基于PIC单片机的换热站监控系统设计毕业设计.docx
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基于PIC单片机的换热站监控系统设计毕业设计
毕业论文声明
本人郑重声明：
1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：
年月
关于毕业论文使用授权的声明
本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：
按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。
在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
论文作者签名：
日期：
指导教师签名：
日期：
1绪论4
1.1课题背景和意义4
1.2集中供热发展概况4
1.2.1国外集中供热现状5
1.2.2国内集中供热发展状况5
1.3本章小结5
2换热站系统组成结构介绍6
2.1换热站的简介6
2.2换热站的结构6
2.2.1换热器6
2.2.2循环水泵7
2.2.3补水泵7
2.2.4阀门8
2.2.5温度计、压力表8
3换热站自动控制系统设计9
3.1换热站控制系统构成9
3.2换热站的工作原理9
3.3换热站热量的生产流程10
3.3.1软化10
3.3.2补水10
3.3.3升温11
3.3.4升压11
3.4换热站的控制调节11
3.4.1温度的调节控制11
3.4.2循环水流量的调节控制12
3.4.3补水泵定压调节控制12
3.5换热站系统可实现的功能13
4控制系统硬件设计15
4.1PIC单片机的选型15
4.2控制电路振荡器配置16
4.3控制电路供电模块18
4.3.1LM2576降压稳压芯片简介18
4.3.2LM2576系列开关稳压集成电路的主要特性18
4.3.3LM2576-5基本应用设计19
4.4实时时钟模块设计21
4.5数据采集模块23
4.5.1CD4067数字控制模拟开关23
4.5.2多路模拟量输入信号处理及硬件电路24
4.5.3TLP521-4光耦合器26
4.5.4数字量输入信号处理及硬件电路27
4.6数据输出模块28
4.6.174HC138译码器芯片28
4.6.2MAX515串行D/A转换芯片29
4.6.3D/A转换后模拟量输出电路30
5外围通讯监控装置36
5.1GPRS-DTU移动数据终端36
5.2换热站通讯监控系统结构36
6结束语39
6.1工作总结39
6.2存在的问题以及对系统改进的思路39
致谢41
Contents
Introduction.........................................................................................................................................2
Abstract…...........................................................................................................................................3
1.Theintroduction............................................................................................................................4
1.1Topicsbackgroundandsignificance................................................................................4
1.2Centralheatingthedevelopmentprofile.......................................................................4
1.2.1Foreigncentralheatingstatus..................................................................................5
1.2.2Domesticcentralheatingthedevelopmentstatus.................................................5
1.3Summaryofthischapter.....................................................................................................5
2.Sotheheatexchangestationsystemstructureisintroduced..............................................6
2.1Introductionofheatexchangestation..............................................................................6
2.2Thestructureoftheheatexchangestation.....................................................................6
2.2.1Heatexchanger............................................................................................................6
2.2.2Circulatingpumps.......................................................................................................7
2.2.3Pump.............................................................................................................................7
2.2.4Valve...........................................................................................................................8
2.2.5Thermometer,Pressuregauge...............................................................................8
3.Heatexchangestationautomaticcontrolsystemdesign......................................................9
3.1Heatexchangestationcontrolsystem...........................................................................9
3.2Theworkingprincipleofheatexchangestation..........................................................9
4.2Controlcircuitoscillatorconfiguration........................................................................16
4.3Controlcircuitpowersupplymodule...............................................................................18
4.3.1LM2576step-downvoltagechipprofile..................................................................18
4.3.2LM2576seriesswitchvoltageregulatorintegratedcircuitthemainfeature...18
4.3.3LM2576-5basicapplicationdesign..........................................................................19
4.5.4Digitalquantityinputsignalprocessingandhardwarecircuit..........................27
4.6Dataoutputmodul.................................................................................................................28
4.6.174HC138decoderchip...............................................................................................28
4.6.2MAX515serialD/Aconversionchip........................................................................29
4.7.4MAX485interfacechipprofile,and39thehardwareinterfacecircuit...........34
5Communicationmonitoringdevice............................................................................................36
5.1GPRS-DTUmobiledataterminals....................................................................................36
5.2Heatexchangestationcommunicationmonitoringsystemstructure.........................36
6Conclusion........................................................................................................................................39
6.1Worksummary.......................................................................................................................39
6.2Existingproblemsandimprovementideastothesystem............................................39
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
基于PIC单片机的换热站监控系统设计
摘要：
随着国民经济的飞速进步和人民生活水平的不断提高，低碳、环保、节能、经济成为中国经济发展的热门话题。
在供热发展领域，集中供热日益成为国家供热发展的主要趋势。
换热站是连接一级网和二级网热量交换及与热量分配,在供暖系统中起着重要作用。
目前我国许多换热站运行中存在许多问题，造成大量能源的浪费、严重的污染，导致供暖效率的低下。
本文以换热站供热系统为控制对象，结合实际工程，综合提出了换热站供热系统的控制要求。
将原有锅炉房改造成区域统一提供热源，集中给用户供热。
整个供热系统由热源和热网两个部分组成,热源为供热站，热网部分保证热量的均匀分配，热网又分为一次网和二次网，通过调节一次网供水管的调节阀，改变一次侧的供水流量，从而保证二次侧的供水温度。
最后,此设计的主要原理是基于PIC单片机的控制方案以及具有PID调节功能的换热站控制系统，有效控制调节阀开关及实现循环泵和补水泵的变频控制从而达到节约能源的目的。
关键词：
集中供热换热站PIC单片机
Designofheatexchangestationmonitoringsystem
basedonPICsinglechipmicrocomputer
Xintan
（Mechanical&ElectricalEngineeringCollegeofShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018）
Abstract;Withtherapidadvancementofnationaleconomyandincreasingpeople’slivingstandards,LowCarbon,EnvironmentalProtection,EnergyConservationandEconomyhasbecomethehotthemeofeconomicdevelopmentinChina.Inthefieldofheatingareadevelopment,thecentralheatingisincreasinglybecomingthemaintrendofthedevelopmentofthecountryheating.Inthearticle,theHeatExchangeStationheatingsystemisthecontrolobject,combinedwithpracticalengineering,integratedimprovingcontrolrequirementsoftheHeatExchangeStationheatingsystem.Theoriginalboilerroomreformedintotheregionalharmonizationofheat,centralizedheatsupplytousers.Thearticleisbasedonanaly
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