基于 LabVIEW的工业平板电脑温控系统设计.pdf

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1、2014年第3期工业仪表与自动化装置·95·基于LabVIEW的工业平板电脑温控系统设计常欢，张朋好，郭建麟(北京长城计量测试技术研究所，北京100095)摘要：介绍了基于LabVIEW的工业平板电脑温度控制系统。使用LabVIEW对安装WinCE操作系统的工业平板电脑进行软件开发，并使用TouchPanelModule将程序移植到工业平板电脑上运行。该温度控制系统在工业平板电脑上实现模糊PID控制算法，并将得到的控制量发送给单片机，由单片机进行加热控制。关键词：工业平板电脑；LabVIEW；TouchPanelM

2、odule；WinCE；模糊PID中图分类号：TP311文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)03—0095—03DesignoftheindustrialpanelcomputertemperaturecontrolsystembasedonLabVIEWCHANGHuan，ZHANGPenghao，GUOJianlin(ChangchengInstituteofMetrology＆Measurement，Beijing100095，China)Abstract：Introducestheindu

3、strialpanelcomputertemperaturecontrolsystembasedonLabVIEW．DevelopsthesoftwareoftheindustrialpanelcomputerinstallingWindwsCEoperatingsystemusingLab—VIEW，andtransplantstheprogramtotheindustrialpanelcomputerusingTouchPanelModule．Thistemperaturecontrolsystemrealiz

4、esthefuzzyPIDalgorithmontheindustrialpanelcomputer，andsendsthecontrolvariabletoMCU，andtheMCUcompletestheheatingcontro1．Keywords：industrialpanelcomputer；LabVIEW；TouchPanelModule；WinCE；fuzzyPID0引言1系统硬件组成配置了嵌入式操作系统和触控屏的工业平板电系统主要由工业平板电脑、单片机控制电路、可脑相对于工业控制计算机具有体积小、重

5、量轻、成本控硅温度控制电路、测温热电偶、温度采集及冷结补低、接口可定制、易封装等优点，因此被广泛应用于偿电路组成。系统的组成框图如图1所示。工业控制领域。随着工业平板电脑CPU处理能力叫控硅温控电路H单片机控制模块内嵌WinCE50的增强，特别是内嵌Windows操作系统以后，原有的的工业板电成螽被控对象PC级开发高级语言如c++、C#等逐渐成为工业平AD7793温I模PID控制板电脑的主要开发方式。与上述开发语言相比，测温热电偶及冷结补偿电路II温度显示LabVIEw采用图形化的编程语言，直观的前面板和图1系统硬

6、件组成框图流程图相结合的方式来构建虚拟仪器，简单易学，开发效率高。而LabVIEWTouchPanelModule的出现测温热电偶采用的是K型热电偶，其分辨率为令LabVIEW的嵌入式开发成为可能。该文基于40~V／~C_】；温度采集电路采用的ADI公司的LabVIEW的模糊PID控制算法，LabVIEW通信程序AD7793，其分辨率为24位，且片内集成了高精度仪的设计方法以及在电加热炉温度控制系统中的应表放大器，可直接采集热电偶温度压差，由于用，不仅对相似系统开发具有指导意义，而且可为其AD7793有3个差分输入

7、通道，因此可同时完成热电他领域的LabVIEW程序开发提供设计参考。偶温度采集和冷端补偿(通过热敏电阻实现)；可控硅温度控制电路由可控硅驱动光耦MOC3052和可控硅Q4040K7组成；单片机控制电路的核心器件收稿日期：2013一O9—26是AT89C51，主要负责与工业平板电脑的通信、温度作者简介：常欢(1984)，女，辽宁新民人，工程师，硕士，研究方向为数据采集与处理。采集和可控硅控制信号的输出。·96·工业仪表与自动化装置2014年第3期该温度控制系统工业平板电脑输出的控制量为采用LabVIEW实现模糊PID

8、控制算法的具体占空比，即100个电压半波中的有效电压半波个数。步骤如下：首先对误差e及误差变化率eC进行模糊当实际温度比设定温度低2O℃以上时，输出占空比化，即将e和ec变换到模糊论域中，得到和EC，为1，当温度相差小于20℃时，进行模糊PID控制，依照E和EC的值，查找对应的模糊控制规则表，得当实际温度高于设定温度时，输出占空比为0。到模糊控制量所对应的k