论文总字数：19389字

摘 要

温度控制一直是工业生产过程中必不可少的环节。随着科学技术的发展，计算机等微机技术的革新，工业生产活动对温度等过程控制提出了更高的要求。本课题是对于远程温度控制系统的下位机开发，主要针对小型电炉进行控制和设计，使系统对炉子的温度既能进行本地控制也能实现远程控制。实验运用PI控制方式来对炉温进行调节控制，但PI控制并不是简单的算法运用过程，需要对被控对象及相应装置有更充分深入的理解。首先需要熟练掌握数据采集卡的使用方法，通过PCI-1711数据采集卡进行AD/DA转换；然后运行MFC编程程序，对测量值进行采样，计算炉子的温度，控制算法计算最后再输出控制量给炉子的控制电路，从而达到对炉子的控制。同时，作为炉温控制系统的现场端对远程控制协议进行响应，并向控制端发送数据或接收来自控制端的数据，以此对炉温进行控制，且上位机拥有一切控制权限。本文主要论述PI控制对炉温的调节，简述硬件电路中的各模块功能，接口电路以及对于各模块的设计论证，最后通过对稳定性超调量等指标的比较，使系统达到目标要求。

关键词 :PI控制；炉温；PCI-1711；过程控制；数据采集

Abstract

Temperature control has always been an indispensable part in the industrial production process. With the development of science and technology, the innovation of computers and other microcomputer technologies, industrial production activities have put forward higher requirements for temperature and other process control. This subject is for the development of the lower computer of the remote temperature control system, mainly for the control and design of small electric furnaces, so that the system can perform local control and remote control of the furnace temperature. The experiment uses the PI control method to regulate and control the furnace temperature, but PI control is not a simple algorithm application process, and requires a more thorough understanding of the controlled object and the corresponding device. First of all, you need to be proficient in the use of data acquisition cards, and perform AD / DA conversion through the PCI-1711 data acquisition card; then run the MFC programming program to sample the measured values, calculate the temperature of the furnace, calculate the control algorithm, and finally output the control amount The control circuit of the furnace, so as to achieve the control of the furnace. At the same time, the on-site end of the furnace temperature control system responds to the remote control protocol and sends data to or receives data from the control end to control the furnace temperature, and the host computer has all control rights. This article mainly discusses the adjustment of the furnace temperature by PI control, briefly describes the function of each module in the hardware circuit, the interface circuit and the design demonstration for each module, and finally makes the system meet the target requirements by comparing the indicators such as stability overshoot.

Keywords: PI control；furnace temperature； PCI-1711； process control

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 课题背景及任务内容 1

第二章 温度控制方案简介 2

2.1各种处理器的特点 2

2.1.1可编程逻辑控制器 2

2.1.2单片机 2

2.1.3工业控制计算机 2

2.2不同控制规律 2

2.2.1 PID控制 2

2.2.2模糊控制 3

2.2.3预测控制 3

2.2.4 smith预估控制 3

2.3 本文所采用的控制方案 3

2.3.1 PI调节 4

第三章 炉温控制系统的硬件与软件概况 6

3.1采集卡 PCI-1711 相应软硬件简介 6

3.1.1 PCI总线多功能卡 6

3.1.2 PCI—1711 6

3.1.3 相应软件及驱动 6

3.2 炉温控制系统概述 7

3.2.1 系统基本功能及原理简述 7

3.2.2 计算机系统模块 8

3.2.3 标准接口模块 8

3.2.4 炉体模块 8

3.2.5 控制装置模块 9

第四章 软件设计 （现场端） 11

4.1 现场端的主要任务 11

4.2 VC 工程的选择与创建 11

4.3 程序结构简述 12

4.4控制端程序功能简介 13

第五章 系统的操作步骤与结果分析 16

5.1 硬件操作说明 16

5.2 软件操作步骤说明 16

5.3实验数据的分析 18

5.3.1 分析参数变化所带来的影响 18

5.3.2 结果分析 19

第六章 总结与展望 20

谢辞 21

参考文献 22

第一章 绪论

1.1引言

近年来，随着经济的迅速发展、自动控制技术发展加快，计算机控制技术以及过程控制系统在工业生产活动中逐渐显得尤为重要。高性能的控制系统已成为现代化工厂中的基本组成部分。传统的温度控制方法总是基于经验进行，这不仅会造成时间和人力的浪费，也难以达到现代工业生产对温度精确性的要求。于是，微机温控，成为温度控制领域的改造方向。它能够满足现代工业对精度的要求，支持人机对话，可以更为直观地显示或打印各种工艺参数，甚至可以对工艺曲线进行有效模拟。

然而，温度控制字的方法是多种多样的，从早期的模拟仪表的使用，到现在微机的应用^[1]。随着时间的推移，技术在逐渐的革新，不断克服和完善某些不足，以适应当今社会的要求。微机温控仍然有着设备复杂的缺点和在出现故障时可能导致整条生产线瘫痪的隐患。因此，微机群控饱受争议。由此分散控制-集中管理的控制模式应运而生，即将适配好的计算机分为现场端和控制端，现场端能实现温度检测，显示参数等功能，同时还能将这些信息通过网络向控制端传输；控制端同样也可以借助网络向现场端发送命令进行控制，形成双向交互^[2]。这即能够完成传统温度控制的功能，又大大提高了准确性和可靠性，为温度控制的发展提供了新的可能。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：19389字