電腦主板回焊爐及控制系統(tǒng)設計【含CAD圖紙+PDF圖】

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張緊裝置是為了消除應鏈條松弛使鏈條輸送機運行時出現(xiàn)跳動,振動和異常噪聲等現(xiàn)象本設計采用的是短節(jié)距精密滾子鏈,就是滾子鏈,它有內鏈板,外鏈板,銷軸,套筒,滾子等組成,外鏈板與銷軸, 內鏈板與套筒采用過盈配合固聯(lián);滾子與套筒,套筒與銷軸之間采用間隙配合相連,內聯(lián)板與套筒構成的內鏈節(jié)和外鏈板與銷軸之間構成的外聯(lián)結相對屈伸時,套筒在銷軸上自由轉動.鏈傳動工作時,滾子沿鏈輪齒廓滾動,為減輕鏈的重量和運動是的慣量,鏈板均作成8字型.滾子鏈有三種接頭形式.當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時,接頭處可用開口銷或彈簧鎖片來固定.當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時,采用過度鏈接連接.過渡鏈節(jié)有單過度鏈節(jié)和雙過度鏈節(jié)兩種,盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié),因為強度僅是正常的80%左右.對于鏈的排數(shù)有單排鏈,雙排鏈,和多排鏈,排數(shù)多承載能力越大,但各個力每派排都不均勻,所以一般不超過3排和四排,當載荷教大時,可采用兩根或兩根以上的雙排或三排鏈.滾子鏈已經標準化,相連軸中心之間的距離為鏈的節(jié)距p,它是鏈的基本特征參數(shù),是鏈傳動設計計算的基本參數(shù).節(jié)距越大,鏈的各部分的尺寸也相應的增大,承載能力也越大,但重量也相應的增加了,所以選用滾子鏈的時候,要中和考慮 滾子鏈的齒形應該是便于加工,不易脫鏈,保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如的進了嚙合和退出嚙合,盡量減少嚙合時與鏈節(jié)的沖擊.由于鏈傳動是非共鋨嚙合傳動,常用的齒廓形狀為三圓弧一直線齒形.,本設計就是選用的三圓弧一直線齒形.選擇鏈輪的結構:在尺寸較小時可選整體式鋼制造,中,大尺寸采用孔板式鑄造鏈輪,本設計按照這里的推薦在材料方面,鏈的材料及其熱處理,鏈的制造精度等,在很大程度上決定了鏈的使用壽命,鏈條各零件由碳鋼或合金鋼作成,并經過熱處理來提高強度和耐磨性.而且,與大鏈輪相比,小鏈輪輪齒嚙合的次數(shù)要多,所以對小鏈輪的材料要求更高對于滾子鏈的設計計算還要注意滾子鏈傳動的主要失效形式,通常情況下是由于鏈條的生效引起的(1)鏈的疲勞破壞,在閉式鏈傳動中,鏈條零件受循環(huán)應力作用,經過一定的喜歡次數(shù),鏈板發(fā)生疲勞斷裂,滾子,套筒發(fā)生疲勞破裂.在正常的潤滑條件下,疲勞破壞是決定鏈傳動能力的重要因素.(2)鏈條鉸鏈磨損 主要發(fā)生在銷軸與套筒間.磨損使鏈條總長度伸長,鏈的松邊垂度增大,導致捏合情況惡化,動載荷增大,引起振動,噪聲,發(fā)生跳齒和脫鏈等.這是開式鏈傳動常見的失效形式之一.(3)膠合 潤滑不良或轉速過高時,銷軸與套筒的摩擦表面易發(fā)生膠合.(4)鏈條過載拉斷 在低速重載的傳動中,出現(xiàn)過大載荷,使鏈條所受的拉力超過鏈條的極限拉伸載荷,導致鏈條斷裂.鏈的極限功率曲線和額定功率曲線,鏈傳動在不同的工作條件其失效形式也不同,總的說來,鏈條輸送機能適用于眾多的使用環(huán)境和眾多的使用要求.1.傳輸鏈輪的設計由已知條件，工作為平穩(wěn)低速傳動，選擇鏈輪材料，選用45鋼，齒面硬高40-50HRC，無劇烈沖擊振動，要求耐磨性和高強度。1選擇鏈輪齒數(shù)由表查得當i=1時，選Z1=Z2=212計算設計功率pd1）工程系數(shù)KA，表6-5查得KA=1.02）齒數(shù)系數(shù)KZ，表6-6查得KZ=1.343）排數(shù)系數(shù)Km，表6-7查得Km=1.0設計功率3確定鏈條節(jié)數(shù)P圖6-13，選鏈號16A，節(jié)距P=25.40mm4鏈節(jié)數(shù)驗算鏈輪轉速由于中心距較長，必須采用襯以軟鋼托板支撐配置和鏈輪張緊裝置。對于低速鏈傳動，失效形式主要為過載拉斷，應進行靜強度校核計算Flim單排鏈最小抗拉載荷，表6-1查得55600NFt有效圓周力F壓軸力滿足靜強度校核良好的潤滑有利于減少磨損，降低摩擦損失，緩和沖擊，延長鏈的使用壽命和提高傳動能力，所以鏈傳動中應充分注意潤滑劑和潤滑方式的選擇，潤滑時，應設法將油注入鏈活動鉸鏈的縫隙中，并均勻分布于鏈寬，由于鉸鏈位于松邊是承壓面上比壓較小，油易進入，所在以在松邊供油，供油量選為8滴/分。則所選鏈輪為45鋼，分度圓直殼為170.5mm齒頂圓直徑為182.2mm齒根圓直徑為154.62鏈輪節(jié)距為25.40mm配用鏈條的滾子外徑15.88mm2、減速鏈傳動的設計由工作軸輸入功率P為0.28kw1、選擇電動機（1）選擇電動機類型按已知條件，選用低速電機為YZ系列齒輪減速低速電動機（2）確定電動機功率其中w為考慮帶輪與軸承的效率，取w=0.94電機輸出功率其中滾動軸承效率yw=0.995，鏈輪效率y=0.96由載荷平穩(wěn)，電機額定功率Pm要略大于PO由表查得電機額定功率為0.4kw（3）、確定電動機轉速鏈輪軸為工作軸，轉速為2r/min電機由額定功率選得 轉速n=5r/mn 扭距為688N.M 軸徑為40mm2、 計算傳動比3、由P=0.384kw得計算功率選小鏈輪Z1=17，則大鏈輪齒數(shù)Z2=172.5=42.5取Z2=43由功率與轉速查滾子鏈額定功率曲線選12A型號鏈輪則節(jié)距為19.05mm4、初定中心距中心距過小，鏈總長縮短，單位時間每一節(jié)鏈參與嚙合輪數(shù)增多，則鏈壽命降低，但中心距過大，鏈條松邊下垂量大，運動時會上下運動和拍擊加劇。5、確定鏈條既數(shù)LP6、確定實際中心距a則取中心距a=400mm實際鏈傳動應保證松邊有一個合適的安裝垂度，所以實際中心距比計算中心距小2-5mm對于此鏈傳動，采用偏心調節(jié)的張緊方法，同樣為了減少磨損，降低磨擦損失，緩和沖擊，延長鏈的使用壽命和提高傳動能力，采用潤滑油滴油潤滑。則大小鏈輪的材料為45鋼，大鏈輪小鏈輪分度圓直徑260mm103.67mm齒頂圓直徑270mm112mm齒根圓直徑249mm92mm鏈輪節(jié)距19.05mm配用鏈條的滾子外徑11.91mm3對鏈輪軸的校核、鏈輪軸的校核和軸的結構設計的主要要求是：（1）裝在軸上的零件有確定的位置。且布置合理。作為傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支承。軸上要安裝鏈輪,齒輪、離合器和制動器等。傳動軸應保證這些傳動件或機構能正常工作。傳動軸應有足夠的強度、剛度。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大。兩軸中心距誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。所以，在設計軸時要充分考慮軸的強度剛度等因素。在選擇材料和估算直徑都要滿足條件，估算完以后還要對軸的強度和剛度進行校核。軸的結構設計主要是使軸的各部分具有合理的結構和尺寸。影響軸的結構的因素很多，因此軸的結構沒有標準形式。設計時，必須針對軸的具體情況作具體分析，全面考慮解（2）軸受力合理，能可靠地傳遞力和轉矩，有利于提高強度和剛度。（3）具有良好的工藝性。（4）便于安裝和調整。（5）節(jié)省材料，減輕質量。軸具體設計如下:由條件知鏈輪軸主要隨彎矩和扭矩作用大鏈輪對軸的轉矩鏈輪的圓周力Ft=1260N鏈輪軸輸出功率p=0.28kw轉帶為n=2r/min1、選擇軸的材料及熱處理由于傳遞功率不大，選擇常用材料45鋼，調后處理2、初始直徑由條件知安裝牽引鏈輪處僅受扭矩作用，取C=106則3、結構設計（1）各軸段直徑的確定從大鏈輪開始，直徑到55mm，右邊用軸肩固定，由表10-3中軸肩高度h=(0.07-0.1)d,取d=60mm為軸段（2）直徑，軸段3直徑上安裝軸承其直徑要便于安裝軸承，又要符合軸承內徑系列，取d3=65mm，通常同一根軸上兩上軸承到同型號為213，則d7=65mm,軸段（4）上安裝鏈輪為便于安裝，d4應略大于d3取d4=70mm,則，同樣d6=70mm,則中間一部分同由5取為75mm（2）各軸段長度的確定由大鏈輪寬得L1=85mm傳輸鏈輪寬為100mm，而軸承安裝處寬度為 L3=45 L7=23傳輸鏈輪中心距200mm，具體確定由軸上零件上零件配合長度確定。于是得到軸的支點和軸上受力點間的跨距L1=113.5mm, L2=83mm, L3=300mm（3） 軸上零件的周向固定軸與軸承內圈的配合選用K6,鏈輪與軸的配合選用H7/n6,鏈輪與軸采用A型普通平鍵,分別為16x10mm GB1096-1979和20x12mm GB1096-1979（4） 軸上倒角及圓角 為保證軸承內圈端面緊靠定位軸肩端面，由軸承手冊推薦，取軸肩圓角半徑為2mm,為方便加工，其他圓角半徑均為2mm，由標準GB6403.4-1986,軸左右倒角均為1454.軸的受力分析 由于軸僅受彎距和扭距作用，判斷危險截面，圖中顯然左側同樣零件位置處，二者有相同的截面尺寸和應力集中狀態(tài)，但后者載荷較小，故不與考慮，由尺寸考察判定打鏈輪處為危險截面Ma=1260 (113.5+83) =247590NmmMb=1260 (113.5+83+300)=625590NmmM=0.6710N.mm軸的彎扭合成強度校核由表10-1， W=0.1d- =13867mm經校核彎扭合成強度是足夠的4.比較其他方案 帶傳動是機械系統(tǒng)中應用較多的傳動結裝置之一.相比較而言,帶傳動具有結構簡單,傳動平穩(wěn),緩沖吸振及過載打滑來保護其他零件等優(yōu)點,缺點就是傳動比不穩(wěn)定,效率低,外形尺寸較大,而且?guī)У膲勖^短 有已知條件得,電動機的額定功率為0.4KW,轉速n=5r/min,傳動比i=2.51. 確定計算功率Pca查表5-9的工作情況系數(shù)KA=1.1則Pca=KAP=1.10.4=0.44KW2. 選V帶的型號,由圖5-12a,選A型V帶3. 確定帶輪直徑dd1,dd2由圖5-12a,及表5-3取小帶輪直徑dd1=100mm則大帶輪直徑為dd2=idd1=2.5100=250mm4. 確定中心距a0和帶長ld 初選a0 0.7(100+25 ) 2(100+250) 求帶的計算基準長度lo =2 =1362mm由圖5-7取帶的基準長度=1400mm 計算中心距 =419mm 驗算帶輪包角 包角合適 確定帶的根數(shù)z =0.44/(0.12+0.03) 0.951.11=2.7 .計算單根帶初拉力F0 F0=500 (-1)+qv=1400N 在本設計中計算上帶傳動與鏈傳動感覺沒什么差別,但相比之下,鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,能保持準確的平均傳動比,傳動尺寸比較緊湊,不需要很大的張緊力,作用在軸上的載荷也小;承載能力大;效率高,關鍵一點就是這里的溫度達到200度以上,溫度較高,在這樣的環(huán)境下如果我們采用帶傳動,帶子的壽命會很短,而且實際情況會更糟,試想如果我們采用了齒輪傳動,可能情況也沒什么差別,關鍵是這里的實際條件,低速運行,與齒輪傳動相比,鏈傳動能吸振與緩和沖擊,結構簡單,加工成本低廉,安裝精度要求低,對本設計中的大中心距和低速運行,在惡劣環(huán)境下正常運行.5.溫度控制系統(tǒng)5.1 DDC系統(tǒng)的組成及工作原理采用單片機取代常規(guī)模擬調節(jié)器，通過直接數(shù)字控制系統(tǒng)的軟、硬件設計構成來實現(xiàn)對電阻爐的溫度調節(jié)。爐溫DDC系統(tǒng)的結構圖如圖1所示。圖中，熱電偶用來檢測爐溫，將電阻爐中的溫度轉變成毫狀級的電壓信號，經溫度變送器放大并轉換成電流信號。由于A/D轉換器接受的是電壓量，所以在溫度變送器的輸出端接入電阻網(wǎng)絡，把得到的電流信號轉換成電壓信號。通過采樣和A/D轉換，所檢測得到的電壓信號和爐溫給定值的電壓信號都轉換成數(shù)字量送入微型機中進行比較，其差值即為實際爐溫和給定爐溫間的偏差。微型機構成的數(shù)字控制器對偏差按一定的控制進行運算，運算結果送D/A轉換器轉換成模擬電壓，經功率放大器放大后換成模擬電壓，經功率放大器放大后送到晶閘管調壓器，觸發(fā)晶閘管并改變其導通角的大小，從而控制電阻爐的加溫電壓，直到調節(jié)爐溫的作用。圖中X-Y記錄儀和電子電位差計用來記錄和觀測爐溫的變化。5.2 DDC系統(tǒng)的數(shù)學模型及參數(shù)測定控制系統(tǒng)分成數(shù)字與模擬兩部分，通過D/A和A/D轉換器把兩部分組合成一個數(shù)字、模擬混合系統(tǒng)。數(shù)字部分是微型機數(shù)字控制器，模擬部分包括除微型機外的連續(xù)部分的各個環(huán)節(jié)。與爐子的時間常數(shù)相比，晶閘管調壓器、溫度變送器、功率放大器等環(huán)節(jié)都可簡化為比例環(huán)節(jié)。理論分析和實驗結果證明，電阻爐是一個具有自衡能力的對象，可有一階慣性環(huán)節(jié)和一個延遲環(huán)節(jié)來近似。這樣可得到模擬部他各個環(huán)節(jié)組成的傳遞函數(shù)。 (1) 式中Kd放大系數(shù)，是溫度變送器、功率放大器、晶閘管調壓器以及電阻爐的比例系數(shù)的乘積；Td電阻爐的時間常數(shù)；電阻爐的滯后時間。微型機不接入控制回路時，系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)，用飛升曲線法測得式（1）中各系數(shù)的近值如下：Td=680s, =30s, Kd=1.16D/A轉換器劃歸為保持器范圍，系統(tǒng)中采和零階保持器，其傳遞函數(shù)為T為采樣周期。設數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)為D（z），圖2所示為系統(tǒng)的方框圖爐溫DDC系統(tǒng)設計的任務歸結為求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D（z）。下面求取由微型機實現(xiàn)的數(shù)字控制器差分方程形式。由泰勒一階近似式可得到故系統(tǒng)的數(shù)學模型可寫成（2）在爐溫系統(tǒng)中，滿足Td,故式（2）是個兩時間常數(shù)相差較大的二階環(huán)節(jié),根據(jù)二階工程設計法，需用比例積分調節(jié)器來校正系統(tǒng)。比例積分調節(jié)器的傳遞函數(shù)為 （3）若用式（3）中的1抵消式（2）中Td，即選擇1=Td，再比較0與D（s）Gc(s)的系數(shù)，求得Ti=2Kd，最后得到調節(jié)器的形式 (4)式中前面已求得比例積分調節(jié)器的脈沖傳遞函數(shù)形式為對應的差分方程為u(k)=u(k-1)+0e(k)=1e(k-1)式中u(k)數(shù)字控制器的輸出e(k)數(shù)字控制器的輸入數(shù)字控制器中有積分項，在處理積分項時必須防止積分整最化誤差和積分飽和給控制系統(tǒng)帶來的影響。5.3、單片機組成的系統(tǒng)硬件由單片微機算機組成數(shù)字控制器，實現(xiàn)單回路溫度調節(jié)，單片機組成的DDC系統(tǒng)硬件電路如圖3所示，選用的是Intel MCS-48系列的單片機8035。（一）外部程序存貯器擴展8035單片機片內不帶程序存貯器，必須在片外擴展EPROM，用來存放數(shù)字控制器的算法程序、常數(shù)以及其它程序。需要外接振蕩頻率源，單片機8035才能工作。將其XTAL1和XTAL2引腳接外部晶體振蕩器。8035單片機的EA引腳接+5V電源，其CPU直接從外部了程序存貯器中取指令或常數(shù)。但程序存貯器不能直接與8035單片機的總線相連。這是因為，單片機中沒有截然分開的地址線和數(shù)據(jù)線，而是由雙向口總線分時傳送地址和數(shù)據(jù)。單片機的ALE=1時，為地址有效。利用ALE的下降沿把單片機發(fā)出的地址鎖存到74LS373鎖存器中。接著8035單片機利用程序存貯器選通信號 ，使程序存貯器（2716）的片選端 有效，選通外部程序存貯器，把其中的程序或常數(shù)取到總線上，同時8035的總線變?yōu)檩斎敕绞?。（二）輸入通?、A/D轉換器（ADC0809）護展，8035片內不帶A/D轉換器件，用于閉環(huán)反饋控制時，必須擴展A/D轉換器。如圖5-3所示，ADC0809芯片的地址鎖存允許信號ALE，由8035的寫信號 和74LS373鎖存的低位地址線8Q或非后經74LS04反相產生，因ADC0809的ALE是在脈沖上升沿鎖存通道地址，而單片機的 的脈沖的下降沿有效。信號ALE有效時，把地址線A、B、C上的DB0-DB2狀態(tài)寫入ADC0809的地址鎖存器中，作為通道選擇信號。表1是通道號與地址線A、B、C狀態(tài)的對應關系。ST ART信號直接由 和A0經“或非”后產生，作為ADC0809起動A/D轉換的信號。ST ART的上升沿將逐次比較寄存器清零，為逐次比較作準備。其下降沿使逐次比較開始。轉換期間EOC信號變成低電平，經8個時鐘周期后轉換結束，將轉換的數(shù)字量存入。表一 地址譯碼與通道號對應表通道號C B AIN00 0 0IN10 0 0 IN20 1 0IN30 1 1IN41 0 0IN51 0 1IN61 1 0IN71 1 1ADC0809內部三態(tài)鎖存器中，并且EOC變?yōu)楦唠娖?。單片機經T0端檢測到高電平后得知A/D轉換結束，可以取走轉換的數(shù)字量。2、A/D轉換器的調試 根據(jù)圖3編寫如下調試A/D的程序。定義ADC0809的設備號為FEH，因為當74LS373鎖存的地址A0=0時 ，ADC0809芯片才可能被選中。另外，在程序中當ABC=000時選通IN0通道。單片機復位時，從000單元執(zhí)行一條跳轉指令，指向應用程序的首地址。當執(zhí)行MOVXR0，A指令時，A0為低電平，單片機的 信號有效， 與A0“或非” 后產生START，啟動A/D轉換。同時該正脈沖經非門反相后送入ADC0809的ALE，在其上升沿時鎖存通道號地址00H。從IN0端輸入的模擬量經轉換完畢后，產生 EOC轉換結束信號。當執(zhí)行指令MOVX A，R0時，A0為低電平，產生信號 ，為ADC0809芯片形成A/D轉換器的輸出允許信號OE。此時ADC0809的三態(tài)輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)送到總線上。由單片機讀入并存入R5中。用同樣程序可調試輸入通道IN及其它通道。3、爐溫給定值輸入通道 選擇IN0為爐溫給定值輸入通道。用外部給定擬信號的方式設置給定值。這種外部給定的方式要求給定電壓穩(wěn)定。因為給定電壓的波動會引起爐溫的波動。通過實驗的方法建立電壓與溫度的對應關系。當操作者旋動電位器的動端給定某一電壓值時，就給出了爐內溫度應穩(wěn)定的值。除了外部給定模擬電壓外，還有一種內部給定的方式。在內存設定一個單元存放給定值對應的數(shù)字量，這種給定方式不需占用任何輸入通道，也不受外部電源波動的影響。4、反饋量輸入通道 選擇IN1作反饋量輸入通道。在反饋通道中，采用鎳鉻-考銅熱電偶作為檢測元件。它將0-600溫度轉換成對應的電勢。熱電偶產生的熱電勢是很微弱的電信號，與溫度成非線性關系，必須經過非線處理，放大到一定值后供A/D轉換器轉換成數(shù)字量。這里選用的放大裝置是標準的DDZ-型溫度變送器。（三）輸出通道輸出通道包括D/A轉換接口片0832和功率放大電路兩部分。1、D/A轉換器（DAC0832）的護展 利用8035單片機的P1端口擴展D/A轉換器。把DAC0832的8位數(shù)據(jù)線直接接到8035的P1口上，數(shù)據(jù)從P1口輸出到D/A轉換器中轉換成模擬量。DAC0832由一個8位輸入寄存器，一個8位DAC寄存器和一個8位D/A轉換器三部人組成。當 、 、 和 均接地，ILE保持高度電平時，兩個寄存器接成直通式，D/A轉換器的輸出隨著P1端口上的數(shù)據(jù)變化。單片機只需執(zhí)行一條輸出指令OUTLP1，A就可將累加A中的內容轉換成模擬電壓。2、放大電路 在DAC0832與晶閘管調壓器之間需加放大電路，以便將數(shù)字控制器輸出的電壓值放大。在輸出通道中采用的是LM747CN，這是一片兩級放大器。放大器的輸出端接到晶曾管調壓器中，改變晶曾管的導通角，調節(jié)電阻爐的加熱電壓。3、輸入、輸出通道的聯(lián)合調試 將IN0端接入電壓可變的電源（0-5V）中。在運算放大器LM747CN的輸出端接入電壓表，當執(zhí)行以下程序并改變IN0端電壓時，輸出端電壓表的讀數(shù)將隨著改變。地址單元 目標代碼 原程序 說明0000410 JMP 010010B8FEL0:MOV R0，#FEH ；定義A/D芯片設備號0122300 MOV A，#OOH； 選通IN0通道01490 MOVX R0,A起動轉換01500L1: NOP0162615 JNTO L101880 MOVX A,R0 ； 轉換完，取數(shù)據(jù)0193 9 OUTL P1 ,A ；D/A轉換01A0410 JMP LO5.4、DDC系統(tǒng)的軟件設計單片機組成的DDC系統(tǒng)，其軟件包括主程序、定時中斷程序、數(shù)字控制器算法程序、乘法子程序，A/D轉換及采樣程序、數(shù)字濾波程序以及輸出值處理程序等。（一）數(shù)字控制器算法程序由式（一）得到爐溫DDC中數(shù)字控制器的差分議程。為防止積分整量化誤差和積分飽和給系統(tǒng)帶來的影響，必須對式（5）進行改寫 （6）式中 （7）式6就是積分分離的比例積分形式的數(shù)字控制器表示式。顯然，作乘法仍是數(shù)字控制器的關鍵程序。單片機8035的指令系統(tǒng)中，沒有作乘法的指令，必須用程序實現(xiàn)帶符號數(shù)的乘法運算。1、 多字節(jié)無符號數(shù)乘法，在多字節(jié)無符號數(shù)乘法中，乘數(shù)和被乘數(shù)可任意指定字節(jié)長度，以滿足不同應用系統(tǒng)的要求。所使用的算法是：把乘數(shù)左移一位進入進位位C，如果C=1，把部分積輥上被乘數(shù)；部分積左移一位相當于作乘2運算。無符號乘數(shù)和被乘數(shù)相乘的子程序框圖如圖4所示。下面是無符號多字了乘法子程序。程序中，用R0指向乘數(shù)的首地址（從高位字節(jié)開始），用R1指向被乘數(shù)的首地址（從高位字節(jié)開始），R2用于對字節(jié)數(shù)計數(shù)。在數(shù)字控制器算法程序中，偏差和系數(shù)各選用兩個字節(jié)作乘法就能滿足精度要求。2、多字節(jié)有符號數(shù)乘法 在多字節(jié)無符號數(shù)乘法的基礎上加進符號處理有符號數(shù)的處理，就可編出多字節(jié)有符號數(shù)乘法的程序。采用的方法是：以補碼形式存放乘數(shù)和被乘數(shù)，先運算它們的符號、保存符號運算的結果；把乘數(shù)和被乘數(shù)化在原碼，作無符號數(shù)乘法；最后把乘積再轉換成被碼。圖5是多字節(jié)有符號數(shù)乘法子程序的框圖，圖6是乘數(shù)、被乘數(shù)化成原碼的框圖。5多字節(jié)有符號數(shù)乘法框圖 6乘數(shù)、被乘數(shù)化原碼框圖程序中，用R0指向被乘數(shù)地址單元的高位字節(jié)，R1指向乘數(shù)的高位字節(jié)，R2用于字節(jié)計數(shù)。單片機中是用固定的片內RAM單元作為寄存器使用的，稱為工作寄存器。8035單片機共用兩組工作寄存器；0組工作寄存器R0-R7，1組工作寄存器R0-R7。程序中使用這兩組寄存器的指令都是一樣的。為了說明正在使用0組工作寄存器，在程序中用SEL RB0指令選組，這時就可知使用的是R0-R7工作寄存器；如果用SEI RB1指令選組，就認為使用的是R0-R7工作寄存器。在下面程序中，由于使用的工作寄存器較多，所以頻繁地用SEL RB0或SEL RB1指令選組。以上介紹的是通用的多字節(jié)有符號乘法程序。在數(shù)字控制器乘法中，只需偏差作有符號數(shù)處理，因為數(shù)字控制器的系數(shù)是不會為負數(shù)的。但由于8035單片機中沒有減法指令，可以把工6中作減法變成作加法，而把正的系數(shù)1作（-1）處理，再調用上述有符號數(shù)乘法了程序運算。數(shù)字控制器的算法程序化成作三次乘法、三次加法的運算。（二）定時中斷程序8035單片機有兩種方法可產生中斷。一種是外部中斷：在單片機的 引腳上加一低輸入可產生外部中斷。其中斷矢量為003單元，即中斷產生時，程序轉到003單元執(zhí)行，這時可在003單元中放一跳轉指令，指向中斷服務程序的入口地址。另一種是利用單片機的定時/計數(shù)器，當定時/計數(shù)器發(fā)生計數(shù)益出時，產生中斷。定時/計數(shù)器的中斷矢量為007單元。爐溫DDC系統(tǒng)中的采樣周期選擇為5s，利用中斷控制采樣周期的時間。若用方法一產生中斷。可在 端外接一振蕩周期為5s的振蕩器。在本系統(tǒng)中，利用定時/計數(shù)器產生中斷。方法如下：根據(jù)8035單片機片內結構，定時時間由下式求出：定時時間=（1/參考頻率）1532（計數(shù)常數(shù)）設系統(tǒng)接入6MHz參考頻率，若要產生5S的定時時間，由式8可求得計數(shù)常數(shù)為62500，但8035單片的定時/計數(shù)器是8位的，最多能置常數(shù)255，即最大定時時間20.4ms。若選擇20ms產生一次中斷，由式8求得對應的計數(shù)常數(shù)為250.5s定時，須經250次中斷。由單片機的結構知，8035的定時/計數(shù)器是加一計數(shù)器，送入計數(shù)器的預置值是計數(shù)常數(shù)的被碼。（250）10=0FAH，其補碼為06H，這就是產生20ms定時時實際送入計數(shù)器的時間常數(shù)。（三）防積分飽和及輸出值限幅爐溫DDC系統(tǒng)剛投入運行時，偏差較大，而且系統(tǒng)的時間的常數(shù)較大，不可能在幾個采樣周期內消除偏差，這時積分作用累積很快，可能使系統(tǒng)達到飽和的程度。為防止積分飽和，暫不投入積分作用，數(shù)字控制器為純比例形式。系統(tǒng)運行一段時間，偏差減小到積分界限時，再投入積分作用，用這種方法可避免出現(xiàn)積分飽和。在爐溫系統(tǒng)中，數(shù)字控制器計算的值，往往會大于D/A轉換器（比如8位）所能轉換的值，從而使輸出值在一段時間內都維持為最大。這也是一種飽和現(xiàn)象，這是應將數(shù)字控制器計算值按一定比例縮小，用模擬部分的放大器增益來補償。5.5、數(shù)字控制器的參數(shù)整定及系統(tǒng)的調試選擇數(shù)字控制器的參數(shù)有兩種方法驪種是按二階工程設計法得到模擬調節(jié)器，從中得到采樣周期T根據(jù)經驗數(shù)據(jù)確定。另一種是由工程速定法選擇數(shù)字控制器的參數(shù)，例如用擴充禹應曲線法速定T、Kp和T1。但不管用哪種方法得到數(shù)字控制器的參數(shù)，直接使用時控制的效果不一定很好。必須結合實際調試來選擇數(shù)字控制器的參數(shù)。所謂調試，就是按照公式計算一組T、KP、T1的值，代入式（5-30）求得一組0、 1 ，并送入微型機中，然后運行爐溫控制DDC系統(tǒng)的主程序，觀察控制效果，如果效果不好，對0、 1 的值作部分的修改，一直調試到滿意的控制效果為止。設計過程中，先按比例調節(jié)規(guī)律運行，比例系數(shù)由小到在地改變；然后加入積分調節(jié)規(guī)律，積分時間常數(shù)由大到小地改變。6 結論 在本設計中通過帶傳動與鏈傳動的比較,受力相差不大,但相比之下,鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,能保持準確的平均傳動比,傳動尺寸比較緊湊,不需要很大的張緊力,作用在軸上的載荷也小;承載能力大;效率高,關鍵一點就是這里的溫度達到200度以上,溫度較高,在這樣的環(huán)境下如果我們采用帶傳動,帶子的壽命會很短,而且實際情況會更糟,試想如果我們采用了齒輪傳動,可能情況也沒什么差別,關鍵是這里的實際條件,低速運行,與齒輪傳動相比,鏈傳動能吸振與緩和沖擊,結構簡單,加工成本低廉,安裝精度要求低,對本設計中的大中心距和低速運行,在惡劣環(huán)境下正常運行.所以采用鏈輪傳動是優(yōu)化的,經由單片機控制系統(tǒng),使溫度控制達到智能化控制. 7.致謝 本課題的設計是在倪文龍老師和公司里在線工程師蔡介郁等的悉心指導下完成的，從課題的立項到設計說明書的寫作，都給予了很大的幫助，并付出了很大的心血，在此我表示崇高的敬意和真摯的感謝。同時向在畢業(yè)設計期間給予我很大幫助的倪曉驊老師表示我最深切的感激之情，此次設計和其他人員的通力合作也是分不開的,對曾經與我共同探討，給予我?guī)椭耐?朋友、同學表示十分的感謝。限于本人水平有限和時間倉促，文中缺點和錯誤在所難免，懇請廣大老師不吝批評指正。 參考文獻1、 朱寶庫. 機械設計。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1994。2、 周開勤。機械零件手冊。北京：高等教育出版社，1989。3、 陳秀寧，施高義。機械設計課程設計。浙江：浙江大學出版社，19954、 丁元杰. 單片微機原理及應用. 北京：機械工業(yè)出版社，19992.5、 陳強. 機械系統(tǒng)的微機控制. 北京：清華大學出版社，19963.6、 俞光昀. 計算機控制技術. 北京：電子工業(yè)出版社，19994.7、 徐錦康 主編. 機械設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.85. 8、 王義行，鏈條輸送機。 北京：機械工業(yè)出版社，2001.109、 何立民，MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)技術。北京：機械工業(yè)出版社，199210、 徐灝主編，新編機械設計師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，199511、 張展，減速器設計選用手冊，上?？茖W技術出版社，2002.5多字節(jié)無符號數(shù)乘法地址單元 目標代碼 源程序014 FA MUX：MOV A，R2 ； 字節(jié)數(shù)送R7中 015 AF MOV R7，A 016 27 CLR A017 C9 L1：DEC R1 ； 被乘數(shù)前面若干單元清零 018 A1 MOV R1；A 019 EF17 DJNZ R7，L1； R7減1，不為零轉L101B F8 MOV A，R001C 6A ADD A，R201D A8 MOV R0，A01E FA MOV A，R201F AF MOV R7，A020 27 CLR A021 A0 MOVR0，A； 乘數(shù)后面若干單元清零022 18 INC R0023 EF21 DJNZ R7，L2025 FA MOV A，R2026 E7 RL A； R2左移一位027 AB MOV R3，A028 69 ADD A，R1029 A9 MOV R1，A02A FB MOV A ，R302B E7 RL A； R3左移一位02C E7 RL A 02D AE MOV R6，A02E F8 S3：MOV A，R002F AC MOV R4，A030 F9 MOV A，R1031 AD MOV R5，R3032 FB MOV A，R3033 AF MOV R7，A034 C8 S1：DEC R0； 乘數(shù)左移位035 F0 MOV A，R0036 F7 RLC A037 A0 MOV R0，A038 EF34 DJNZ R7，S1； R7減1，不為0轉S1 03A E64A JNC S6； 進位位不為0轉S603C FC MOV A，R403D A8 MOV R0，A03E FD MOV A，R5 03F A9 MOV R1，A 040 FB MOV A，R3 041 AF MOV R7，A 042 97 CLR C； 清除進位位043 C8 S5；DEC R0044 C9 DEC R1045 F0 MOV A，R0046 71 ADDC A，R1047 A0 MOV R0，A048 EF43 DJNZ R7，S5； R7減1，不為0轉S504A FC S6：MOV A，R404B A8 MOV R0，A04C FD MOV A，R504D A9 MOV R1，A04E EF2E DJN R6，S3； R6減1，不為0轉S3050 FB MOV A，R3051 37 CPL A052 17 INC A053 AF MOV A，R3054 68 ADD A，R0055 A8 MOV R0，A056 F9 MOV A，R1057 6F ADD A，R7058 6A ADD A，R2059 A9 MOV R1，A05A 83 RET多字節(jié)有符號數(shù)乘法地址單元目標代碼源程序06027SFMUX:CLR A 061D5SEL RB1選寄存器1組062AFMOV R7,AAR7063C5 SEL RB0選寄存器0組064F8MOV A,R0R0 A065D5SEL RB1選寄存器1組066ACMOV R4,AAR4067C5 SEL RB0選寄存器0組068F9MOV A,R1R1 A069D5SEL RB1選寄存器1組06AADMOV R5,AAR506BC5 SEL RB0選寄存器0組06CF9MOV A,R1R1 A06DA8 MOV R0,A06E147DCALL SF2乘數(shù)化成原碼07014B1CALL RB10R4R0,R5R1072147DCALL SF2被乘數(shù)化成原碼07414B1CALL RB100761414CALL MUX做無符號乘法運算07814B1CALL RB1007A149DCALL SF1乘積化成補碼07C83RET07D F0SF2MOV A,R007EF282JB7 SB080049CJMP RET0082D5SB:SEL RB1083FFMOV A,R708417INC A085AFMOV R7,A086C5 SEL RB1087FAMOV A,R2088D5SEL RB1089AAMOV R2,A08AC5SEL RB008BF8MOV R2,B08C6AADD A,R208DA8MOV R0,A08E97CLR C08FA7CPL C090C8SERDEC R0091F0MOV A,R009237CPL A0931300ADDC A,#00H095A0MOV R0,A096EA90DJNZ R2,SBR098D5RE:SEL RB1099FAMOV A,R209AC5SEL RB009BAAMOV R2,A09C83RET0RET09DD5SF1:SEL RB1乘積化補碼子09EFFMOV A ,R209F12A3JB0 R2U0A1049CJMP RET00A3C5R2U:SEL RB00A4FAMOV R2,A0A5D5SEL RB00A6AAMOV R2,A0A7C5SEL RB00A8FAMOV A,R20A96AADD A,R20AAAAMOV R2,A0AB68ADD A,R00ACA8MOV R0,A0AD97CLR C0AEA7CPL C0AF490JMP SBR0B1D5RB10:SEL RB1選寄存器1組0B2FCMOV A,R4R4A0B3C5SEL RB0選寄存器0組0B4A8MOV A,R5AR00B5D5SEL RB1選寄存器1組0B6FDMOV A,R5R5A0B7C5SEL RB0選寄存器0組0B8A9MOV R1,AAR10B983RET27