温度控制系统的研究与设计

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1、温度控制系统的研究与设计摘要：设计一个利用8086PC机实现多台电阻炉温度的自动巡回检测控制系统．该系统以8086为基础，以并行I/O接口8255A为核心，并配以适当的外围接口电路，实现对电阻炉温度自动检测与控制.设计了一种过零检测电路，利用硬件方法实现普通双向可控硅的同步过零触发从而实现功率可调．该控制系统具有电路简单、功能强、使用方便、测量控制精度高、工作稳定可靠、性价比高等优点．控制采用PID数字增量型控制算法，并选取合理最优的参数设置。系统控制程序则采用了模块化设计结构，主要包括主程序、中断服务子程序、控制算法子程序等。Abstract:In

2、thisarticle，anewtemperaturecontrolsystemofresistancefurnaceisdesigned,whichrealizescircuitcheck,monitorandcontroloftemperatureofthemultipleresistancefurnaces.Itisbasedonparallelinterface8255Achapand8086chapandcombinedwithsuitableperipheralcircuit.Thiscontrolsystemrealizeszero-c

3、rossingdetectingcircuitandsynchronouszero-crossingtriggerofanordinarybi-directionalSCRofwhichthepoweroutputisadjustable.Thissystemcanmeasuretemperatureaccuratelyandsaveenergy.Itisalsoreliableandpractical.ThematurealgorithmofvariablespeedintegralseparationPIDhasbeenadoptedincont

4、rolrule,andtheparameterofcontrolruleisusedoptimallybythesimulationanalysisincomputer.Thecontrolofsystemhasadoptedthemoduleprogxamconfiguration,itconsistsofthemainprogram,interruptservicesubroutineandcontrolalgorithmsubroutine,etc.关键词：PID算法；自动控制；温度控制;热电偶测温;模块化设计keywords：Algorith

5、mofPID;Autocontrol;Temperaturecontrol;Thermocoupletemperaturemeasurement;Moduleprogramdesign前言在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中，温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一;温度控制一般指对某一特定空间的温度进行控制调节，使其达到并满足工艺过程的要求。电阻炉温度控制系统，无论是启动或设定值升降，还是各种扰动影响，我们既希望时间上的快速性，也希望较平稳动态过程和精确的稳态值。由于电阻炉的升温保温是靠电阻丝加热，降温则是靠环境自然冷却，所以当温度一旦

6、超调就无法用控制手段来使其降温。这类电阻炉控制系统具有非线性，时滞以及不确定性。单纯的依靠传统的控制方式或现代控制方式都很难达到高质量的控制效果。随着微电子技术和微型计算机的迅猛发展，微机测量和控制技术以其逻辑简单、控制灵活、使用方便及性能价格比高的优点得到了迅猛发展和广泛应用。它不仅在航空、航天、铁路交通、冶金，电力、电讯、石油化工等领域获得了广泛应用，而且其技术在日常生活小诸如电梯、微波炉、电冰箱、电视机、智能照相机、电动玩具、全/半自动洗衣机、智能空调、携带式心脏监护机等高科技产品中也具有广阔的使用前景，尤其是许多智能仪表和测控系统中引入电脑控

7、制技术后，使传统仪器、仪表设备发生了根本变化，为工业生产的自动化、智能化奠定了坚实的技术基础。温度自动控制系统是计算机控制的一个最基本课题，因为温度是在农业生产和科学实验中是极为普遍且又极为重要的热工参数之一。为了保证生产过程安全地进行，提高产品的质量和数量，节约能源，对各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化:或者要求有的电炉炉温根据工艺条件，按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。因此，对温度不仅要不断地测量，而且要进行实时控制。加热炉作为一种应用特别广泛的热工设备之一。尽管它所用的加热方法不同，例如煤、煤气、天然气

8、、油、电等，或工艺要求不同，温度有高低、精度也有差异，但作为被控参数之一的温度总是可用不同的测温元件和不同的