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1、·22·仪表技术2009年第2期多路温度测控系统的设计林辉,史富强(西安铁路职业技术学院,陕西西安710014)摘要:介绍一种四回路温度控制仪新产品的研究与开发,该产品能够完成四回路温度测量与控制,采用PID调节规律直接输出晶闸管触发信号实现电加热炉的温度控制,性能稳定可靠,并可以进行远距离的数据传输。关键词:智能仪表;四回路温控仪;PID调节中图分类号:TH811文献标识码:B文章编号:1006-2394(2009)02-0022-02DesignofMultichannelTemperatureMeasuringandContro
2、llingSystemLINHui,SHIFu2qiang(XipanRailwayVocational&TechnicalInstitute,Xipan710014,China)Abstract:Inthispaper,thedesignofanewfour2channeltemperaturecontrollerhasbeendiscussed.Thenewcontrollercanaccomplishfour2looptemperaturemeasurementandcontrolforelectricstovewithstab
3、leperformancesbyusingPIDregula2tion,directoutputoftriactriggersignalinACpowerregulating.Itcanalsoimplementremotedatatransmission.Keywords:intellectualinstrument;four2channeltemperaturecontroller;controlwithPIDregulation定值相比较,计算出控制量来控制晶闸管输出,调整电1系统硬件设计与原理加热炉温度值。液晶显示模块FYD1
4、2864则将单片机1.1系统设计分析测得的四路温度和四路通道的温度设定值予以显示。四点温控仪是在工业环境中能够实现四个测控点485通信模块除了由PC向单片机发送设定值以外,还温度控制的仪表,即它能够同时完成四个温区的温度负责单片机通过MAX487向PC发送所测温度值,交测量,根据各温区温度测量值与设定值的偏差分别计由上位机软件进行管理和绘图。算控制量,并通过四个控制输出通道分别调节四个温2系统软件设计区的电加热功率,使四个温区的实际温度与其设定值一致。同时4台单回路仪表的功能集成到1台四回路2.1被控量的选择仪表中,要求增加仪表的配置
5、和处理功能,此外要求系本控制系统目的是要控制灯泡的温度,因为灯泡统分别存贮4个回路的控制参数、完成4个控制回路的温度与热电偶的电压是一一对应的,而电压值对于的PID运算、显示4个回路的参数并完成设置操作等。智能仪表来说更加直接,所以在控制时可以把电压值1.2系统结构当作被控量,只有在显示时将其查表转换为温度值。本温控系统主要由电加热炉温度检测、环境温度这样处理有另外一个优点,那就是可以提高控制精度。检测、A/D转换、外部晶闸管调功、人机交互以及与PC机通信这几个部分组成。系统设计框图如图1所示。系统的硬件部分由单片机、测量控制、人机交
6、互、通信接口等部分组成。四个通道通过热电偶测到的热电偶电压值经过CD4051的八选一模拟选择开关再通过A/D转换电路送至单片机,单片机P89V51RD2得到温度值与由按键或485通信接收的设图1系统设计框图收稿日期:2008-09作者简介:林辉(1975—),男,硕士,讲师,研究方向为控制理论与控制工程。2009年第2期仪表技术·23·每1℃温度对应的热电势约为0.04mV,而智能仪表测应操作后向上位机回送一个数据包,从而结束该通信量电压的精度为0.01mV,即以电压为被控量其精度将过程。这种方式称为呼叫应答式通信,其中下传方向比以温
7、度为被控量时提高4陪。为PC机向温控仪传送数据,上传方向为温控仪向PC2.2控制量的选择机传送数据。灯泡的温度是由灯泡的功率决定,而功率由加在2.6仪表软件设计流程图灯泡两端的交流电压决定,所以要改变温度就要改变仪表软件设计流程图见图2,系统上电后,首先进灯泡的电压。交流调压是指交流电压幅值的变换(其行初始化,包括看门狗和液晶显示的初始化,使系统进频率不变),相对于交流调功方式(过零触发方式)而入正常工作环境。在进入系统工作前,还要工作经验言,其负载电压的交流有效值平稳,有利于温度稳定,值录入初始的PID控制参数和控温要求。系统开始工
8、灯泡不会出现闪烁。而要做到这一点就需要交流过零作时,需要判断上位机PC机有无发送数据,如果有,信号的配合,使晶闸管的控制周期与交流电同步。进行接收并进行设计值的处理,如果无直接进入设定交流电的频率为50Hz,而交流正弦波
