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基于CAN总线的火焰监测系统的研制

Form: 论文之家作者：徐辉 Publish: 2006-11-14 Hits:-

【中文题名】

基于CAN总线的火焰监测系统的研制

【英文题名】

Development of One Flame Monitor System Based on CAN Bus

【学科专业】

仪器科学与技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-14

【中关键词】

火焰监测,锅炉,燃烧,PIC16F877,CAN总线,

【英关键词】

flame monitor,boiler,flame burning,PIC16F877,CAN bus,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统

【论文摘要】

随着我国现代化建设的不断推进,工农业生产对电能需求将大大增加。目前我国发电厂中,火力发电厂的装机容量约占我国总装机容量的75%,并且在相当长的时间内,这种以煤为主的电力能源结构不会发生根本的变化。锅炉燃烧的基本要求在于建立和保持稳定的燃烧火焰。燃烧不稳定,不仅会降低锅炉热效率,产生污染物和噪声,而且在极端情况下会引起锅炉炉膛灭火,如处理不当就会诱发炉膛爆燃,造成事故。本文所设计的火焰监测系统,正是监测燃煤锅炉内燃烧器附近火焰的燃烧状态。本文详细介绍了基于CAN总线的火焰监测系统的设计。经方案比较,决定选用基于火焰的红外光谱辐射特性的火焰检测原理,研制开发火焰监测系统,检测元件选择ECADATA公司生产的红外雪崩型硅光电二极管,光电二极管在接受红外辐射时,其产生光电流的大小与入射光能量成正比。本设计中采用同时测量火焰辐射强度和燃烧时闪烁频率的方式保证监测的可靠性,当频率和强度均高于设定的阈值时,判定为“有火”;反之,判定为“无火”。本文要完成的工作包括探头的设计、二次仪表设计以及系统软件编程。在探头的设计中,详细介绍了前置对数放大器电路设计,在对数放大器加入了温度补偿电路和抗干扰电...

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-10
第1章绪论	10-14
1.1 课题背景	10-11
1.1.1 研究的目的与意义	10
1.1.2 课题的来源	10-11
1.2 国内外现状	11-12
1.2.1 国外现状	11
1.2.2 国内现状	11-12
1.3 产品设计要求	12-13
1.4 本文的主要工作	13-14
第2章火焰监测原理	14-21
2.1 火焰特性的研究	14-16
2.1.1 火焰辐射特性	14
2.1.2 燃烧状况分析	14-15
2.1.3 光敏元件的选择	15-16
2.2 微弱信号检测	16-19
2.2.1 自相关检测	16-17
2.2.2 互相关检测	17-18
2.2.3 本文采用的算法	18-19
2.3 信号检测	19-20
2.3.1 强度信号的检测	19
2.3.2 频率信号的检测	19-20
2.4 本章小结	20-21
第3章系统的硬件设计	21-45
3.1 系统结构	21
3.2 探头的设计	21-26
3.2.1 探头的结构	21-22
3.2.2 探头的前级输入电路	22-24
3.2.3 探头的后级输出电路	24-26
3.3 显示仪表	26-29
3.3.1 电流电压转换电路	26
3.3.2 强度信号提取电路	26-27
3.3.3 频率信号提取电路	27-29
3.3.4 电源电路	29
3.4 主机电路	29-36
3.4.1 PIC16F877	30-32
3.4.2 测量电路	32
3.4.3 键盘及显示电路的设计	32-36
3.5 通讯方式	36-43
3.5.1 几种典型的现场总线技术	36-38
3.5.2 CAN 总线技术	38-41
3.5.3 通讯接口	41-43
3.6 本章小结	43-45
第4章系统软件设计	45-57
4.1 单片机调试及开发工具	45-46
4.2 下位机总体软件的编制	46-47
4.3 强度信号处理子程序设计	47-49
4.3.1 A/D 采集子程序设计	47-48
4.3.2 相关检测子程序设计	48-49
4.3.3 相对标定子程序设计	49
4.4 频率信号处理子程序设计	49-50
4.5 键盘及显示子程序设计	50-51
4.6 CAN 通讯子程序设计	51-54
4.7 系统上位机数据管理	54-56
4.8 本章小结	56-57
第5章系统误差分析	57-60
5.1 火焰监测判据	57
5.2 误差来源	57-59
5.2.1 炉膛内干扰	57-58
5.2.2 硬件误差	58
5.2.3 软件误差	58-59
5.3 本章小结	59-60
结论	60-61
参考文献	61-64
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明	64
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书	64
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理	64-65
致谢	65

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.380794



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