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检测中心恒温水箱期间核查评价报告
1、核查方法：
使用测温仪对编号为107-006水箱各区域温度进行测量，通过观察测量温度与设定温度的示值误差判定恒温水箱的温度控制是否符合实验要求。
2、测试条件
核查人：李四
水箱设置温度：95℃
核查日期：2023年08月
核查设备仪器：测温仪
3、测量方法及结果
1.设定恒温水箱温度为95℃，设备平稳达到设定温度后，选择水箱工作空间和箱体无接触的位置测量温度，精确至0.1℃；
3.取设定值与测量值的差值作为示值误差，精确至0.1℃；
4.分别取A.B.C.D四个点即水箱四角且与箱体无接触点和中心点O，示数稳定后每30分钟记录温度示值，重复三次，计算每次得到结果的示值误差，其算术平方根为均匀度；
5.取水箱工作空间的中心点O，每5分钟记录一次温度示数，示值的极差作为水箱内温度的波动度。
5、检测结果分析
根据JJF1101-2003《环境试验设备温度，温度校准规范》的要求，温度均匀度为0.1℃，允许误差为±1℃，温度的波动度为±0.2℃允许误差为±0.5℃，设备外观良好，线路连接正常，能满足测试要求，设备核查合格，可以继续使用。
某公司检测中心
评价人：
批准人：
年月日。
水温控制系统摘要：本系统以MSP430F149超低功耗MCU为核心,以DS18B20为温度传感器进行温度检测，采用电热棒进行加热。
该控制系统可根据设定的温度，通过PID算法调节和控制PWM波的输出，控制电磁继电器的通断时间从而控制水温的自动调节。
该系统主要包括MSP430F149单片机控制器模块、DS18B20测温模块、键盘模块、继电器控制模块及LCD12864液晶显示模块等构成。
具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。
关键词：MSP430 DS18B20 PID算法PWM LCD12864目录一、任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)二、方案设计与论证 (2)2.1 温度检测电路方案选择 (2)2.2显示电路的方案选择 (2)2.3加热和控制方案选择 (2)2.4控制算法选择与论证 (3)三、系统硬件电路设计 (3)3.1系统结构框图 (3)3.2控制器模块 (3)3.3温度检测电路设计 (4)3.4加热控制电路设计 (5)3.5键盘及显示电路设计 (5)3.6电源电路设计 (6)四、软件设计 (6)4.1 PID算法设计 (6)4.2程序流程图 (8)4.2.1主程序框图 (8)4.2.2 LCD12864程序流程图 (9)4.2.3 PID程序流程图 (10)4.2.4 DS18B20水温检测程序流程图 (11)五、系统测试及分析 (12)5.1系统调试 (12)5.1.1控制模块的调试 (12)5.1.2 温度检测模块 (12)5.1.3 继电器的检测 (12)5.2测试结果及分析 (12)5.2.1测试仪器 (12)5.2.2测试方法 (13)5.2.3测试结果 (13)六、设计总结 (14)七、附录 (15)附录1 仪表器件清单 (15)附录2 水温控制系统原理图 (16)附录3 程序设计 (17)一、任务及要求1.1设计任务该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算输出控制加热装置以实现水温控制的全过程。
恒温控制系统研究及分析李泽宇;殷兴辉【摘要】With the continuous development of society and technology, temperature measuring instrument has been widely used in various fields, and intelligence has become the main direction of the development of modern temperature control system. In recent years, as the temperature control systems are applied to all aspects of people's life, the design of a temperature control system has a very wide range of application prospects and practical significance. In industrial production and experimental study, the temperature is one of the important physical quantities for the change process and the object state. The dynamic temperature control system is designed to control the high precision and the stability, and the research and the experiment are conducted for predictive compensation fuzzy self-adaptive PID controller to realize the control of the dynamic temperature of the constant temperature box. In this paper, Matlab software is used to establish the PID control simulation model, and the effects of different parameters on the experiment are studied. It has certain reference value for practical engineering application.%随着社会和科技的不断发展,测温仪器已经在各个领域广泛应用,智能化也成为了现代温度控制系统发展的主流方向.近年来,温度控制系统已经应用到了人们生活中的方方面面,设计一个温度控制系统,具有十分广泛的应用前景和现实意义.在工业生产和实验研究的各个领域中,温度是表征变化过程和对象状态的重要物理量之一.这里设计的动态温度控制系统以控制的高精度与稳态性为目标,通过一系列的研究与实验,该带预测补偿的模糊自适应PID控制器实现了恒温箱的动态温度控制.采用Matlab软件,建立PID控制仿真模型,研究了不同参数对实验的影响并对其进行调试修正,对实际工程应用有一定的参考价值.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P60-62,66)【关键词】智能化;温度控制;高精度;PID控制算法;恒温箱;Matlab仿真软件【作者】李泽宇;殷兴辉【作者单位】河海大学,南京 211100;河海大学,南京 211100【正文语种】中文【中图分类】TN385在人们生活中，温度检测技术可以说无处不在，而温度控制的手段更是多种多样。
水箱控制实验报告组员：尹舰 PB14210216 韦应栋 PB14210220 曾开文 PB14210233 一、实验目的与要求：通过本实验，使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立完整概念。
培养利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。
1、了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系2、分别利用PID控制器、大林控制器、Smith控制器和自行设计的卡尔曼控制器实现对水箱水位的控制3、分析并比较不同控制器之间的特点二、实验内容：1、实验建模：先利用设备测出阶跃响应曲线，然后再在此基础上利用试探法，选择一阶惯性环节确定其参数。
测得的阶跃响应曲线如下：K=y（~）/u=4.33，T对应0.63倍峰值为78故建模结果为y=4.33/(78s+1)2、PID控制器设计此处采用微分先行PID控制算法进行控制器的设计微分先行PID控制算法：PID参数整定：采用扩充响应曲线法：由实验所得被控对象的阶跃响应曲线，取控制度1.05，得到第一组PID参数KP=4.7438KI=0.1186KD=42.6837得到闭环阶跃响应将控制度改为1.2，同样利用扩充响应曲线法，得到第二组PID参数：KP=4.125KI=0.147KD=14.18对应的闭环阶跃响应：再次调整PID参数，使系统的调节时间和超调量更优，此处调整KD 为20，得到最终的PID参数KP=4.125KI=0.147KD=20对应的闭环阶跃响应：●实验结论：实验结果分析：实验中首先选取控制度为1.05，得到的响应曲线具有较好的性能，在增大控制度为1.2后，可见系统的调节时间、超调量和稳态误差都有所增大，性能变差，与理论分析结果一致，最后通过对Kd的进一步调节，减少了系统的调节时间，得到了更好的系统性能。
Kp、Ti、Td的作用：Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差，但Kp增大会引起系统不稳定；Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差但积分作用太强会使系统超调增大，甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数，可以减少调节时间，改变系统的动态性能。
水温控制系统摘要水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,本设计基于stm32单片机控制的水温智能控制系统, 介绍了系统在硬件和软件方面的设计思想,以stm32单片机为核心，采用了温度传感器DS18B20，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统。
建立了用户操作界面,构成微型监控系统,使水温变化情况可以进行动态的显示，并能在一定的范围内由人工设定。
关键词：stm32 智能控制DS18B20温度传感器PID算法AbstractThe water temperature control applies widely in the industry and the daily life, the classification are many, the different water temperature control system's control method is also different, this design the water temperature intelligent control system which controls based on the stm32 monolithic integrated circuit, introduced the system in the hardware and the software aspect's design concept, take the stm32 monolithic integrated circuit as a core, has used temperature sensor DS18B20, the water temperature control system which by the PID algorithm control as well as the PID parameter installation, unifies the control method which realizes. Has established the user operation contact surface, the constitution miniature supervisory system, enables the water temperature change situation to be possible to carry on the dynamic demonstration, and can by establish artificially in certain scope.Keyword: stm32 Intelligent control DS18B20 temperature sensor PID algorithm1任务及要求1.1任务设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升水，容器为搪瓷器皿(其他容器也可)。
plc水箱温度控制国内外研究现状
关于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）水箱温度控制的国内外研究现状，目前能提供的信息如下：
国内方面，对于PLC水箱温度控制方面的研究，一些学术机构和企业进行了相关的实验和开发。
他们通常利用传感器实时监测水箱温度，然后通过PLC控制器对加热设备或冷却设备进行自动控制，以维持水箱温度在设定的范围内。
国外方面，PLC水箱温度控制的研究也比较活跃。
在工业自动化领域，许多研究机构和公司致力于开发先进的PLC系统用于温度控制。
他们通常利用PID（Proportional Integral Derivative）控制算法来实现对水箱温度的精确控制，并通过网络通信技术实现远程监控与控制。
需要注意的是，具体的研究现状需要参考相关的学术论文、专利和行业报告，以获取更详细和最新的信息。
水箱控制系统的研究意义大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。
所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
从水资源节约方面考虑，以往的人工控制在很多情况下，造成资源不必要的浪费，大部分原因是水箱内部水位没有及时的反馈信息到操作员，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。
而对水箱水位的监控以及自动化的引入可以很好的改善补水过多和及时补水的情况，可以很好的节约资源有效的降低成本。
水箱控制系统国内外研究现状目前，水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域，它以自身的自动化控制系统的安全优势，已经慢慢深入到一些民用水箱产品。
但是目前阶段，它的成本还很高。
比如把一台纯手工家用水箱设计成自动化控制的水箱，从硬件的设计和铺设，对于民用化产品实施的性价比较高。
因此大规模的使用仍受到经济上的限制。
但是，从长远来看，随着自动化技术的改进和硬件成本的降低，以及人们对资源浪费费的重视。
水箱控制系统仍然有大规模推广的前景。
我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎在能源相关的所有领域中，水箱是比不可少的部件，即使是发达国家也不例外。
它性能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。
随着我国嵌入式技术的发展，我国控制系统技术已经达到国际水平，但是在中小型企业以及民用产品，大量的水箱控制任然通过专职的人员进行控制。
随着我国单片机开发技术的逐渐成熟，以及单片机生产成本的下降，基于单片机的水箱控制系统应用到中小型以及民用产品有着交大的发展空间。
恒温箱的控制系统设计报告终稿恒温箱的控制系统设计报告终稿Last revision on 21 December 2020基于AT89C51单⽚机的温度控制系统设计说明书题⽬：温度控制系统的设计姓名：倪亮学号：组别：第三组专业班级：机⾃124班⽬录摘要温度是⽣活及⽣产中最基本的物理量，在家庭、医院等环境下都需要恒温储存物品、药品等，在农牧业也需要在⼀定的温度控制下饲养或培养⽣物或细胞等。
本⽂的恒温箱控制系统就是为满⾜上述需求⽽设计的。
⽬前智能温度控制系统⼴泛应⽤于社会⽣活、⼯业⽣产的各个领域，适⽤于家电、汽车、材料、电⼒电⼦等⾏业，成为发展国民经济的重要热⼯设备之⼀。
在现代化的建设中，能源的需求⾮常⼤，然⽽我国的能源利⽤率极低。
所以实现温度控制的智能化，有着极为重要的实际意义。
温度控制系统是利⽤下位机设置温度上下限和实时温度的采集，传输到上位机以达到对温度的⽐较、控制。
本设计⽤AT89C51单⽚机为主要硬件，并设计了相应的复位电路，振荡器和时钟电路等电路。
为实现设计⽬的，此设计还设计了包括温度采集，温度显⽰，系统控制等外围电路。
⽽且对所设计电路给出了相应的软件设计，包括定时器初始化，串⾏⼝初始化和数据传输等程序。
以简单说明了温度控制系统的⼯作原理。
关键词：AT89C51单⽚机温度采集定时器设置温度控制第 1 章绪论1.1温度控制系统1.1.1温度控制系统的发展现状现今，温度的测量和控制在⼯业⽣产中已经获得了⼴泛的应⽤，并且在⼯农业⽣产、国防、科研以及⽇常⽣活等领域占有重要的地位。
温度控制系统是⼈类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。
期间，从低级到⾼级，从简单到复杂，随着⽣产⼒的发展和对温度控制精度要求的不断提⾼，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。
温度控制系统在国内各⾏各业的应⽤虽然已经⼗分⼴泛，但从⽣产的温度控制器来讲，总体发展⽔平仍然不⾼，同⽇本、美国、德国等先进国家相⽐有着较⼤差距。
水箱水位控制实验报告实验名称：水箱水位控制实验实验目的：1. 理解并掌握水位控制的基本原理；2. 学习并掌握PID控制器的原理和应用；3. 进一步培养分析和解决问题的能力。
实验原理：水箱水位控制是典型的反馈控制系统，它的基本原理是根据传感器检测到的水位信号，通过控制阀门的开度来调节进水和排水的流量，从而实现控制水箱水位的目的。
PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器是一种常用的控制器，它能根据给定的目标值和当前的反馈信号，通过比例、积分和微分三个控制参数来实现对系统的精确控制。
实验步骤：1. 搭建水箱水位控制实验装置，包括水箱、加水阀门、排水阀门、水位传感器和PID控制器等；2. 使用水位传感器对水箱的水位进行实时检测，并将检测到的信号传输给PID 控制器；3. 设置PID控制器的参数，并设定所需的水位目标值；4. PID控制器根据当前的水位反馈信号，通过计算得出相应的控制信号，进而调节阀门的开度；5. 根据控制信号的变化，调整阀门的开度，从而控制进水和排水的流量，以达到控制水箱水位的目的；6. 不断监测水箱水位的变化，对PID控制器的参数进行调整，优化控制系统的性能；7. 记录实验数据，并分析实验结果。
实验结果与分析：通过实验，我们可以得到一系列的实验数据，包括水箱水位和时间的变化关系、阀门开度和时间的变化关系等。
根据这些数据，我们可以对系统进行分析和优化。
在实验过程中，我们可以观察到如下现象：1. 当PID控制器的参数设置不合理时，系统的水位控制效果不佳，水位波动较大；2. 通过合理调整PID控制器的参数，可以减小水位波动，使得水位能够在较短的时间内达到稳定状态；3. 在某些情况下，系统的响应时间会较长，此时需要进一步优化PID控制器的参数；4. 可以通过改变目标水位值，观察系统的响应特性，进一步研究系统的稳定性和灵敏度。
实验结论：通过本实验，我们深入了解了水箱水位控制的基本原理和PID控制器的原理与应用。
