摘要：
随着國民經濟和社會生活水準不斷發展,鋁用量需求不斷提高,鋁冶煉廠規模不斷擴大,技術不斷革新.目前鋁冶煉主要采用的方法是預焙槽煉鋁,這種方法是将電能轉化為熱能,使鋁電解質保持在熔融狀态,這就要求電解槽的槽溫必須高于電解質的初晶溫度.電解槽的溫度是由電能來維持的,而高額的電耗能成本一直為鋁電解行業所困擾的問題,為了保證電解槽保持在合适的溫度,節約不必要的電能消耗,需要測定電解質的初晶溫度. 為滿足工廠初晶溫度實時測量的生産需求,本課題結合嵌入式系統技術和FPGA技術的研究,設計實作了一種線上初晶溫度實時檢測系統.該系統将熱電偶采集的溫度信号轉換成模拟電壓信号,經信号調理電路處理後被送入AD晶片,A/D轉換後的數字信号以串行的方式傳輸給FPGA中緩存後,資料以GPMC總線的方式傳輸到OMAP3530處理器,并在LCD上實時繪制顯示步冷溫度曲線,并标出初晶溫度. 本文研究了嵌入式系統技術和FPGA技術,給出了系統的整體架構設計方案,重點論述了系統中FPGA與ADS1278和FPGA與OMAP3530之間資料通信的設計與實作.通過設計對應的測試驗證程式,分析了FPGA内部邏輯控制程式設計及FPGA驅動程式測試,驗證了本系統溫度資料采集的正确性和可靠性.最後論文總結了本系統所作的工作及尚待完善之處.
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