论文二 - 图文

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电热水暖微机恒温控制系统

摘要:本文设计了电热水暖微机恒温控制系统,考虑到目前市场上存在的家庭采暖设

备控制精度不高,执行器件动作时噪音太大给用户带来的不便。本系统采用单片机AT89C51、串行A/D转换器ADC0832和高精度数字温度传感器18B20构成具有电压前馈的单回路闭环控制系统,用固态继电器作为控制开关、用PID控制器实现开关控制结合PWM脉宽调制的调功方式,达到了无噪声高精度的控制效果。同时简单介绍了键盘显示专用芯片HD7279,最新单总线形式数字温度传感器DS18B20的硬件连接方法和软件的C51编程实现方法。

本次设计优点很多,该系统硬件成本低,控制精度高,在10到90℃内达到了±0.5℃,并且实现了温度值在设定范围内的连续可调,抗干扰能力强,技术实施方案简单、易行、实用并具有通用性。该系统既可满足家庭用户对电热式水循环采暖设备的要求,也可以满足控制工程等课程的实验、实习和课程设计的要求,具有实际推广应用价值。

关键词:PID调功控制 单片机 电压前馈 A/D转换 单回路

I

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Electric heating hot-water heat microcomputer constant

temperature control system

Abstract: This text discusses the design of single-phase electrothermic water-warm

homothermal control system.

In consideration of the inconvenience that brings by the present household heating equipment on the market exists low control accuracy and too loud noise when the actuator is in action。This system adopts MCU AT89C51、serial A/D converter ADC0832 and high accuracy digital temperature sensor 18B20 constitute the single circulation closed-loop control system with voltage feedforward, uses solid-state relay as control switch, brings the conditioning power method of switch control conjunct PWM vein breadth modulation into realization by PID controller ,it reaches the control effect of noisefree and high accuracy. At the meantime, it simply introduces the keyset display tailormade chip HD7279, the hardware junction method of updated unibus formal digital temperature sensor DS18B20 and C51 programming realizing way of software.

The result of experiment shows that the hardware cost of the system is low, control accuracy is high, which reaches ±0.5℃ in 10-90 ℃, and it actualizes succession adjustable of temperature value in the enactment range. Its anti- interference ability is strong, the technique actualize scheme is simple, liable to carry out, practical and has the in general use also. The system not only can satisfy domestic users’ demand of electrothermic water circulation heating equipment, but also can satisfy the requirement of course experiment, practice and course design of the MCU, microcomputer control course of electrician ,it has the actual expansion and application value.

Keywords: PID control; single Chip; voltage feed-forward; A/D convert; Single-Loop

II

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目 录

前言 .................................................................. 1 一 微机恒温控制系统的控制方案拟订 ..................................... 2 1 微机恒温控制系统设计目标 ............................................ 2 2 微机恒温控制系统控制算法的选择 ...................................... 3 二 微机恒温控制系统数学模型的分析 ..................................... 5 1 PID算法分析 ......................................................... 5 2 微机恒温控制系统离散化方块图 ........................................ 7 3 PID算法数字化 ....................................................... 8 4 微机恒温控制系统数字化具体实现 ...................................... 9 5 数字PID调节中的几个问题的解决 ..................................... 11 6 系统最终方案的确立 ................................................. 13 三 微机恒温控制系统的硬件设计过程 .................................... 14 1 温度传感器DS18B20 .................................................. 14 2 前馈电压A/D转换器选择 ............................................. 19 3 单片机型号的选择 ................................................... 20 4 键盘与显示的选择 ................................................... 23 5 看门狗电路 ......................................................... 24 6 执行器件选型 ....................................................... 26 四 微机恒温控制系统的软件设计 ....................................... 28 1 微机恒温控制系统软件流程图 ......................................... 28 2 系统各个功能模块的编程实现 ......................................... 29 3 编程中的特点 ....................................................... 37 五 微机恒温控制系统的上位机软件设计 .................................. 39 六 微机恒温控制系统的测试与实验处理 .................................. 41 1 系统投运实验 ....................................................... 41 2 PID参数整定 ........................................................ 41 3 实验结果分析 ....................................................... 43

III

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七 总结 ............................................................. 46 致谢 ................................................................. 47 附录1 系统硬件原理图 ................................................. 48 附录2 PID控制程序 ................................................... 50 参考文献 ............................................................. 77

IV

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前 言

一年四季春夏秋冬,每个季节有每个季节的过法。春季和秋季是最舒服的季节,夏季热是很显然的,冬季是最冷的。我们就说冬季,一到冬天,全国各地都要碰到取暖这个问题,并且取暖的方式基本是集中供热的方式。它的热源固定,并且供热的面积比较大,一般是以小区为单位,而且能够24小时不间断供暖,可以算得上是比较方便实惠。但也存在许多的问题,如供热不及时、能源浪费、中途能量损耗大、污染严重、收费一刀切、特别是不便于分散居民使用等。近些年来,随着人们的生活水平不断提高,人们对生活品质需求也越来越高,又由于电力资源的不断丰富,电费价格下降,许多用户开始用起了独立的家庭电热取暖器,这也满足了人们对家用产品的方便、灵活、卫生、安全和经济的要求。所以近些年来,这种小型的家庭用的电热水暖系统是越来越受人们的青睐。

然而与此同时,也存在很多的问题,经过市场调查发现 :1)目前市场上可以看到的家庭水暖系统大多数是用非常简单的开关控制,并且还没有做到恒温控制;2)所用的交流接触器所带来的噪声污染令顾客十分不满意。

对以上问题,我们于是开设了此课题,来解决家庭电热采暖器设计的不足们以恒热(EVERHOT)公司生产的CSFL060型家庭采暖/热水一机两用型机为例,对其控制电路进行改进,来完成本次课题的设计。

在此系统中,我们要解决的是采暖回路的工作,要控制的效果就是控制加热炉膛内水温,让其恒定在一个固定值上,以达到恒温控制的效果;采用新型执行器件消除系统带来的噪声问题。

1

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一 微机恒温控制系统的控制方案拟订

本次设计主要是为解决好家庭电热水暖车自动控制系统中使用交流接触器带来的噪声污染问题和恒温控制问题。经市场调查发现证实,现在市场上出现的家庭电热水暖系统所用的大多是用十分简单的开关控制,并且没有做到恒温控制,所用的交流接触器所带来的噪声让人难以忍受,用户很不满意,对这样的噪声污染意见很大。我们以恒热(EVERHOT)公司生产的CSFL060型家庭采暖/热水一机两用型机为例,对其控制电路进行改进,来实现本次课题的设计。

针对广大客户提出的要求,我们对其进行改造设计开设本课题,来改进恒热公司生产的家庭水暖恒温自动控制系统。本课题设计主要实现的功能就是:要将系统原来简单开关控制的方法做改进,并且做到恒温控制,消除交流接触器所带来的噪声污染。

家庭采暖系统CSFL060特性:额定容积60L,额定功率10.8kW,最大采暖面积 150m2,供电电源为三相交流380V,采暖水温调节范围是10~80℃。

1 微机恒温控制系统设计目标

针对广大客户的要求,及家庭采暖系统CSFL060的一些特征,我们设计改造出一套微机恒温控制系统,于是拟订了一套想通过本次设计能解决的一些实际的问题。

1)对家庭采暖自动控制系统CSFL060改进期望目标:用固态继电器达到无触点式 控制,消除了噪声。

2)用PID算法来实现恒温控制,控制精度可达到±0.4℃。 3)系统对水温控制的恒定温度在8-80℃范围内,能做到连续可调。 4)故障提示音报警,对各检测元件故障可做出不同方式的声音报警。 5)装置通用性强,可用于多种对水的电热恒温控制。 6)PID参数连续可调,人机界面友好。

7)装置可将温度数据通过串口送到上位机,上位机软件可将接收到的数据存贮并可显示温度变化曲线。在控制效果上要能做到自动控制系统所要求的快、准、稳,并且有着广泛的市场前景。通过查阅各种相关资料,反复思考,初步确定系统总体方案框图如下图1-1所示。

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温度检测电路 A/D变换电路 单片机 光电隔离 加热 控制电路 电压前馈电路 上位机监视 键盘显示 故障报警电路

图 1-1 系统整体框图

2 微机恒温控制系统控制算法的选择

目前我们了解较多的控制算法有三种:1.直接数字控制;2.数字化PID控制;3模糊控制。对于我们这个小系统,其数学模型很难建立,用DDC算法是很难实现的,模糊控制更是需要大量的实验数据来寻找模糊控制规律,所以最好还是选用数字化PID控制。数字化PID控制对于我们来说也十分熟悉,又不用对系统建立数学模型,实现的可能性要大得多,于是我们选择用数字化PID控制作为系统的控制算法。

所谓PID调节是根据实际测量值与设定值的偏差,按比例—积分—微分的函数关 系进行运算,将运算结果输出来控制被控对象。用PID控制系统如图1-2所示。

r(t) e(t) PID 被控对象 y(t)

图1-2 控制系统图

由于温度响应的滞后,即使采用PID控制,当电网电压波动较快时,温控精度仍受影响。电压前馈控制的原理是当电网电压下降或上升时,立即进行调整,使输出功率保持不变,也就是说使输出有效电压不变。于是加入电压前馈,系统原理如图1-3 所示。

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f 电压扰动 电压前馈 r(t) e(t) PID 被控对象 y(t)

图1-3 系统原理图

应用到实际,其控制系统组成方块图为图1-4如下图所示。

电压前馈 电压扰动f r(t) e(t) 单片机PID 控制器 控制网(固态 继电器) 三相电 加热炉 y(t) DS18B20温度传感器

图1-4 系统组成方块图

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二 微机恒温控制系统数学模型的分析

1 PID算法分析

PID调节器的控制输出微分方程表示式为:

P(t)?Kp[e(t)?1Ti?t0e(t)dt?TDde(t)dt] (2-1)

式中: P(t)—PID调节器的输出信号;

e(t)—PID调节器的偏差信号,它等于测量值与给定值之差;

Kp—PID调节器的比例系数;

Ti—PID调节器的积分时间;

TD —PID调节器的微分时间; PID调节器的传递函数为:

G(s)?kp?KpTis?KpTDS (2-2)

在PID调节器的微分方程与传递函数表达式中, Kp反映了比例调节器的作用。它决定了控制的强弱,只要有偏差就能及时地产生与之成比例的调节作用,具有调节及时的特点。比例调节器对阶跃输入的响应见图2-1(a)所示。比例调节器的特点是简单快速,但具有自平衡的控制对象有余差。为解决此问题,引入积分环节,其积分方程为Y?(1Tit)?e(t)d(t) , 传递函数为

01TiS。

积分作用的特点是调节器的输出与偏差存在的时间有关,只要偏差存在,输出就会随时间不断增长,直到偏差消除,调节器的输出才不再变化,因此积分作用能消除余差。

积分作用的阶跃响应曲线如图2-1(b)所示。如果把比例和积分两种合起来,就构成了PI调节器,PI调节器的输出趋于稳定值KiKpe(t)。由此可见,PI调节器既克服了单纯比例调节存在余差的特点,又避免了积分调节器响应慢的缺点。其静态和动态特性均得到了改善。但PI调节器有滞后现象,使系统的响应速度变慢,超调量变大,

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并可能产生振荡。如果在调节器中加入微分作用,可减小超调使系统趋于稳定。微分环节的方程为Y?TDde(t)/dt,传递函数为TDS。微分作用的响应曲线如图2-1(d)所示。在系统偏差刚刚出现,偏差值不大时,根据偏差变化的趋势(即变化速度),提前给出较大的调节作用,使偏差尽快消除。由于调节及时,可以大大减小系统的动态偏差及调节时间,从而使过程的动态品质得到改善。把比例和微分两种结合起来,构成了PD调节器,PD调节器的阶跃响应曲线如图e所示。当偏差刚一出现,PD调节器输出一个很大的阶跃信号,然后按指数下降,以至最后微分作用完全消失,变成一个纯比例调节。积分器能消除余差提高精度,但使系统的响应速度变慢,稳定性变坏。而微分器能增加稳定性。加快响应速度。比例器为基本环节。所以把三种作用组合起来,形成PID调节器,可实现稳定的控制。PID对阶跃信号的响应曲线如图2-1(f)所示。在阶跃信号作用下,首先是比例和微分作用,使调节作用加强,然后再进行积分,直到最后消除余差为止。因此,采用PID调节器无论从静态还是动态的角度来说,调节品质得到了改善。在单片机恒温控制系统中,采用PID调节,实现温度的恒值控制,能够满足系统的控制要求。

E(t) E(t) Y t Y t t t

图2-1(a) 比例响应曲线图 图2-1(d) 微分响应曲线图

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E(t) E(t) Y t Y t t t

图2-1(b) 积分响应曲线图 图2-1(e) PD响应曲线图

E(t) E(t) Y t Y t t

t

图2-1(c) PI响应曲线图 图2-1(f) PID响应曲线图

2 微机恒温控制系统离散化方块图

系统由于要由数字控制来实现,所以要对还系统进行一点改进,将其离散化,其方块图如图2-2。

电压前馈 f(k) 电压扰动f W E(k) 单片机PID 控制器 U(k) 控制网(固态 继电器) 三相电 加热炉 Y DS18B20温度传感器 Y(k)

图2-2 离散化方块图

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3 PID算法数字化

由于计算机控制是一种采样控制,它只能根据采样时刻的偏差值来计算控制量。因此,在计算机控制系统中,必须首先对前式(2-1)进行离散化处理,用数字形式的差分方程代替连续系统的微分方程,此时积分项和微分项可用求和及增量式表示:

?dtn0e(t)d(t)??E(j)?t?T?E(j)j?0j?0nn (2-4)

(2-5)

de(t)?E(k)?E(k?1)?t?E(k)?E(k?1)T将式(2-4)和式(2-5)代入式(2-1),则可得到离散的PID表达式:

?T?P(k)?KP?E(k)??TI???T??E(j)?E(k)?E(k?1)? (2-6) ?kDj?0T??式中?t=T 采样周期,必须使T足够小,才能保证系统有一定的精度;

E(k) 第k次采样时的偏差值; E(k-1) 第(k-1)次采样时的偏差值; K 采样序号,k=0,1,2;

P(k) 第k次采样时次采样时调节器的输出。

由式(2-6)的输出值与阀门开度的位置一一对应,因此,通常把式(2-6)称为位置型PID的位置控制算式。

由式(2-6)可以看出,要想计算P(k),不仅需要本次与上次的偏差信号E(k)和E(k-1),而且还要在积分项把历次的偏差信号E(j)进行相加,即?E(j)这样,不仅

J?0k计算繁琐,而且为保存E(j)还要占用很多内存。因此,用式(2-6)直接进行控制不是很好。因此,我们做如下改动。

根据递推原理,可写出(k-1)次的PID输出表达式:

?TP(k?1)?KP?E(k?1)?TI??E(j)?j?0rTDT?E(k?1)?E(k?2)?? (2-7)

??用式(2-6)减去式(2-7),可得

P(k)?P(k?1)?KP?E(k)?E(k?1)??KIE(k)?KD?E(k)?2E(k?1)?E(k?2)? (2-8)

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式中 KI?KPTTI 积分系数

KD?KPTDT微分系数

还有一种为增量型PID算法,其表达式也很简单,如下:

?P?P?k??P?k?1??KP?E(k)?E(k?1)??KIE(k)?KD?E(k)?2E(k?1)?E(k?2)? (2-9)

本系统实际上是一个位置型PID控制器,而不是增量型PID控制器所以选用(2-8)式作为系统的控制算法。

4 微机恒温控制系统数字化具体实现

(1) PID算法实现

考虑到系统实现的可行性,设计中采用(2-8)来实现PID运算,KP ,KI ,KD 由设定值:比例度P,积分时间I,微分时间D运算得来。

KP?1P

TTI (2-10)

(2-11)

KI?KP

KD?KPTDT (2-12)

用Kill C 编写PID运算核心式也十分简单,如下:

Pk?Pk_1?Kp?(Ek?Ek_1)?Ki?Ek?Kd?(Ek?2?Ek_1?Ek_2);

Pk_1=Pk; Ek_2=Ek_1;

Ek_1=Ek;

Pout=Pk;

在程序中只要设定输入控制参数P、I、D即可,温度可自行设定。

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(2) 电压前馈的实现

实际上,调功过程就是在脉冲周期内控制热功输出的时间,设额定电压为U0,实际电压为Ut,额定输出功率为P0,实际功率为Pt,理想时要输出的功为W0,有下列关系式:

P0?U02/R Pt?Ut2/R

W0?P0t

(2-13) (2-14)

(2-15)

(2-16)

W0?Pt(t?t')

由式(2-15)和(2-16)得:

P0t?Pt(t?t')

(2-17)

将(2-13)和(2-14)代入上式可得:

t?t('U02Ut2?1) (2-18)

则输出脉宽为:

tout?tPID?t补?tPID?tPID(U02/Ut2?1)

(2-19)

tout-脉宽时间

tPID-PID运算所得控制时间

(3) 调功输出的实现方法

由于系统的电加热炉为三相四线制接法,其单相对地的波形相同,为正弦波形式。我国电力供电是50Hz ,固态继电器多为过零型,则最小可准确到一个波头,1秒钟有一百个波头,我们取5秒钟为一个功率输出周期,我们控制的功率误差就是±1/500,即±0.2%,控制精度也就足够。也就是说,我们采用PWM脉冲调制输出方式,脉冲周期为5秒。其控制实现原理如图2-3所示。

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U t PWM T t

图2-3 控制实现原理图

实际控制效果没有原理图那么完美,PWM调制输出可能没问题,但脉宽中电平由低变为高电平时,电压波形不会正好在过零点,可能在两过零点之间,实际控制输出 的功率也就存在一定的误差,上面已经分析过存在的误差,最大有±0.2%的误差。但对本系统没有影响。

PWM在程序上的实现也很简单,用一个循环来输出周期脉冲,如下程序:

for(j=0;j

if(j

}

outp=JOpen; else

outp=JClose;//关断继电器 delay10ms(1);

//接通继电器

5 数字PID调节中的几个问题的解决

(1) 采样周期的选取

从理论上讲,采样频率越高,失真越小。但是从控制器本身而言,大都是依靠偏差信号E(k)进行调节计算的。当采样周期T太小时,偏差信号E(k)也会过小,此时计算机将会失去调节作用,采样周期T过长又会引起误差。因此,采样周期T必

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须综合考虑。

根据经验,被测参数为温度时,采样周期一般为15-20秒,为尽量提高控制精度,本系统采样周期确定为10秒钟。

(2) 正反作用的选取

控制器正、反作用的选择原则,是要使系统成为一个负反馈系统。一般有两种选择方法:逻辑推理方法和方块图法。

按逻辑推理法来定,如下流程:

首先可确定所用的阀门(固态继电器)为气开型,则有下列推理:1假设温度升高→2要求阀关小→3要求阀上信号减小→4要求控制器比例作用输出信号减小。由上面的推理,控制器需用反作用型。

模拟系统中调节器的正、反作用是靠改变模拟调节器中的正反作用开关的位置来实现。而在数字PID调节器中,可用两种方法来实现。一种方法是通过改变偏差E(k)来完成。其做法是,正作用时,E(k)=M(k)-R(K);反作用时,则E(k)=R(K)-M(k),程序的其他部分不变。另一种方法适用于增量型计算式(2-9)中,本系统没用到,所以不多介绍。我们要选用反作用型,则应使用E(k)=R(k)-M(k)(其中R(k)表示设定值,M(k)表示测量值)。

(3) 积分饱和方法的确定

在模拟系统中,由于积分作用,将使调节器的输出达到饱和。为了克服这种现象,又研究出抗积分饱和型PID调节器,同样,在数字PID调节器中也存在着同样的问题。

数字PID调节器消除积分饱和的方法有:削弱积分法、有效偏差法及积分分离法等。

a)削弱积分法

这种修正方法的基本思想是:一旦控制量进入饱和区,则停止进行增大积分的运算。具体地说,在计算P(k)值时,首先判断一下上一采样时刻控制量P(k-1)是否已超过限制范围,如果已超出,将根据偏差的符号,判断系统的输出是否已进入超调区域,由此决定是否将相当偏差计入积分项。

b)有效偏差法

当位置型PID算式算出的控制量超出限制范围时,控制量实际上只能取边界值,

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即:

P(k)?Pmax(通常为100%阀位)

P(k)?Pmin (通常为0%阀位)

c)积分分离法

设给定值为R(k),测量值为M(k),最大允许偏差为A,则积分分离控制的算式为

??A时,为PD控制E?k??R?k??M?k???

?A时,为PID控制? 为了系统实现稳定方便,本设计采用有效偏差法较好。

6 系统最终方案的确立

经上述对微机恒温系统设计的分析,我们确定了本系统的数字PID算法的基本算式:P(k)?P(k?1)?KP?E(k)?E(k?1)??KrE(k)?KD?E(k)?2E(k?1)?E(k?2)?;在PID运算的基础上加上了前馈控制;用调功的方法来实现系统输出控制;为了使系统的稳定性能更加稳定,性能更加完好,我们加入了抗积分饱和处理;经过一定的思考后,又加上了分程控制的方法,在温度偏差较大时,将输出置为全开(或全闭)来实现系统的快速性。通过以上处理与分析,整个微机恒温控制系统的控制方法实现就基本上确定了。

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三 微机恒温控制系统的硬件设计过程

电热水暖微机自动控制系统的硬件原理图如下图3-1所示。

三相电热恒温炉 18B20温度 数字传感器 信号线 232串口线 数据采集 与监测 上位机 控制线 三相固态继电器 电源线 PID控制 单片机系统 A B C ~380V三相电压

图3-1 整个系统硬件原理图

从图3-1中可以观察到:在三相四线制中,我们取任意取其一相,它对地的电压都是220V,经220~6.3V交流变压器,变为低压后,经全桥整流后,得到的7.7V直流,(滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路),本次设计用的是在负载两端并联电容器来滤波的,滤波后经稳压管7805稳压后就可以得到+5V电压作为单片机小系统的供电电源。从经过整流桥后出来的直流电压7.7V经电阻分压后作为前馈送入到ADCTLC0832中进行A/D转换。三相交流电经固态继电器后连接到加热炉丝上,加热炉丝接法为星形接法。温度传感器DS18B20测得的温度送到控制器(单片机小系统),控制器经过运算就可以得到输出控制量。

1 温度传感器DS18B20

传感器DS18B20是美国DALLAS公司生产的一线数字温度传感器,它的测温范围是-55~+125℃。分辨率为0.0625℃,在-10~+85℃范围内其测温准确度为±0.5℃。他体积小,功耗低,抗干扰能力强,易于微机处理连接,无需任何外围硬件即可方便的进行温度测量。与单片机交换信息仅需要一根I/O口线,其读/写及温度转换的功率也可来源于数据总线,而无需额外电源。每片DS18B20都有全球惟一的识别号,因

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而特别适合于构成多路、多点温度测量系统。

DS18B20是一种单总线数字传感器,‘单总线’技术理论上可接600~700个传感器。下图3-2是DS18B20的几种封装形式图,具体的引脚说明可查看相关资料。

BOTTOM VIEW DALLAS DS18B20 1 2 3 GND DQ VDD 1 2 3 6 5 4 DS18B20P TSOC NC NC NC 1 2 3 DS18B20 TO-92 PACKAGE NC NC NC NC DQ为数字信号输入/输出端 GND为电源地 GND DO VD 较 较 NC NC VDD DQ 1 2 3 4 8 7 6 5 VDD外接供电电源输入端 NC表示空脚 DNC表示不连接 DS18B20Z 8-PIN SOIC(150-MIL) 图3-2 封装形式图

DS18B20的64位ROM保存了设备的惟一序列号。64位激光ROM从高位到低位依次由8位CRC、48位列号和8位家族代码(28H)组成。高速闪存包含2字节的温度寄存器,保存了温度传感器的温度输出,还提供了上限(TH)和下限(TL)报警寄存器、配置寄存器的访问。

DS18B20利用Dallas的单总线控制协议,实现了利用单线控制信号在总线上进行

通信。由于所有的设备通过漏极开路端(即DS18B20的DQ脚)连在总线上,控制线需要一个上拉电阻(大约5千欧)。在这一总线系统中,微控制器(主控设备)通过惟一的64位序列码识别和访问总线上的器件。由于每一设备有惟一的编码,连在总线上可被访问的器件数实际上是无限的

(1) 供电的方式

a)使用寄生电源方式,在发生温度变化时,在I/O线上提供一上拉电阻。如图3-3图所示,通过使用一MOSFET把I/O线直接拉到电源可达到这一点。此时,VDD必须接地。

b)采用外部电源供电的方式,外部电源部连接到VDD引脚,I/O线上不要求上拉电阻。如图3-4所示。

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+5V +3~+5V DS18B20 R uP 4.7K? GND I/O 4.7K? J 3 2 1 DS18B20

VDD

P1.0 图3-3 寄生电源方式图 3-4 外部电源供电的方式

对于上述两种供电方式,从系统的可靠性考虑,系统采用的是外部电源供电方式。

(2) 传感器DS18B20的测温原理

低温系数振荡器输出的时钟脉冲信号通过由高温系数振荡器产生的门开通周期而被计数值来测量温度。计数器被预置为与-55℃对应的一个基数值,如果计数器在高温系数振荡器输出的门周结束前计数到零,表示测量的温度高于-55℃的温度寄存器的值就增加一个增量,同时为了补偿温度振荡器的抛物线特性,计数器被斜率累加器所决定的值进行预值,时钟再次使计数器计数直至零,如果门通时间仍未结束,那重复此过程,直到高温度系数振荡器的门周期结束为止。这是温度寄存器中的值就是被测的温度值。DS18B20的测温原理如图3-5所示。

斜率累加器 预置 预置 低温度 系数振荡器 高温度 系数振荡器 计数器 = 0 +1 比较 温度寄存器 停止 计数器 = 0

图3-5 DS18B20的测温原理

(3) 传感器DS18B20的读/写

访问DS18B20的顺序如下:

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低功耗高速TTL)。另外,在对片内存储器编程(固化)时,此引脚用于输入编程脉冲。

PSEN(29脚):在访问片外程序存储器时,此端输出负脉冲作为存储器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间,PSEN信号在12个时钟周期中两次生效。不过,在访问片外数据存储器时,这两次有效的PSEN信号不出现。PSEN端同样可驱动8个LSTTL负载。我们根据PSEN、ALE和XTAL2输出端是否有信号输出,可以判别单片机是否在工作。

EA/VPP(31脚):当EA端输入高电平时,CPU从片内程序存储器地址0000H单元开始执行程序。当地址超出4KB/8KB时,将自动执行片外程序存储器的程序。当EA端输入低电平时,CPU仅访问片外程序存储器。需要注意的是,如果保密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA的状态。

在对EEPROM存编程时,此引脚用于施加编程电压VPP。AT89系列单片机不同型号单片机的编程电压不同,有12V和15V两种。

④输入/输出引脚(P0、P1、P2和P3端口引脚)

P0~P3是4个寄存器,也称为4个端口,是AT89C52单片机与外界联系的4个8位双向并行I/O口。由于在数据的传输过程中,CPU需要对接口电路中输入输出数据的寄存器进行读写操作,所以在单片机中对这些寄存器像对存储单元一样进行编址。通常把接口电路中这些已编址并能进行读写操作的寄存器称为端口(Port),或简称“口”。

P0.0~P0.7(39~32脚):P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时,它分时提供低8位地址和8位双向数据,故这些I/O线有地址/数据线之称,简写作AD0~AD7。在快速擦写存储器编程时,从PO输入指令字节,在验证程序时,则输出指令字节(验证时,要外接上拉电阻)。

P1.0~P1.7(1~8脚):P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在对EEPROM编程和验证程序时,它输入低8位地址。

P2.0~P2.7(21~28脚):P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在访问片外存储器时,它输出高8位地址,即A8~A15。在对EEPROM编程和验证程序时,它输入高8位地址。

P3.0~P3.7(10~17脚):P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在整

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个系统中,这8个引脚还具有专门的第二功能。

(2) AT89C51功能特点

AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比。

AT89C51具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。

此外,AT89C51可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。

单片机小系统硬件接线图在附录1中可见。

4 键盘与显示的选择

目前市场上典型的键盘显示芯片有8279和HD7279。

8279是通用的可编程键盘/显示接口芯片。利用8279可以实现键盘/显示的自动扫描,可识别键盘上闭合键的键号,可以节省CPU对键盘/显示器的操作时间,减轻CPU的负担,而且显示稳定。不过它采用并行传输方式,需要占用CPU的硬件资源较多,而且价格较高。

HD7279A是一片具有串行接口的,可同时驱动8位共阴极数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯片该芯片,该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵,单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。

HD7279A内部含有译码器可直接接受BCD码或16进制码,并同时具有2种译码方式,此外还具有多种控制指令如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。

HD7279A具有片选信号可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。

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串行接口无须外围元件可以直接驱动LED,各位独自控制译码/不译码及消隐和闪烁属性,内部含有去抖动电路,具有段寻址指令,方便控制独立的LED等等。

经过对比综合考虑,我们选用HD7279芯片,其应用串行传输,节省CPU硬件资源,便于程序模块化设计。其硬件实现图见附录1。

5 看门狗电路

由于单片机自身的抗干扰能力较差,尤其是在一些条件比较恶劣、噪音大的场合,常会出现单片机因受外界干扰而导致死机的现象,造成系统不能正常工作。我们为了防止单片机死机、提高单片机系统抗干扰性,我们加入看门狗电路。CD4060是带振荡器的14位计数器,由该芯片构成的看门狗电路如图3-12所示。

4060计数频率由RT和CT决定。设实际运行的用户程序所需要工作周期为T,分频器计满时间为T?,当T??T且系统正常工作时,程序每隔T对4060扫描一次,分频且永无计满输出信号。如系统工作不正常(程序弹飞,死循环等),程序对4060发不出扫描信号,分频器计满输出一个脉冲信号使CPU复位。

4060的振荡频率f由RT、CT决定。Rs用于改善振荡器的稳定性,Rs要大于RT。一般取Rs=10RT,且RT>1K?,CT≥100PF。

0.01uf 16 15 14 13 12 11 10 9 680 JUMP RS CT 11 CIN 9 COUT 10 COUTRT 0.01uf 12 RST 扫描输入 680 1 4 Q6 2 Q7 6 14 3 Q8 13 4 Q9 15 5 Q10 6 Q12 1 2 7 Q13 3 8 Q14

图3-12 看门狗电路

可能会修改可编程器件参数,使看门狗失效;4060的RST线上阻容组成的微分电路很重要,因为扫描输入信号是CPU产生的正脉冲,若此信号变“1”后,由于干扰,程

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序正好弹飞,微分电路只能让上跳沿通过,不会封死4060,看门狗仍能计数起作用。若没有微分电路,扫描输入信号上的“1”状态封死4060,使之不能计数,看门狗不起作用;CPU必须在正确完成所有工作后才能发扫描输入信号,且程序中发扫描输入信号的地方不能太多。否则,在哪里有死循环,看门狗就不产生计满输出信号,不能重新启动CPU;4060的计满输出信号不但要接到CPU的RST脚,而且还应接到其他芯片的RST脚,因为程序弹飞后,其他具有RST脚的芯片状态也混乱了,必须全部复位。

当然我们也可以采用看门狗专用芯片MAX813L来监视程序的正常运行。其硬件连接图如下图3-13所示。

VCC Rest 200k 1 22uf + 2 USA VCC 3 SN74HCOSD 1 2 U5 MR WDO 8 VCC RST 7 RST 3 6 P12 GND WDI 4 PFI 5 PFO

图3-13 看门狗硬件连接图

MR 手动复位输入端 VCC 工作电源端,接+5V电源 GND 电压接地端,接0V参考电平 PFI PFO WDI RST WDO

电源故障输入端 电源故障输出端 看门狗信号输入端 复位信号输出端 看门狗信号输出端

此电路可以实现上电、瞬时掉电以及程序运行出现“死机”时的自动复位和随时的手动复位;并且可以实时地监视电压故障,以便及时地保存数据。

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本电路巧妙地利用了MAX813L的手动复位输入端。只要程序一旦“跑飞”引起程序“死机”,WDO端电平由高到低,当WDO变低超过140ms,将引起MAX813L产生一个200ms的复位脉冲。同时使看门狗定时器清零和使WDO引脚变成高电平。也可以随时使用手动复位按钮使MAX813L产生复位脉冲。由于为产生复位脉冲,MR端要求保持低电平至少140ms以上,故可以有效地消除开关抖动。

看门狗电路有很多种,在这里只介绍两种,本次设计采用后一种方式。

6 执行器件选型

本系统最大的特点就是使用交流固态继电器作为调功输出执行器件,消除了交流接触器的机械噪声,其调功控制效果也较好。

我们要选择交流固态继电器,得先知道它的工作原理,它的工作原理框图如下图3-14所示。

A 耦合电路 触发 电路 开关 电路 C 负载 输入 B ① 吸收电路 ⑤ D 输出 AC交流

② ④ 过零控制电路 ③ 图3-14 交流固态继电器工作原理框图

固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”,它问世于70年代,由于它的无触点工作特性,使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广泛地应用。

下面介绍交流型SSR的工作原理,图3-14是它的工作原理框图,图中的部件①-④构成交流SSR的主体,从整体上看,SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号,就可以控制C、

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}

return ch; }

(2) 键盘显示专用芯片的编程实现

在硬件设计章节中已经对键盘显示芯片HD7279的功能做了一个介绍,在本章节中我们着重介绍它的常用指令和发送接收一个字节的子程序以及按指定格式向7279送显示数。

其常用指令分别介绍如下: a)复位指令(A4H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 1 0 0

功能:当HD7279收到该指令后,将所有的显示消除,所有设置的字符消隐、闪烁等属性也一起全部消除。执行该指令后,芯片所处的状态与系统上电后所处的状态一样。

b)测试指令(BFH) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 1 1 1 1 1

功能:该指令执行后,将使所有的LED全部点亮,并且处于闪烁状态,该项功能主要用于测试。

c)左移指令(A1H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 0 1 1

功能:使所有的显示自左向右(从第1位向第8位)移动一位(包括处于消隐状态

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的显示位),但是对各位所设置的消隐及闪烁属性不变。移动后最右边一位为空(无显示)。例如:移动前,第2位“3”和第4位“L”为闪烁显示。

4 2 5 2 L P 3 9

执行左移后,第2位“9”和第4位“P”为闪烁显示。

2 5 2 L P 3 9

d)右移指令(A0H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 0 0 0

功能:与左移指令类似,但是移动方向相反,自左向右(从第8位向第1位)移动,移动后最左边一位为空(无显示)。

e)循环左移指令(A3H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 0 1 1

功能:与左移指令类似,不同之处在于,原来最左边一位(第8位)的显示内容,在移动后,变换到了最右边一位(第1位)的位置上。比如在上面的例子中,执行完循环左移指令后的显示为:

2 5 2 L P 3 9 4

第2位“9”和第4位“P”为闪烁显示。 f)循环右移指令(A2H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 0 1 0

功能:与循环左移指令类似,不同之处在于,移动方向恰好相反。

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g)闪烁控制指令(88H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 1 0 0 0 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1

功能:该指令用来控制各位数码管的闪烁属性。前一个字节为指令码,后一个字节的d1~d8对应数码管的第1~8位,分别控制第1位到第8位是否闪烁。1=闪烁,0=不闪烁。开机后,默认状态为各位均不闪烁。 h)消隐控制指令(98H)

格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 1 1 0 0 0 d8 d7 d5 d4 d3 d2 d1 d0

功能:该指令用来控制各位数码管的消隐属性。前一个字节为指令码,后一个字节的d1~d8对应数码管的第1~8位,分别控制第1位到第8位是否显示。1=显示,0=消隐。当某一位被赋予了消隐属性后,HD7279在动态显示扫描时,将跳过该位。因此在这种情况下,无论对该位写入何值,均不会显示。但写入的值将被保留,在将该位重新设为显示状态后,最后一次写入的数据将被显示出来。

i)段点亮指令(E0H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 1 0 0 0 0 0 X X d5 d4 d3 d2 d1 d0

功能:该指令为段寻址指令,用来控制点亮数码管中的某一指定段,或LED矩阵中某一指定的LED。前一个字节为指令码,后一个字节中的XX为无效位,d5~d0为段地址,范围从00H~3FH,具体分配为:数码管第1位的G段地址为00H,F段为

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01H,??,A段为06H,DP为07H;数码管的第2位的G段地址为08H,F段为09H,??,A段为0EH,DP为0FH;依次类推,直至第8位小数点DP的段地址为3FH。

j)段熄灭指令(C0H) 格式:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0 0 0 0 0 0 X X d5 d4 d3 d2 d1 d0

功能:该指令也是段寻址指令,用来控制熄灭数码管中的某一指定段,或LED矩阵中某一指定的LED。指令结构与“段点亮指令”相同,不再赘述。

7279操作指令如下:

//********发送一个字节 *********//

void send_byte(uchar out_byte) {

uchar s; cs=0; long_delay(); for(s=0;s<8;s++) {

if(out_byte&0x80) { } else { } clk=1; short_delay();

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dat=1;

dat=0;

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} dat=0; }

//*********接收一个字节指令**********//

uchar receive_byte(void) { }

//******** 按给定格式向7279送显示数**********//

uchar i,in_byte; dat=1; long_delay(); for(i=0;i<8;i++) { } dat=0;

return(in_byte);

clk=1;

short_delay(); in_byte=in_byte<<1; if(dat) { } clk=0;

short_delay();

in_byte=in_byte|0x01;

clk=0; short_delay(); out_byte=out_byte<<1;

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void write7279(uchar cmd,uchar dta) {

send_byte(cmd); //写命令字 send_byte(dta); //送数 }

//*******读7279相关数据,读键值********//

uchar read7279(uchar command) {

send_byte(command); return(receive_byte()); }

(3) 串口初始化子程序

void rs232(void) {

TMOD=0x20;

SCON=0xd0; PCON=0x00; TL1=-(FXTL/FSYS/32/FDB); TH1=-(FXTL/FSYS/32/FDB); TR1=1; TI=1; }

实现与上位机进行通信。

3 编程中的特点

(1) 主体程序特点

主体程序是围绕PID运算和调功输出来进行的,其中比例增益、积分增益、微分增益为节约机时是不用经常运算的,只需要在有设定参数改动时才进行运算。在主程序流程图中可以看到,有按键操作时,循环跳转返回点是不同的,用时最多的还是在

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调功输出上,整体程序尽量做到延时准确,以提高控制输出准确性。

(2) 按键处理程序思路

读键值操作在中断程序中完成,在主程序中是用查询方式进入键盘处理子程序的。键盘处理子程序的设计主要思路是:刚开始读取出的键值是与键盘上的标注是不同的,通过查表程序将其转换成自定义键盘值,然后再查看键值范围是不是在功能键范围内,若不在,则当作误操作处理,跳出键操作处理,刚开始是按的数字键,程序就不会继续往下走,不进行有效操作。若为功能键,就进入下一步键盘处理操作。程序中可供操作的键有:P—比例度,I—积分时间,D—微分时间,T—温度设定值。这些参数是全局变量,第一步要做的就是将这些变量的初始值装入到显示存储区中,加上提示符,再显示出来,接下来就是一个按键查询循环,在这个循环里,可以进行参数输入(数字键)和修改(Back键)按Enter 键确认输入数值。在Enter键处理中,根据显示存储区中的提示符进行判断是要对哪个参数进行修改,并将设定值赋给对应的全局变量,完成参数修改。

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五 微机恒温控制系统的上位机软件设计

为了方便对温度数据的记录和PID参数整定,可以想个方法来解决此问题,即设计一套上位机软件,实现对数据的记录和温度变化曲线自动绘图及显示。上位机软件是用Visual Basic .NET编写,由于时间的限制,加上本次的上位机软件的复杂性,本次编写只是做了初步的设计,还要等待进一步的完善。上位机的软件设计界面,代码可采用以有的,程序运行时,先按启动按钮启动串口接收,标示灯会显亮红色,表示开始接收数据。图形窗口中自动绘出温度数据的时间曲线。

在这里对上位机程序的设计介绍只做简单的说明:

串口通迅是用的MSComm控件做的,MSComm控件比较好用,具体使用方法如下: 由于Visual Basic 的串行通信控件并不会主动出现在工具箱中,当我们需要MSComm控件时,让它出现在工具箱中的操作步骤如下:

a)单击【工程】菜单。

b)在工程菜单中选择【部件】命令。

c)打开【部件】对话框,选中Microsoft Comm Control 6.0 复选框。

d)单击【应用】或【确定】按钮,即可在工具箱中见到“电话盒(MSComm 控件)”的图标,我们就可以将MSComm控件加载,进行串行通讯。

Visual Basic窗体设计

首先建立一个工程,在【工程】选中【添加MDI窗口】,要加入子窗口时,可以先添加窗体,再将窗体的MDIChild属性设置为True。本设计中用的上位机软件设定了两个窗体,一个是MDI窗体,命名为ComFrm;一个是子窗口,命名为PicFrm。在MDI窗体ComFrm中加入一些PictureBox控件,构造窗体样式,加入CommonDialog 控件,用来保存接收数据。加入MSComm控件用来通讯,加入一个Timer控件,用来定时读取串口缓冲中的数据。其设计结果如下图5-1所示。

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图5-1 设计结果图

Timer控件Timer1的Interval 值设为50。PicFrm窗体是作为画图的空间,将其Apperance属性设为0-Flat,BackColor设为白色,等一些其他的设置不做介绍。

上位机程序中还有很多数不清的细小的部分设计,例如[文件]菜单中有对数据的保存、清空、退出操作,[设置]中有对串口的选择,波特率设置,[窗口]中有对曲线图隐藏操作和接收数据显示隐藏操作。[显示细化]的功能就是可以放大温度曲线图。

上位机的程序大体上是如上面的思路,这里就不多介绍。我们可以利用固化的VB.NET的程序。

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六 微机恒温控制系统的测试与实验处理

1 系统投运实验

电加热炉上电后,系统进入待机状态,单片机控制系统开始工作后,我们可以从固态继电器输出指示灯看到单片机输出控制信号情况,红灯亮表示固态继电器闭合,炉丝发热工作,红灯灭表示固态继电器断开。在单片机开始工作后,就可以在单片机系统的键盘上操作,调节温度设定值和P、I、D参数,系统开机时都有一个初始设定值,这些初始设定值必须要能使系统正常工作。在单片机面板和上位机上都能看到炉内的水温情况。单片机键盘如下图6-1所示。

7 4 1 1 8 5 2 9 6 3 P I D T End Back

图6-1 单片机键盘图

键盘上的数字键0-9,P、I、D参数设置键和温度设定键及两个功能键Back和Enter。在设置P、I、D参数时,按一下其中一键,如按下T键,数码管上就会显示当前温度的设定值,最前面的两个数码管显示提示符T。要更改设定值可先用Back键擦除原数,再输入设定值,按Enter键确定。

2 PID参数整定

开始时,我们选用阶跃响应曲线法来整定PID参数,刚开始让控制器输出为 100(以10ms为单位)温度稳定后改变控制器的输出为200,看温度曲线变化。经反复实验,只能得到如图6-2结果(横坐标为时间轴,一格是1分钟;纵坐标为温度轴,一格1℃,以下各图相同)。

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图6-2 实验结果图1

由于实际系统和理想的有差距,原水暖系统受许多因素的影响,如暖气片周围的空气流动速度、室温和电网电压波动等,而且本系统加热炉的保温特性不是很好,发现系统加热炉的正反特性是不对称的,所以用阶跃响应曲线法很难得到好的结果。于是改变整定方法,采用衰减振荡法。

对温度控制系统初步估计一下,比例度设置在P=66,Ti=180S,Td=40S,在软件模拟时发现Td不能那么大,系统调节器输出会引起振荡,实际上本系统可以不用加微分,但为了缩短系统的上升时间,还是保留了微分作用,设Td=2S, P=66,Ti=180S,得到如图6-3实验结果:(刚开始管道内有很多没有循环的冷水,所以出现开始的巨大振荡。)

图6-3 实验数据图2

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由图6-3可看到,系统的上升时间太长,修改参数为P=33,Ti=95S,Td=1S 如图6-4曲线图。

图6-4 实验数据图3

由图可知,上升时间缩短,超调量也减小,但调节时间还是很长。于是再次改变数据做实验P=23,Ti=65S,Td=1S,得到如图 6-5,这次调节时间很短,超调量较大,但控制效果较好,达到4:1衰减比,完成PID参数整定。

图 6-5 实验数据图4

3 实验结果分析

要达到4:1衰减比时的参数P=23,Ti=65S,Td=1S,接着做降温反向阶跃响应曲线,得到如图6-6结果。

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图6-6 实验数据图5

如前所述,系统的降温特性和升温特性是不对称的,但其控制效果还较好。下面进行抗干扰测试,突然打开另外一片取暖片,加大系统的负载,得到如下图形。

图6-7 实验数据图6

以图6-7来看,系统的抗干扰能力还比较好。接着做减负载实验,关闭一片暖气片,其结果如图6-8。

图6-8 实验数据图7

经对以上温度时间曲线的分析,能很方便对系统进行PID参数整定,初步确定系

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统的PID参数,进行投运时所得到的效果也很好,可以看到上升速度快,调节时间短, 余差小,各种抗干扰能力也比较强,基本达到了控制工程中提出的快、准、稳的要求。

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七 总结

设计从刚开始的初步设想和理论分析,到最后的具体实现,都经过了多方面资料的取证和大量的实验测试分析,为求设计的科学性、严密性和可行性,查阅了大量的相关文献和书籍。在这样的工作基础上,本设计完成时所达到的效果和刚开始系统设计目标一样达到了:

用固态继电器达到无触点式控制,消除了噪声;用PID算法来实现恒温控制,控制精度可达到±0.5℃;系统对水温控制的恒定温度在10-90℃范围内,能做到连续可调;故障提示音报警,对各检测元件故障可做出不同方式的声音报警;装置通用性强,可用于多种对水的电热恒温控制;PID参数连续可调,人机界面友好;装置可将温度数据通过串口送到上位机,上位机软件可将接收到的数据存储并可显示温度变化曲线。在控制效果上做到了自动控制所要求的快、准、稳,有着广泛的市场前景。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/r585.html

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