论文总字数：18453字

摘 要

开发远程温度控制系统，主要用于小型电炉的控制设计，使该系统不仅可以实现对电炉温度的就地控制，还可以实现对电炉温度的远程控制。本炉有两个温度控制热点，三个温度测点，AD/DA转换通过PCI1711多功能采集卡，数据传输到计算机。在软件上，应用MFC编程，主要实现对炉体的测量采样，计算温度，控制算法计算，然后输出控制到炉体的控制电路，从而实现对炉体的控制。远程控制时，下位机响应远程控制协议，向上位机发送数据，从上位机接收控制数据，通过下位机对炉进行控制，上位机拥有全部控制权限。本文主要介绍了温度控制的各种方法，最后选择PID控制和模糊控制作为验证，在硬件方面主要介绍了硬件电路中的模块功能、接口电路等，最后通过调试，曲线可以达到目的。

关键词: PID控制；PCI1711；远程控制；MFC

Abstract

Design of temperature network control system based on small electric furnace.

The system has the function of position control and network control. The stoVe. Two heaters to control the temperature and three scanning points Measure the temperature. The data is then sent to the computer Via the PCI1711  multi-function DAS card. In the software, MFC is used to sample the scan data. And then the temperature data. Then do the PID Value of the control that will be controlled by the circuit used on the stoVe. When the system is in a new control mode, the positioning computer responds to the control protocol. The locating computer sends data to a remote computer and receiVes control Values. The remote computer then has the ability to control the furnace by the location computer. It also has all the control. This paper mainly introduces seVeral temperature control methods. Finally, PID algorithm and fuzzy algorithm are selected for Verification. There are seVeral functional modules and interface circuits in the hardware module. Finally, debugging, control tasks.

Keywords: PID control;PCI1711; remote control; MFC

目录

摘要 2

Abstract 3

一 前言 5

1.1引言 5

1.2任务内容 6

二 温度控制方案的介绍 6

2.1不同处理器的特性 6

2.2不同的控制规律和方案 7

2.3 智能控制规律简介 8

2.4 本论文的控制方案 9

2.4.1 PID控制 9

2.4.2模糊控制 12

三 炉温控制系统（下位机）的硬件与软件 15

3.1 炉温控制系统简介 15

3.2 炉子与计算机的接口 19

四 软件设计（下位机） 21

4.1下位机的任务 21

4.2 VC 创建工程 21

4.3 程序结构简述 23

4.4 下位机本地控制程序功能简介 25

五 系统使用说明和结果分析 28

5.1 硬件使用说明 28

5.2 软件使用说明 29

5.3实验结果及分析 32

六 总结 35

致谢 36

参考文献（References） 37

一 前言

1.1引言

20世纪90年代以来，自动控制技术逐渐发展，计算机控制技术已经影响到我们生产、生活和学习的各个角落。过程控制技术目前在实现各项最优技术经济指标、提高经济的效率和劳动的生产率、节约能源、改善工作条件、保护环境以及健康等方面发挥着越来越重要的作用。在当今世界，微型计算机广泛应用于工业生产过程的测控领域。

随着计算机技术高速的发展，计算机在热处理中的应用逐渐广泛。例如,IBM-PC个人电脑,如超级TP*801单板机,广泛使用的586最近,奔腾微机,等,应用于加热炉温度控制,能够让人机对话,能够直观地显示或者打印各种工艺参数、曲线和仿真过程。因此，采用微型计算机温度控制已经成为了热处理领域中控制设备改造的方向。

炉温的控制方法目前有许多种，刚开始采用的是模拟仪表的方法，在20世纪80年代末期，计算机被引入炉温控制应用之中。进入90年代，国内出现了各种型号的数显稳压器。然而,从使用的角度,虽然微机温度控制先进,但也有设备复杂、困难的缺点在操作和维护,,一旦电脑故障,可能会导致整个热处理车间或瘫痪整个生产线,这绝对是不允许在现代生产,因此,近年来,人们对计算机进行集团的控制。但要是任何一台电炉都要采用一套独立的微机上、下温度控制系统，其投资将是非常巨大的，在目前的经济条件下，工厂是很难接受的。现在,分散控制,集中管理,配置的微机作为上位机,管理车间,并监控炉的操作条件,机器可以自动控制炉温和接受电脑控制的功能,同时,使用简单和可靠的电子数字控制器在炉前控制设备,通过这种方式,可以得到相同的温度控制精度高,并能大大提高工作可靠性。这为炉温控制技术带来了新的发展。

随着世界先进技术的发展，对温度控制技术的兴起和成熟提出了更高的要求。随着微电子计算机技术的发展，温度控制技术正朝着高精度、多功能、智能化、系统化、高可靠性的方向发展。

如今，随着经济的发展，世界上的经济竞争愈演愈烈，钢材成本的下降与钢铁企业的生存紧密相关。在冶金行业，加热炉是能耗大户，根据相关报道，在轧钢加工成本中能耗占65-70%左右，在轧钢的过程能耗中，加热炉耗占60%-70%左右。提高加热炉的燃烧控制能力，不仅能够通过节能产生巨大的经济效益，还可以促进我国冶金行业自动化控制水平的提高。现有的控制设备也需要改造^[1]。

本课题就是在这种发展趋势的基础上提出的。当然，本课题只研究简单的炉温控制系统，实际工业应用有很大的不同。但初步研究设计在工业生产的主题不仅可以减少炉温度控制成本的设备,而且还能让我们了解计算机控制系统的组成,设计方法和调试步骤等基本知识,还提高我们独立工作的能力,以及综合运用理论知识知道的能力和技能。

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