基于opc和模糊控制的

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1、基于温度控制系统的传感器环节作者姓名：雷腾指导教师：尤富强学院专业：信息学院自动化班级学号：110920113648课程设计（论文）任务书课程设计（论文）题目：基于温度控制系统的传感器环节课程设计要求及分析：·设计要求：分析反馈环节，并应用Multisim软件实现炉温计算机仿真。·要求分析：查阅相关资料，与实际仪器相结合，分析硬件之间的关系。理论作为依据，研究并分析反馈环节的工作原理与工作方式。掌握每个元件的作用。课程设计(论文)的基本内容：针对炉温控制的工艺要求，分析原始温度控制系统的设计方案，研究反馈环节内部元件，掌握

2、温度控制系统的工作方式。在整个课程设计中完成以下任务：(1)查阅相关资料，了解计算机控制系统，并对反馈环节做出分析与改善以及提出方案；(2)进行方案可行性论证，并收集相关的技术参数；(3)根据课题要求制定合理的系统方案；(4)总结研究成果，撰写论文。摘要目录1温度控制系统1.1温度控制系统简介温度控制系统的是基于计算机控制的基础上进行具体改善。典型计算机控制系统结构如图1-1。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，

3、如从微型到大型的通用或专用计算机。辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。图1-1计算机控制系统典型结构图本次课程设计所用的仪器为温度控制装置。实现对烤箱的温度控制。在计算机基本原理的基础上。应用智能调压器对部分模块进行供电。智能调压模块控制端链接一个1-5V的控制电压来控制智能调压模块。在课程设计中，我们主要研究反馈环节。被控对象为烤箱内的温度。烤箱内接PT100进行检测，输出为一个电压信号，通过运算放大将信号变为0-5V并且送入到板口上的A/D转换器中进行计算机控制。1.2温度控制系统组成通过分析得出，此系统

4、为闭环控制系统。温度控制系统的组成分为硬件和软件两个方面。根据上图结合实际情况进行分析，温度控制系统的硬件包含以下3个部分（1）过程装置。包括被控对象、执行机构和测量变送装置。（2）输入输出通道。包括过程通道和总线接口。（3）计算机系统。包括计算机和外部设备。根据实际情况，此系统的软件包括组态王和Matlab以及Mulsitim。1.3温度控制系统的工作方式电阻炉炉温计算机控制系统如图1-2图1-2炉温计算机控制系统炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），在经变送器变成标

5、准信号（1-5V）从现场进入控制室，经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的给定温度比较，得到偏差信号。该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，在经过D/A将该数字量控制信号转换成模拟量。控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流220V电压进行PWM调制，达到控制加热电阻两端电压的目的。电鱼两端电压的高低决定了电阻的加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。2传感器2.1传感器简介传感器部分为测量变送装置。测量由热电阻pt100进

6、行测量。变送环节由芯片INA125进行转换，将电压信号转换为0-5V。在通过ADC将信号送入到计算机。2.2传感器组成如图2-1，可以清楚的看出，传感器主要由PT100和INA125组成。图2-1传感器元件图2.2.1热电阻PT100pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成

7、（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。PT100温度分布表如图2-2所示。图2-2PT100温度分布表2.2.2放大器INA125INA125是一个低功耗，高精度仪表放大器。具有精密基准电压特性。他提供了完整桥式励磁和精密级别不同的输出，并且放大在单一集成电路。其结构图如图2-3。图2-3INA125结构图其内部具有桥式电路，其作用是提高精度等级。使得芯片的规格VS = ±15V或VS = +5V。在上图13、14、15端口

8、接入时，相当于接入不同的上拉电阻。2.3传感器的工作原理测量变送的第一个过程是检测被控对象，也就是检测温度的变化。需要用到的仪器为PT100温度传感器。而ina125主要起运算放大作用，在这里不做具体研究。下面为大家介绍PT100的工作原理。当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随