基于PCI板卡的计算机温度监控系统(8)

基于PCI板卡的计算机温度监控系统软件设计

（1）从执行机构的特性要求来看，有时需要输出信号保持一定的宽度。采样周期必须大于这一时间。

（2）从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，要求采样周期短些。 （3）从微机的工作量和每个调节回路的计算来看，一般要求采样周期大些。 （4）从计算机的精度看，过短的采样周期是不合适的。

y(t)y(t)Sy*(t)采样器y*(t)0t0T2T3Tt

图27 信号采样过程

经过多次调试设置，采样周期T选为1s采样效果最好，且信号采样不失真，如图28所示。

图28 采样周期选取

4 系统的调试与运行及出现问题解决方法

4.1 运行结果及分析

经过多次的参数设置的调试，对比各组设置参数的调节效果得出：当程序中PID设置参数如表2所示参数时控制效果最好。

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表2 参数表

参数 1 T 5s KI 120s KD 0s KP 1800 总结：本系统的控制核心是PID控制算法，难度是PID参数整定。图29系统运行曲线的初始温度34.5℃，设定温度45℃，经过8分钟的调节系统稳定，实际温度达到设定温度，稳态误差为0.3℃，超调量几乎为零。本设计中温度能达到设定温度，而且超调量较小，稳态效果很好[15]。

图29 系统运行曲线

4.2 问题以及解决方法

在长达十二周的毕业设计中，自己碰到了不少问题。曾经，为了解决这些问题也花费了较多的时间。当然，这也使自己对实际工程中所遇到或者可能遇到的问题有了个提前认知。

（1） 上位机采集不到现场的数据

解决方法：原因是温度传感器与变送器接线有错误、松动，板卡使用的通道设置错误，在利用力控软件进行I/O设备组态的时候板卡应选研华PCI1710HG。

（2） 上位机的输出控制信号控制不了电加热炉

解决方法：上位机组态软件中查看数字量输出通道的设置与当前连线的通道不一致。

（3） 系统稳定后误差比较大

解决方法：误差产生的原因有：温度对象是大惯性对象、计算机控制信号从发出到固态继电器的吸合，再到加热丝停止加热，这过程中存在时间误差、硬件灵敏度不够精

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确等等。

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结束语

组态软件以其可靠性高、抗干扰能力强、界面简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。

本次设计主要采用力控组态软件ForceControl6.1，简单介绍了系统的目的意义，硬件设计思路，硬件介绍，模拟信号的输入连接，其中详细阐述了力控组态软件ForceControl6.1的创建工程、设计画面流程和PID控制算法的知识。

在力控组态软件的基础上设计出了锅炉温度监控系统，并设计出PID控制算法的程序，该系统达到了预期目标，但是由于我们的设备性能有限该系统还有一些不足的地方例如“当前值和设定值有误差、精度还不够高”需要不断地改进，如果有充足时间的话我们在老师的帮助下进行不断的实践，做一些改进系统才会更加完善。

整个系统操作简单、控制方便，大大提高了系统的自动化程度和实用性和控制精度。

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参考文献

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