计算机网络炉温PID恒定控制系统----下位机
2023-02-17 09:25:54
论文总字数:17502字
摘 要
远程温度控制系统下位机的开发,主要针对小型电炉的控制进行设计,使系统既能本地控制也能实现远程控制炉子的温度。炉子有两个控制温度的加热点,三个温度的测量点,通过PCX1711多功能采集卡进行AD/DA转换,把数据传送到计算机。软件上,应用MFC编程,主要实现对炉子的测量值进行采样,计算温度,控制算法计算然后输出控制量给炉子的控制电路,从而达到对炉子的控制。远程控制的时候,下位机响应远程控制协议,向上位机发送数据并接收上位机的控制数据,从而通过下位机对炉子进行控制,同时上位机拥有一切控制权限。本文主要简述了温度控制的多种方法,最后选择了PID控制,在硬件方面主要简述了硬件电路中的各模块功能,接口电路等,最后通过调试,各项曲线可以达到目标要求。
关键词:PID控制; PCX-1711 ;远程控制;MFC
Abstract
The design of temperature net-control system is based on minitype electric stove. It makes the system have the function of location control and net control.The stove has two heaters which control the temperature,and it alse has three scan points which measure the temperature.Then the data will be send to computer by PCX-1711 Multi-function DAS Cards.In software,apply MFC for sampling of scan data.Then deal with the data for the temperature.Then do the PID for the value of control which will be used by control circuit on the stove.The location computer will respond the control protocol when the system is under the new-control mode.The location computer will send data to the remote computer and receive the value of control.Then the remote computer has the function of controling the stove by the location computer.And it alse has all the popedom of control.This text is main about several ways of temperature controling.And at last we will choose PID arithmetic and fuzzy arithmetic to validating.In the hardware module is main about several function module,interface circuit and so on.At last,do the debug to achieve the control mission.
KEY WORDS: PID control;PCX-1711;remote control,;MFC
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 任务内容 1
第二章 温度控制方案简介 2
2.1 不同处理器的特点 2
2.2 不同的控制规律与方案 2
2.3 此次的控制方案 3
2.3.1.PID控制 3
第三章 炉温控制系统(下位机)的硬件与软件 6
3.1 炉温控制系统简介 6
3.2 炉子与计算机的接口 10
第四章 软件设计(下位机) 12
4.1下位机的任务 12
4.2 VC 创建工程 12
4.3 程序结构简述: 14
4.4 下位机本地控制程序功能简介 16
第五章 系统使用说明和结果分析 19
5.1 硬件使用说明 19
5.2 软件使用说明 19
5.3 实验结果及分析 22
第六章 总结 24
致谢 25
参考文献(References) 26
第一章 绪论
1.1 引言
从上世纪九十年代以来,自动控制技术发展很快,计算机控制技术已渗透到我们的生产、生活、学习的各个角落。过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标,提高经济效益和劳动生产率,节约能源,改善劳动条件,保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。在当今的世界范围内,面向工业生产过程,微机正在测控领域得到广泛的作用。
本次课题就是在呈现的这种发展趋势的基础上提出的。当然,这一课题只是研究简单的炉温控制系统,与实际工业的应用有很大的差别。但这一课题不仅可以初步研究设计工业生产中降低炉温控制设备成本的问题,而且可以使我们了解计算机控制系统的构成、设计方法、调试步骤等基本知识,还可提高 我们独立工作的能力,以及综合运用所学的理论知识与技能的能力。
1.2 任务内容
- 根据计算机控制和过程控制等课程特点、设计开发以PCI总线为基础的AD/DA转换卡组成的温度控制实验装置的软件控制系统,用Visual C 设计相关软件;
- 掌握PCX-1711 AD/DA控制转换卡的软件设计方法;
- 完成PID、模糊控制(单回路)实验的软件系统;
- 控制精度±2摄氏度、超调量3%;
- 提供下位机相应的软硬件设计的图纸和文档。
第二章 温度控制方案简介
温度是工业生产中最常见和最重要的热参数之一,例如钢铁,机械,石化,电力和工业炉。温度控制一般是指控制和调节特定空间的温度,以达到工艺要求。本文主要研究高精度控制特定空间(电阻炉)的温度。在工业和理论应用中,有许多温度控制方法,下面将就几种大众化的控制方法来进行论述,最后将会取其中一两种控制算法来验证。
控制方法可以分两方面来讨论:一、不同处理器的特点
二、不同的控制规律与方案
2.1 不同处理器的特点
首先是载体的不同,不同的处理器会有不同的特点和控制效果。比如工业上用得比较普遍的是PLC和工控机等,下面就对上面几种情况略作说明。
(一)PLC
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