基于多课程应用的温度控制实验系统设计.pdf

厅 吖编程 辑控制 (IIC) 的柑父麻川f等 课程 汁 i1『fM 暂 ，涉及的知识面 比较J一，综合性 较强，如何为 搭建一个 叮行的实验平台，从而提升 学 的实践能力和教学效 ，址机 电综 合实践课程教 学 l11亟待解决的问题 、为此，本文设汁了一个力IJ热 炉的渝度控制实验 系统 ，包括 PtlO0的测最 电路 、电 ／频率(U／b)转换电路的没汁、PID算法的应用 、lJ【c 的榨制等环 ．集合 J～ 柃测技 小=”、“电路”、“电了技 术”、“自动控制理沦”、“fI编『程控制器原理及应j{】”、 2 温控 曲线移{ ，Jj意 “数控技术”等 多 ¨课 的Ⅻ ，打破 了课程 口『J的壁 · 瞬n11J的温度 ．为 垒 ，进一步实现 了不 同课 实践教学环节 的有效衔 T = △T+To= K ×At+ ， (I) 接和知识融合 。 If l 实验 系统设计 △，=2 ． ： 二 ×1()0 f， 1．1 实验 系统结构原理 I．2．2 频率-温度 曲线分段拟合 温度控制系统如 1所爪 温度控制实现过程如 PIC编 中，口f直接渊HlJ 菱 系列 P1．C II带 的 ：前允Pf1O0洲址技放火 电踏将加热炉的温度转 化 })I1)指令 但是 ，在调用 PID指令fj订，需将采样频 为电爪信 传送给 U／F’转换 ，U／F转换器将其转换 率换算 为实际濉度值 ”。。．．实验系统 巾，采样频牢 随 ℃ O 成频率信 发送到 I’ 的高速计数器 通过 PC『编 温度的变化近似为线性关系，f将频率一温度IIf1线分成 程 ，实现输 入电 的测艟，获得 、前炉温值 ．．然后 lIC 符 r段 ，取 段 }fIl线上的起点和终点 ( ，)、(．l’1．) 将 系统 设定的温度 值 j反馈温 度值进行 比较 ，经 过 求分段拟合 线方程．．设定 X为采样顿牢，、为埘 PlI)运算 ，输…小 脉宽的波形 ，控制同态继 电器的 的 度 ． 线 程见 (2) PIC每次浸 人果佯 顿 一 通断，进而挖制 JI『I热炉 电 丝 端的平均 电爪 ，最终控 ， 削断 m『线所在的分段 ，根据 段A线的斜率和 制加热 ，的温度 起点 ，得到埘应的温度值， Y—y．．= ( — ) (2) 2 实验系统 的具体应用 温度 制系统的实现主要包括 ：①根据 系统曼求 ， 进干tU／F转换 和 I)fl0O测缱 电路 的没汁； 系 统的没汁要求绘制电气控制图，搭建控制系统 ；④根据 实际心川的要求 ，考虑系统的软件流程和 法 ；④通过 临 I化机和I爪波器波形 ，小断修改程序 ，最终达到所 需要的实验 果 将 卜述实验 内容分成 同的没汁任 务，如6史件 电路的设计及测试 、电气柠制系统的没汁 及