针对目前低温余热发电设备因加工成本高、维护不便、运行消耗大而难以投入运行的现状,本课题组已在研究一种小型罗茨式蒸汽动力机,并验证了其可行性,但该设备未实现工业余热回收到蒸汽发电的完整工艺过程。基于此,论文提出“热管余热回收装置匹配罗茨式蒸汽动力机的低温余热回收发电设备”工艺方案,并在对该设备工艺过程与功能需求详细分析的基础上,开发了其模块化嵌入式控制系统。该系统通过总线技术的应用,在简化硬件整体结构的同时,实现了复杂工业环境下多现场仪表数据的实时准确采集与多比例阀的精确控制。论文主要从以下四个方面进行了研究:1.论文首先分析了设备组成与工艺流程,总结出余热回收发电过程中的控制难点,提出其控制需求,并按照工艺流程确定了被控对象详细信息。2.根据功能需求确定硬件系统总体方案,详细分析了各个主要功能模块的电路原理图,包括电源电路、最小系统、现场仪表信号采集电路、电动比例阀控制电路、数字I/O接口电路及外部通讯接口电路。并完成了对硬件电路板的开发制作。3.在完成硬件开发的基础上,从总体上对软件进行模块划分,并对软件系统的关键技术进行了详细分析阐述,包括基于Modbus协议的485总线信号采集技术、基于SPI总线的C8051F040单片机与DAC7568间的数模转换技术、人机交互界面设计及嵌入式系统与工业触摸屏间的底层驱动程序开发技术,为基于某种运行策略的总体软件调试奠定了基础。4.对嵌入式控制系统进行了软硬件的主要功能测试,在测试并确定硬件基础电路正确无误的基础上,结合现有条件,对传感器485信号采集模块及用于比例阀控制的数模转换模块程序分别进行了调试验证,确保了各模块功能的可实施性,同时验证了自行开发的触摸屏与单片机底层通讯程序对数据处理的准确性,为下一步各模块结合机械设备的整机调试奠定了良好基础。