project_I-III温度检测系统_A

理论考试试题一、填空题1、我厂FOXBORO系统用的冗余的AO卡是：FBM2372、TRICON控制器是一种：三重化冗余容错控制器3、污水工段，雨水收集工段，循环水工段用的是浙大中控(supcon)的jx-300xp 系统4、本厂报警仪分为可燃气体报警仪和有毒气体报警仪，其中可燃气体测的气体有CH3OH、H2，有毒气体报警仪测的气体有CO、H2S、NH4 。

二、判断题1、PL C简称可编程控制器（√）2、MTL5074安全栅是测量温度点的安全栅（√）3、热电阻B和C线中有一根接触不良，对仪表指示无影响。

（╳）4、同等情况下多模光纤要比单模光纤传输距离远（×）三、选择题1、下面哪个符号代表调节阀。

（A）A）FV B）FT C）FY D）FE2、DCS系统的接地分为（B）种A. 4B.3C. 1D.23、二期空分霍尼韦尔PKS系统，他的控制器名称为（A ）A C300B C200C C100D C4004、网络传输介质分为有线传输介质和无线传输介质，以下有线介质不包括（A ）A 红外线波 B 电缆 C 双绞线 D 光纤四、简答题：1、一期空分工段使用的霍尼韦尔的什么系统？安全保护使用的是康吉身（CONSEN）的什么系统？答：一期空分工段使用的霍尼韦尔的PKS系统安全保护使用的是康吉身（CONSEN）的trident系统2、ESD、SIS 、ITCC的中文简称分别是什么?答：ESD的中文简称是紧急停车系统SIS简称安全仪表系统ITCC 简称透平综合控制系统3、中控室用的模拟量输入安全栅都有哪些（至少三种）？答：MTL5041 MTL5042 MTL50434、FOXBORO 用到的卡件都有哪些？（至少三种）答：FBM217 FBM237 FBM242 FBM211五、问答题;1、ICC312信号隔离器的作用？答;ICC312信号隔离器用于4-20MA 2线制变送器或者电流源，ICC312是用于2线制变送器的全隔离的隔离器，并将现场的信号转换为两路4-20MA的电流源输出2、卡件XP367的FAIL RUN WORK COM POWER 灯代表什么意思？答;FAIL灯卡件故障指示RUN灯卡件运行指示WORK工作/备用指示COM数据通讯指示POWER 电源指示3、计算机网络拓扑结构可以分为哪几类？答：总线型拓扑结构，环形拓扑结构，星形拓扑结构，树型拓扑结构，网状型拓扑结构4、循环水8通道DI卡件XP363 CH1/CH2灯亮红色，绿色，和闪烁各代表什么意思? 答：CH1/CH2 灯亮红色：代表第二通道有信号进入DCS卡件；CH1/CH2灯亮绿色：代表第一通道有信号从现场进入DCS卡件，CH1/CH2灯闪烁：代表第一通道和第二通道同时有信号从现场进入到DCS卡件一．填空题1.如果调节时需要修改给定值，那么回路的操作方式应为自动模式。

SWAN客户端安装和使用手册12020年5月29日短临客户端用户手册1、系统结构短临业务系统采用客户端/服务器结构,所有数据处理、报警数据、算法产品、检验产品的生成和存储均在服务器上进行,服务器上有调度程序有计划地运行各数据模块。

服务器调度程序一旦检测到有新的产品数据或报警数据生成,将即刻经过网络模块以网络消息的方式在局域网内进行广播,凡是安装了短临客户端软件的计算机都能够经过网络接收模块接收服务器广播的消息。

客户端判断接收到的服务器消息类型,并根据消息的类型进行数据的显示、报警、闪烁等处理。

系统软件包括数据服务器调度软件和客户端软件。

1.1 服务器数据源雷达组网的雷达基数据、雷达产品数据、自动气象站数据、加密气象站数据、雨量站数据、重要天气报等。

1.2 服务器产品类型（1）实况数据:实况雨量数据(包括1小时雨量、3小时雨量、6小时雨量、12小时雨量);实况温度数据(包括1小时最高气温、小时最低温度、当日最高气温、当日最低温度、高温连续日数、24小时低温降幅、48小时低温降幅);大风数据22020年5月29日(包括极大风、平均最大风、十七秒米开始时间、十七秒米结束时间);冰雹;龙卷;电线积冰;雾;沙尘暴;积雪;（2）雷达数据及拼图产品:雷达反射率三维拼图、组合反射率(基数据)、液态水含量(基数据) 、回波顶高(基数据) ;雷达产品(pup常见产品);雷达基数据;（3）雷达特征量数据:风暴ID号、风暴所在地点、方位、距离、风暴所在经度、风暴所在纬度、顶高、1.5度仰角反射率、最大反射率、底高、风暴中心高度、风暴移动速度、风暴移动方位、强冰雹概率、一般冰雹概率、冰雹尺寸、中气璇底高、顶高、中心高度、切向直径、径向直径、切变值、风暴类型等;（4）算法产品:TREC矢量场、1小时降水预报、1小时降水估测、STM风暴识别追踪预报产品、TITAN风暴识别算法产品、反射率预报;冰雹、龙卷的识别算法产品;（5）报警数据:雷达报警、强阵雨、暴雨、强风、冰雹、龙卷、寒潮、高温、电线积冰、雾、沙尘暴、积雪;（6）算法检验产品:反射率预报检验、1小时降水预报检验、STM检验;（7）MIF格式地理信息数据、SHP格式地理信息数据;1.3 客户端功能32020年5月29日SWAN客户端软件用以接收服务器发送的消息,并显示服务器上的各种产品数据和报警数据,对于报警数据客户端同时会发出声音报警并辅图形闪烁。

XXXX毕 业 设 计设计题目：基于热电偶的测温系统设计系 别：_________________________班 级：_________________________姓 名：_________________________指 导 教 师：_________________________2014年6月11 日Xx XXX 测控技术与仪器1班 机电工程系基于热电偶的测温系统设计摘要在工业生产过程控制中，温度是一个重要的测量参数，而热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制，在温度测量中占有重要地位。

但由于热电偶的热电势与温度成非线性关系增加了显示与处理的复杂性；且随着工业发展、自动化的不断加强，对温度精度要求越来越高。

在现代化的工业现场，常用热电偶测试高温，测试结果送至主控机。

由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系，所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。

该系统以单片机为控制核心，通过高精度模/数转换器对热电偶电动势进行采样、放大，并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理并通过液晶屏显示相应测量数据。

关键词：传感器热电偶模/数转换器液晶屏The design of temperature measurement system based on thermocoupleAbstractIn the industrial production process control, the temperature is an important survey parameter, but the thermo-element is in the project applies one of most widespread temperature sensors, his main characteristic is the temperature measurement scope is wide, the performance quite is stable, simultaneously the structure is simultaneously simple, the tendency responds, can pass on the 4-20mA electrical signal far, is advantageous for the automatic control and the common control, holds the important status in the temperature survey. But because the thermo-element thermoelectric force and the temperature became the non-linear relations to increase the demonstration and the processing complexity; Also along with the industrial development,the automated unceasing enhancement, is more and more high to the temperature precision request. Thermocouple is used frequently in high-temperature test in the modernized industry scene, then the test results are deliver edto master control machine. As the non-linear relationship between thermoelectric potential and temperature, it must be carried out on the thermocouple linear processing in order to maintain accuracy of test. It employs SCM as a core of controlling. This article is for the linearization of thermocouple. The general idea is to study high-precision A/D converter,which samples and enlarges the thermoelectric potential from the thermocouple, the measurement data is displayed by LCD screenKeywords：sensor thermocouple A/D converter LCD screen1引言1.1设计背景和思路随着电子信息技术、新材料及自动化技术的发展，传感器技术也得到了日新月异的发展，单片机和自动控制系统在统诸多领域得到了极为广泛的应用。

高精度测温系统多通道模拟开关等效内阻温度标定补偿方法周成;江明明;吴文启;于化鹏;孔祥龙【摘要】The measurement precision of temperature measuring system used in the field would be degraded highly, because the internal resistance of analog switch and other elements would vary big affected by environmental temperature. To solve this problem , the experimental project to calibrate the internal resistance of analog switch and other elements in every channel based on the existent hardware has been researched. A Savitzky-Golay Filter is designed to deal with the noise in the experimental data. Using the least square estimation method,the equivalent internal resistance characteristics of every channel varied with temperature has been obtained. Consequently the measurement precision of temperature measuring system can be improved greatly after the real time compensation to measurement output. Results of sufficient experiments show that the temperature measurement precision of the system designed is better than 0. 03℃ in all environment temperature when temperature changing slowly or acutely.%用于野外环境的测温系统由于内部模拟开关及元器件内阻等受环境温度的影响会发生较大变化,测温精度大大降低.针对这一问题,在现有硬件系统的基础上研究了测温系统各通道模拟开关及元器件内阻标定的实验方案,设计了Savitzky-Golay滤波器对实验数据中的噪声进行处理,并通过最小二乘法拟合出各通道等效内阻的温度变化特性,从而对系统测量输出进行实时补偿,使系统的测温精度得到大幅提高.大量的实验表明,在全温度范围内温度缓变和剧变时,测温精度均优于0.03℃以内.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P92-94,115)【关键词】多通道;测温;Savitzky-Golay滤波器;标定;温度补偿【作者】周成;江明明;吴文启;于化鹏;孔祥龙【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TB9420 引言随着科技的发展和进步，温度测量系统已被广泛应用于工农业生产、科学研究和日常生活等领域，武器型号、重大装备及精密制造技术等对温度测量精度的要求也越来越高［1］。

力学试验机温度控制系统设计摘要力学试验机现在已经广泛应用在各个机械工厂行业中，对各个工厂的高温合金产品试样进行高温力学拉伸实验，从而能检验其产品的物理力学质量性能，使其能安全有效的投入到生产中去，以前高温力学拉伸实验都是由技术工人凭借经验进行人工操作，进行基于常规仪表的手动控制，控制效率非常低，而且由于炉数较多其控制精度也很低，影响了高温力学拉伸实验的控制效果，从而影响了对产品预估的质量。

所以应采用PID控制算法对试验机进行炉温的自动控制。

在力学试验机温度控制系统设计中力学试验机温度控制主要是控制电阻加热炉的温度，对于这个控制系统常规的PID控制就能达到控制效果，且具有一定得干扰能力，其控制效果比较理想，因此在这个温度系统设计中采用的是PID自适应控制，同时还用计算机与数据采集ADAM模块进行对炉温的自动控制与数据管理，最后利用Visual Basic6．0语言设计一些主控程序和若干子程序模块和一些模型图案来达到最终的设计标。

这个控制系统的使用不仅大大减轻了工人的劳动强度，同时还提高了产品的生产效率。

也使力学试验机温度控制系统设计中充分利用了计算机监控系统的功能与优势，该系统现已应用在全国各个股份有限公司力学试验室中，控制效果良好，对钢厂合金产品的高温拉伸试验起到了很好的控制效果，为企业创造了可观的经济效益。

关键词：力学试验机，PID控制，Visual Basic6．0，ADAM模块Mechanics Experiment Furnace Temperature ControlSystem DesignAbstractMechanics experiment furnace have already widely applied in each Machine shop profession now , it carries on the high temperature mechanics stretch experiment to each factory's heat-resisting alloy product test specimen, thus can examine its product the physical mechanics quality performance, it enables its safe effective investment to the production , The beforehand high temperature mechanics stretch experiment is relies on the experience by the technical worker to carry on the manual control, carries on based on the conventional measuring appliance's hand control, the control efficiency is low, moreover, because the stove number are many its control precision to be also very low, has affected the high temperature mechanics stretch experiment's control effect, thus has affected to the product estimate quality. Therefore it should use the PID control algorithm to try the prototype to carry on the furnace temperature the automatic control.Mechanics experiment furnace temperature control mainly controls the resistance heating furnace's temperature in mechanics experiment furnace temperature control system design, to the control system of conventional PID control ,it can achieve control effect, and has a certain disturbance ability,its control effect is quite ideal, and therefore uses system design in this temperature is the advanced PID adaptive control, Simultaneously also uses the computer and the data acquisition ADAM module carries on to the furnace temperature automatic control and the data management, finally makeuse of the Visual Basic6.0. language to design some master control programs and certain subroutine module and some model design to achieve the final project objective.This control system's use not only greatly reduced worker's labor intensity, meanwhile raised the product production efficiency. Simultaneously in mechanics experiment furnace temperature control system design has used the computer supervisory system's function and the superiority fully, this system already applied in the nation each Limited liability company mechanics test chamber, the control effect is good, to the steel mill alloy product's high temperature pulling test very good control effect, has created the considerable economic efficiency for the enterprise.Key words: Mechanics experiment furnace; PID control; Visual Basic6.0; ADAM module目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1背景和意义 (1)1.2国内研究现状概述 (2)1.3 本文的主要研究内容 (3)第二章力学试验机的结构与原理 (5)2.1．试验机的基本结构 (5)2.2 热电偶测温电路的工作原理 (6)2.3 电加热炉温度控制系统的特性 (7)第三章 PID控制在力学试验机温度控制系统中的应用 (9)3.1力学试验机温度控制方案 (9)3.2 PID控制 (11)3.2.1 数字PID控制算法 (13)3.2.2 增量式的PID控制算法 (15)3.2.3 阶跃响应辩识一阶近似模型的理论与方法 (17)3.2.4 PID参数自整定 (20)3.2.5 仿真研究 (21)第四章控制系统的硬件设计与软件设计 (25)4.1硬件设计 (25)4.1.1工控机 (26)4.1.2 A/D模块 (28)4.1.3 D/A模块 (29)4.1.4固态继电器 (29)4.1.5检测元件 (31)4.2 软件设计 (32)4.2.1主控模块 (33)4.2.2实时操作与输出模块 (33)4.2.3其他输出模块 (33)第五章结束语 (34)参考文献 (35)谢辞 (37)第一章绪论1.1背景和意义力学试验机现在已经广泛应用在各个机械工厂行业中，对各个工厂的高温合金产品试样进行高温力学拉伸实验，用来测试在一定拉力和高温下金属试样力学性能的试验设备，把被测试的试样放在一定温度的炉子中，然后通过杠杆和砝码给试样施加一定的压力。

基于PLC的PID温度控制系统设计（附程序代码）摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

随着PLC技术的飞速发展，通过PLC对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。

温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统。

而温度控制在许多领域中也有广泛的应用。

这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 然而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。

根据大滞后、大惯性、时变性的特点，一般采用PID调节进行控制。

随着PLC功能的扩充，在许多PLC 控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。

本设计是利用西门子S7-200PLC来控制温度系统。

首先研究了温度的PID调节控制，提出了PID的模糊自整定的设计方案，结合MCGS监控软件控制得以实现控制温度目的。

关键词:PLC;PID;温度控制沈阳理工大学课程设计论文目录1 引言...................................................................... (1)1.1 温度控制系统的意义...................................................................... .. (1)1.2 温度控制系统背景...................................................................... .................. 1 1.3 研究技术介绍...................................................................... .. (1)1.3.1 传感技术...................................................................... (1)1.3.2PLC .................................................................... . (2)上位机...................................................................... ............................1.3.3 31.3.4 组态软件...................................................................... ........................ 3 1.4 本文研究对象...................................................................... .. (4)2 温度PID控制硬件设计...................................................................... (5)2.1 控制要求...................................................................... .................................. 5 2.2 系统整体设计方案...................................................................... .................. 5 2.3 硬件配置...................................................................... . (6)2.3.1 西门子S7-200CUP224 ................................................................. .. (6)2.3.2 传感器...................................................................... . (6)2.3.3 EM235模拟量输入模块.....................................................................72.3.4 温度检测和控制模块...................................................................... .... 8 2.4 I/O分配表 ..................................................................... ................................ 8 2.5 I/O接线图 ..................................................................... .. (8)3 控制算法设计...................................................................... .. (9)3.1 P-I-D控制...................................................................... .............................. 9 3.2 PID回路指令 ..................................................................... .. (11)3.2.1 PID算法 ..................................................................... .. (11)3.2.2 PID回路指令 ..................................................................... (14)3.2.3 回路输入输出变量的数值转换 (16)3.2.4 PID参数整定 ..................................................................... (17)4 程序设计...................................................................... .. (19)4.1 程序流程图...................................................................... .............................. 19 4.2 梯形图...................................................................... .. (19)I沈阳理工大学课程设计论文5 调试...................................................................... . (23)5.1 程序调试...................................................................... .. (23)5.2 硬件调试...................................................................... .. (23)结束语...................................................................... .................................................... 24 附录程序代码...................................................................... ........................................ 25 参考文献...................................................................... (27)II沈阳理工大学课程设计论文1引言1.1 温度控制系统的意义温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。

数字温度计系统详细设计报告一设计要求1.1.系统功能要求对于设计的数字温度计系统，主要是以AT89C51(AT89C52)单片机为控制核心，采用高精度的传感器(DS18B20）对需要测量的周围温度进行周期性的测量，并用简单的通信技术，数码管显示技术，误差修正等技术，以最新的DS18B20温度传感器作为测量元件，构成一个较简单的温度测量系统。

并最终能实现对周围环境中的温度数据的精确采集，加以处理后显示在由数码管组成的显示器上。

1.2.其他要求：该测量系统尽量做到体积小、精度较高、数据传输可靠性高、功耗低、功能易扩展，对周围环境的适应性要强。

另外从经费方面除了特殊元件外，本着一切在能实现功能的基础上从简选择的原则。

2.1方案论证与选择该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案（1）温度采集电路方案一采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。

通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。

数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。

热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。

系统主要包括对A/D0809 的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。

此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。

故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机构有4 位数码管、报警器等。