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基于MODBUS的温度控制器的研究

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发表于 2013-1-17 13:46:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
温度是工业对象中主要的被控参数之一。像冶金、机械、食品、化工各类工业中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对象温度往往要求严格控制。温度控制模块的引入,对提高控制精度意义重大,并已经在诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。但是,一般的PID温度控制器,必须由工程人员根据经验,手动调节PID参数,电路精度也需要电位器调节,给工程技术人员带来了极大的麻烦,这在某种程度上限定了温度控制模块的实际应用。针对这种情况同时考虑到中小型企业温度控制的应用需求,本文研究了具有PID参数自整定功能的温度控制模块,并进行了设计和开发。本文首先介绍了国内外温度控制系统的发展概况、PID控制器的发展情况以及PID参数自整定的发展现状,随后对硬件电路和软件电路进行了设计,最后对PID自整定方法进行了系统的研究并通过实验对PID自整定精度及效果进行了验证。
温度控制模块具有隔离的RS485通讯接口,通讯协议支持Modbus RTU/ASCII,支持多种传感器输入,有完善的保护功能以及引线电阻自动补偿,软件校准零点和满度,数字校零技术克服系统的时漂和温漂。无需电位器调节,使模块具有很好的可靠性、稳定性和通用性。采用加权最小二乘参数估计方法寻找连续非线性A/D转换电路的最佳参数。能够实现PID参数自整定功能,并支持模糊控制。充分权衡产品的性价比,为中小型企业温度控制器的开发提供切实可行的解决方案。


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