总线智能仪表温度控制系统设计

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1、万方数据ARTIFICIALINTELI．IGENCEANDIDENTIFICATIONTECHNIQUES人工智能及识别技术总线智能仪表温度控制系统设计林文1，麦军z。王志军2(1．中国广州分析测试中心，广州510070；2．秦皇岛玻璃工业研究设计院，秦皇岛066001)摘要：随着总线智能仪表技术的不断发展，智能化数字仪表功能和应用日益广泛。本系统是基于CPLD和AT89S52单片机设计采用专家PID控制的总线型温度控制系统。系统具有稳定度高、精度高和抗干扰能力强的优点，并且可以在工业生产过程中进行实时监控，具有将监控数

2、据远程传输给控制终端的能力。应用实践证明，系统各方面均较为完善。具有很好的应用意义和市场价值。关键词：温度控制；CPLD；PID控制；智能模糊算法DesignofBusTemperatureControlSystemforIntelligentInstrument珊Weal-心J督．WANG压归(1．OfinaNationalAnalyticalCenter，Guangzhou510070；2．QinhuangdaoGlassIndustryResearch＆DesignInstitue．Qinhuangdao510070

3、)Abstract：Asthebustechnologyforintelligentinstrumentcontinuestoevolve，mefunctiongandapplicationforintelligentd酶talinstrumentsarewidelydeveloped．ThesystemisbasedontheCPLDandMCUAT89S52expertPIDcontroldesignusingbus-basedtemperaturecontrolsystem．Systemhashishstabilit

4、y．hishaccuracyandstronganti-interferenceadvantages，andcanbeusedinindustrialproductionprocessinreal—timemonitoring,withtheremotecontroldatatransmissiontothecontrolterminalcapacity．ThroushthepractieMapplication，allaspectswerebetterandhasagoodApplicationofSignificanc

5、eandmarketvalue．Keywords：TemperatureControl；CPLD；PIDControl；IntelligentFuzzyAlgorithm1温控系统现状随着现代科学技术的迅速发展及工业控制中自动化要求的提高，对现场检测控制仪表的智能化程度的要求也越来越高，并且要求仪表具备较强的远距离通信的功能，智能仪表逐渐向数字化、网络化和智能化方向发展。在现代工业生产作业中，温度控制是各种工业生产过程中的重要因素。尤其是在钢铁、食品、化工、冶炼等行业的生产过程中。更加需要严密的温度控制系统。而且在这样的系

6、统中通常是需要监测和控制多个温度参数并且需要将数据远程传输到控制终端。在以往的温度控制系统中，通常有以下的不足和缺陷：系统精确度不够，只能检测单个温度参数；温度控制仪表中检测使用电压较低，不能直接应用于控制的对象系统。基于以上的考虑。在设计系统的过程中增加了相应的功能，以便提高系统对整体效率和性能。系统采用AT89S52为核心控制器，利用A＼D转换器和模糊智能算法实现四路温度监测和控制功能，并能通过远程通信传输到控制终端。2系统设计系统主要组成模块：AT89S52单片机、CPLD、信号输入、信号输出以及串口通信，如图l所示

7、。单片机电路：采集键盘的输入信号、串行端口的传输信号、液晶屏幕的显示信号、过零检测信号处理。CPLD模块：产生PWM控制信号，利用PWM输出的控制信号来控制加热器件的工作状态。功率控制电路模块：采用可控硅输出光耦的耦合形式，利用关断与导通的时间比值作为参数调节器件的功率。芯片采用MOC3081．是零触发双向可控硅模式芯片。这种设计方式可以减少后续功能器件对前端器件模块稳定性的影响。图1系统框架结构图智能模糊算法：设定温度值，将监测到的温度数值与之比较，进而得到控制量参数数值。通过对监测仪表内的单片机编制PID算法，实现数据

8、量的输出。输出的数据量在CPLD内产生定时器数据，利用占空比方波，控制可控硅导通与否，进而控制发热器件。在这个过程中，采用了四路定时器方式，可以控制四路通道，实现多通道检测的目的。3层状结构随着多变量、智能化、具有各种附加功能的智能设备不断的应用过程控制系统，在信号采集过程中，要求不仅能采作者简介：林文