溫度計(jì)的仿真實(shí)現(xiàn) 2010 [4] 劉春恰 字溫度傳感器 溫的應(yīng)用 2010 [5] 張培仁，孫占輝，張欣，張村峰 語言編程 片機(jī)原理與應(yīng)用 華大學(xué)出版社， 2002 [6] 常敏，王涵，范紅波 片機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)與實(shí)踐 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2009 [7] 李平，杜濤，羅和平 北京：機(jī)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(shí)訓(xùn) 國(guó)電力出版社，2010 [9] L P, by J]9: 63 - 68. [10] ]2002:1現(xiàn)有設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件 個(gè)人 計(jì)算機(jī) 、 51 單片機(jī)開發(fā)板、示波器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表，開放實(shí)驗(yàn)室 3． 實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 實(shí)施方案 本系統(tǒng)由機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和電控執(zhí)行部分，以及單片機(jī)控制部分這三部分構(gòu)成。機(jī)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(gè)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(jī)控制部分就包括單片機(jī) 控芯片。 具體如下： （ 1）硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)包括以下幾部分 硬件電路 ：以 單片機(jī) 核心，周圍電路包括 按供電電源、按鍵電路、溫度檢測(cè) 、 控制部分、液晶 顯示 模塊 等。 先用按鍵設(shè)定一個(gè)溫度值，啟動(dòng)加熱器對(duì)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(duì)酸洗池的溫度采集，當(dāng)酸洗池溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停止加熱，關(guān)閉電磁閥，從而達(dá)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(shè)計(jì) 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(duì)系統(tǒng)初始化， 溫度加熱到設(shè)定值后，系統(tǒng)控制使溫度保持在設(shè)定值一定范圍內(nèi)，對(duì)采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并顯示。 單片機(jī)鍵電 路 溫度檢測(cè) 液晶顯示模塊 圖 1 系統(tǒng)組成 供電電源 報(bào)警模塊 控制部分 進(jìn)度實(shí)施計(jì)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(duì)方案進(jìn)行論證。 第三階段（ 3 月 14 日至 4 月 1 日）：對(duì)硬件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)布局，合理選擇元器件，制作電路板，檢測(cè)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(jìn)行軟件編程并與硬件聯(lián)調(diào)，直至實(shí)現(xiàn)全部功能。 預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 1、 完成 兩萬字以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 論文 ） ； 在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 論文 ）中 必須包括詳細(xì)的 300～ 500 個(gè)單詞的英文摘要及關(guān)鍵詞； 2、 獨(dú)立 完成與課題相關(guān) 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(shè)計(jì) ； 4、 完成 系統(tǒng)的硬件和相應(yīng)軟件程序設(shè)計(jì)， 并提供 原理圖； 5、根據(jù)任務(wù)與要求，完成可供 演示 的 模擬 樣機(jī)。 系統(tǒng)初始化 溫度上下限設(shè)定 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示當(dāng)前溫度 比較設(shè)定溫度值與實(shí)際溫度值的大小 圖 2 程序框圖 開始 啟動(dòng)加熱裝置 溫度測(cè)量 冷卻 溫度測(cè)量 小于 溫度測(cè)量 大于 溫度測(cè)量 判斷是否超出溫度上下限 超出 溫度測(cè)量 低于 溫度測(cè)量 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)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(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日