工业设备控制系统选型分析
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工业设备控制系统选型分析
Model selection of industrial control system
肖中华1，杜永昌 2，夏怀成1，王振峰 1
XIAO Zhong-hua 1, DU Y ong-chang 2, XIA Huai-cheng 1, WANG Zhen-feng 1
(1.燕山大学 车辆与能源学院，秦皇岛 066004；2.清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)摘 要：工业控制系统对工业设备实现自动化、智能化起到了极其重要作用。对于工业控制系统的两种主要形式：工控计算机控制系统和嵌入式工控系统，分别从硬件、操作系统和应用软件等方面进行了对比，分析了它们各自的优缺点和使用场合。
关键词：工业控制系统；工控计算机；嵌入式系统
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2011)10(上)-0076-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.10(上).24
收稿日期：2011-07-03
作者简介：肖中华（1986 -），男，硕士，主要从事车用减振器在线集成制造技术及专用设备的研究与开发。0 引言
现代工业生产系统规模越来越大，生产环节内部以及各个环节之间的协作要求也越来越复杂，工业控制技术作为20世纪最重要的现代工业技术之一被广泛应用，利用该技术组成的工业控制系统使工业生产过程的生产质量和效率有明显的提高。自上世纪八十年代以来，工业控制系统走过了从模拟控制向数字控制、从单机控制向综合控制、从集中控制向分布控制和从简单逻辑控制向智能控制的发展道路。
就具体的工业生产设备而言，其控制器可分为可编程序控制器（PLC ）、工控计算机控制系统和嵌入式系统等几种。
最早出现，也是应用最多的控制器是PLC ，它可以顺序执行用户编制的包含逻辑运算、顺序控制、定时、计数等操作指令的程序，并通过输入和输出操作来控制生产设备的运行。现代的PLC 已经非常成熟，其功能也不断提高，如可进行模拟量闭环控制、连续PID 控制及与其它控制器的数据通讯等。但是，PLC 的特点决定了它只能进行顺序控制、逻辑控制等相对固定的控制功能，一般作为分布式控制系统的现场控制单元，依靠上位机进行复杂的数据处理、存储和智能控制。
工控计算机控制系统和嵌入式控制系统，具有强大的数据运算、存储功能和丰富的人机交互界面，且可方便地扩展数据输入输出和通讯功能，因此对于需要复杂的信息采集、处理和智能
控制功能的生产设备，是很好的选择。工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备特定的接口卡，软件采用常见的桌面操作系统+专门开发的控制软件，对工业设备进行数据采集和控制。嵌入式系统是以应用为中心，采用一体化软硬件设计，且功能和配置可按需剪裁的专用计算机系统。这两种系统，其组成和适用场合都有很大的区别。在本文中，针对这两种在工业生产设备上广泛应用的智能控制系统，分析它们在硬件、操作系统、应用软件及适用场合等方面的不同，为进一步设计开发工业生产设备的控制系统提供依据。
1 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的硬件对比
硬件方面，工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备相应的数据采集、控制和通讯等外围扩展卡，而嵌入式系统硬件采用专用的嵌入式硬件和一体化设计，因此，其系统架构、中央处理器（CPU ）、存储系统等都有很大的不同。
1.1 系统架构
工控计算机采用工控母版+CPU 卡的结构；其扩展总线有ISA 、EISA 、PCI 、PCI Express 等，与一般桌面计算机系统兼容，且随主流技术的发展而更新换代；机箱采用通用的标准工控机箱，内部有一个或多个风扇进行主动散热，在机箱的进
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风口有简单的滤网过滤空气中的灰尘。
嵌入式系统硬件一般采用PC104等小型化、一体化和可牢固堆叠的结构和总线，机箱可根据使用环境和需求自由设计，既可采用密闭方式，被动散热（无风扇），也可采用开放方式，利用风扇主动散热。
1.2 中央处理器
工控计算大多采用x86兼容的通用CPU ，嵌入式系统除此以外，还可有ARM/PowerPC/MIPS 等多种选择，针对不同的应用场合的计算能力、功耗等要求可灵活选择。
1.3 存储系统
机械式硬盘是主流的工控计算机的存储方式，而嵌入式系统一般采用CF 卡/电子盘等电子器件存储程序和数据。
从上述对比分析可以看出，工控计算机的硬件具有很好的通用性、互换性和兼容性，便于硬件采购和备件维护，但也导致硬件系统的体积、重量和功耗较大，硬件功能可能存在一定程度的浪费，机械式硬盘存储系统无法在振动、强磁等场合使用，开放式机箱和主动式风扇散热系统使其在高温、高湿、灰尘、腐蚀性等恶劣环境下故障率较高，需定期维护。
而嵌入式控制系统的硬件由于针对特点应用专门设计，因此其体积、重量和功耗可得到很好的控制，硬件功能可按需配置，减少浪费，同时其采用的电子存储系统和可选的密闭机箱、无风扇散热系统等可使系统在恶劣环境下长期可靠运行；但也存在开发周期长，开发难度大，不同的应用间硬件通用性差等缺点。
2 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的操作系统对比
工控计算机控制系统采用以M i c r o s o f t Windows 为代表的桌面操作系统，以键盘鼠标等为主要操作手段。其特点为：
1) 用户熟悉度高，所需培训时间短，可很快掌握新系统的使用；
2) 键盘、鼠标等操作手段在多数工业现场环境下使用不便、操作复杂；
3) Microsoft Windows 系统作为通用桌面操作系统包含了大量的在工控系统中使用不到的复杂功能，无法通过系统剪裁等手段移除，这使系统非常
庞大，一方面需要更多的存储空间，另一方面也使系统运行速度较慢，需要更强大的硬件来支持；
4) Microsoft Windows 系统不具有实时控制能力，在需要进行实时控制情况下需依靠额外的软硬件配合实现；
5) Microsoft Windows 系统的稳定性不高，其开放性带来的病毒感染、系统崩溃、数据丢失等问题使整个工控系统的可靠性和安全性问题都非常严重。
而嵌入式工控系统一般采用嵌入式操作系统，如Windows CE 、嵌入式Linux 、VxWorks 等。其特点为：
1) 系统内核小，系统精简，可根据不同的应用对操作系统的功能进行剪裁。系统剪裁遵循最小功能原则，即系统中只包含完成系统应用所需的最少功能，而其他大量的无关功能都被剪裁掉，不会包含在最终的系统中。这使得嵌入式操作系统规模较小，系统启动和运行速度快，因此对存储空间及硬件处理能力要求较低，同时功能的精简也使得系统的安全性和可靠性都有很大提高；
2) 嵌入式系统可固化在ROM 或保存在电子盘等不容易改写的介质中并可施加写保护，使系统的可靠性得到保证；
3) 嵌入式操作系统可做到快速启动，关机时可直接关闭电源，不需要软件关机等复杂操作；
4) 嵌入式系统可采用硬件按钮、开关、拨盘和触摸屏等适合工业现场的操作方式；
5) 嵌入式操作系统一般为实时系统（RTOS ），对于硬件中断和定时器等具有实时响应能力，因此适用于对系统响应时间有严格要求的场合。
3 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的应用软件对比
应用软件方面，工控计算机控制系统由于采用了标准的Microsoft Windows 操作系统，因此其应用软件的开发和使用与常规的应用软件相似；而嵌入式控制系统的应用软件一般针对特定的嵌入式操作系统开发，需要专用的开发工具和环境。
当开发工控计算机软件时，开发者可以对目标硬件做出一般性的假设，如具有1GHz 以上的CPU 、256MB 或更大的内存、10G 以上的存储空间等；而开发嵌入式应用软件时，开发人员必须研
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究并理解所有可用的硬件特性，考虑硬件资源的限制，如许多嵌入式设备没有显示器，有显示设备的其屏幕尺寸和分辨率也较低，嵌入式设备的CPU 一般计算能力较低，内存和存储空间也较小。
从使用界面上二者也有区别，运行在工控计算机上的软件，主要采用键盘和鼠标进行操作，其显示输出在彩色、相对高分辨率的显示器上以窗口、菜单、对话框等经典的界面形式实现；而嵌入式工控系统采用硬件按钮、开关、触摸屏等输入手段和指示灯、声光提示等，其用户界面和操作方式都比较简单方便，结果的显示也比较直观、醒目。
4 结束语
工控计算机控制系统和嵌入式控制系统是工业控制系统的两种重要形式，它们各自具有自己的优缺点和适合的使用环境。工控计算机控制系统强调的是“通用”，其优点是软硬件兼容性强、资源丰富，对于熟悉桌面计算机操作的人员可以很快地学习和掌握，但其体积大、耗能多，对于工业现场应用来说，操作不便，可靠性不
高，特别是在高温、高湿、灰尘、腐蚀、振动及强电磁干扰等恶劣环境下可靠性问题较为严重。而嵌入式工业控制系统强调的是“专用”，其优点是采用软硬件一体化设计，体积小、功耗低、可靠性高、可按需配置软硬件，适用于工业现场环境下操作和使用，在高温、高湿、灰尘、腐蚀、振动及强电磁干扰等恶劣环境下能长期可靠工作；但其缺点也同样明显，如通用性不高，设计开发难度大、周期长、需要专门的开发工具和环境等。在开发过程中必须根据具体的功能要求和使用环境进行方案的分析和选择。参考文献：
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大学出版社.
况的丢失。
主服务器之间信息共享的简单方式为全互联式的通信，但这样会加大主服务器的工作负荷，从而导致可靠性降低。作者采用的方法为指定主服务器的身份，即对主服务器人为指定一个排序序列，所有主服务器仅需向排序序列中的最前两个主服务器共享信息。当有一台主服务器出现问题，均可保证全系统信息的完整性，同时极大的降低了共享信息所导致的消息流量。如果失效的是两个接收完整信息的主服务器之一，则按序列自动产生一个新的接收完整信息的主服务器即可。
4 结束语
本文针对ACP 协议的通信结构并结合网络通信中错误发现与恢复的方法所提出的保障多Agent 通信可靠性方法和策略进行了介绍。以ACP 协议为对象提出的这些方法和策略的主要思想不乏通用性，相信会对该领域内的同类型问题具有普遍的指导意义。
另外，可靠性是相对可靠，而不是绝对可靠，比如上述思路中两台用于接收完整信息的主
服务器同时出现故障，由于大量信息的缺失，则对整个系统造成非常严重的后果。所以，作者提出的策略是考虑到实际情况，尽可能在性能与可靠性之间找到一个平衡点。参考文献：
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仪表选型方案
仪表控制系统成套供货要求1、供方对设备本体保护及控制装置负有配合的责任，供方供货范围内的检测仪表、控制设备和被控设备可控性满足自动化投入率10％的要求。 2、供方提供完整的资料，并以书面形式详细说明对测量、控制、联锁、保护等方面的要求，提供详细的运行参数，报警值及保护动作值。 3、供方提供的仪控设备、控制系统及安装附件等都要详细说明其规格、型号、安装地点、接口尺寸、连接方式、插入深度、用途及制造厂家等信息，特殊检测装置提供安装使用说明书。 4、在确定设备及材料的类型及尺寸时，应将环境条件及工艺条件的影响考虑在内，例如温度、压力、湿度、振动、气蚀、腐蚀、障碍物、空气杂质和腐蚀性药品。在必要的地方应采取冷却或加热等措施。 5、现场仪表、变送器等应保持连续运行，除非特殊要求，环境温度在-25～65℃范围内变化时，测量仪表应保持它的精度等级。 6、如果环境不要求更高的防护，对现场仪表通常采用的防护等级一般为IP65（IEC529）。如果会接触易爆炸气体，设备或控制回路必须满足所在危险区域的防爆要求。 7、所有的仪表、组件、变送器、转换器等都应有表示位号和用途的铭牌，仪表位号编制在开工会上确定。8、所有的就地仪表、变送器在运输前应在工厂内进行标定（在量程范围内，最少五点），提供每台仪表的标定校核记录。 9、所有仪表设备必须带产品检验合格证书、产品使用说明书（进口产品必须带中文说明书、产地证明等证件）。在单体设备包装上注明其用途及主要
参数，如量程等。流量检测装置必须带机加工图纸、计算书等资料。 10、供方将其提供的仪表及控制设备连到供方提供的接线盒/箱或现场控制盘上，所有模拟接口信号是4～20mA标准信号（热电偶及热电阻除外），开关量仪表输出触点为无源接点，容量为20VAC 3A/20VDC1A。 1、控制盘柜的要求： （1）配供的控制盘、柜为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。控制柜的防护等级满足环境要求，放置在控制室及电子设备间的设备将为IP32，其它为IP54。放置在相临位置的控制盘、柜尺寸要统一，详细要求在技术澄清会/开工会讨论后确定。（2）控制盘、柜内所有组件的布置和安装应符合国家标准。接触器、继电器选用Schneider，配电回路保护组件采用Schneider、AB 空气开关，操作按钮、开关、信号灯选用Schneider产品。（3）控制、信号回路连接用线为铜芯绝缘线，最小截面不小于 1.5m 2。所有导线应牢固的加紧，设备端子均有标字牌。（4）对外引接电缆均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，采用PhoenixUT系列螺钉接线端子产品，交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。 （5）所有柜体需着色部分的颜色均为浅灰色，色标号为RAL7035，底座颜色均为深灰色，色标号为RAL702。（6）配电设备的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。 （7）每台箱体上应有一块永久性附贴的防锈铭牌，它的字迹清晰可读，其
T6113电气控制系统的设计
第1章绪论 1.1选题的目的和意义 由于现代加工技术的日益提高，对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高，由此人们也将注意力集中到机床上来，数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物，他的出现极大的推动了制造业的进步。机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关，特别是PLC广泛应用于控制领域后，已经显现出它的优越性。可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。在机械加工领域，机床的控制上更显示出其优点。由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多、接线复杂，因此故障多维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响设备的功效。采用PLC控制可使接线大为简化，不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。 1.2 关于课题的一些介绍和讨论 1.2.1 设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题 完成对T6113机床的整个控制系统的设计改造，控制核心是PLC，并使其加工精度进一步提高，加工范围扩大，控制更可靠。 研究内容： （1） T6113的电气系统（PLC）硬件电路设计和在机床上的布局。 （2） PLC程序的编制。 解决的关键问题：PLC对机床各个工作部分的可靠控制电气电路的安全问题的解决 1.2.2题目的可行性分析 虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定，但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的，所以改造现有的机床以达
到使用要求是比较现实的，也是必须的。经过实践证明这样的改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求，并且在实践中已取得的相当好的效益。 1.2.3本项目的创新之处 利用PLC作为控制核心，替代传统机床的继电器控制，使得机床的控制更加灵活可靠，减少了很多中间的机械故障的可能。利用PLC的可编程功能使得变换和改进控制系统成为可能。 1.2.4设计产品的用途和应用领域 镗床是一种主要用镗床刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体，汽车发电机缸体等零件的孔。一般镗刀的旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。在镗床上除镗孔外，还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔、锪平面等工件。因此镗床的工作范围较广。它可以应用于机械加工的各个领域，但因其价格比一般机床贵好多，所以在比较大的加工车间才可见到。 1.3 电气控制技术的发展 电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求而迅速发展的，从最早的手动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学技术成果。作为生产机械的电机拖动，已由最早的采用成组拖动方式，发展到今天无论是自动化功能还是生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。 继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，其控制方式是断续的，所以又称为断续控制系统。由于这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式，也是学习先进电气控制的基础。这种控制系统的缺点是采用固定的
温度自动控制系统的设计毕业设计论文
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
工业设备控制系统选型分析
【76】 第33卷 第10期 2011-10(上) 工业设备控制系统选型分析 Model selection of industrial control system 肖中华1，杜永昌 2，夏怀成1，王振峰 1 XIAO Zhong-hua 1, DU Y ong-chang 2, XIA Huai-cheng 1, WANG Zhen-feng 1 (1.燕山大学 车辆与能源学院，秦皇岛 066004；2.清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)摘 要：工业控制系统对工业设备实现自动化、智能化起到了极其重要作用。对于工业控制系统的两种主要形式：工控计算机控制系统和嵌入式工控系统，分别从硬件、操作系统和应用软件等方面进行了对比，分析了它们各自的优缺点和使用场合。 关键词：工业控制系统；工控计算机；嵌入式系统 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2011)10(上)-0076-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.10(上).24 收稿日期：2011-07-03 作者简介：肖中华（1986 -），男，硕士，主要从事车用减振器在线集成制造技术及专用设备的研究与开发。0 引言 现代工业生产系统规模越来越大，生产环节内部以及各个环节之间的协作要求也越来越复杂，工业控制技术作为20世纪最重要的现代工业技术之一被广泛应用，利用该技术组成的工业控制系统使工业生产过程的生产质量和效率有明显的提高。自上世纪八十年代以来，工业控制系统走过了从模拟控制向数字控制、从单机控制向综合控制、从集中控制向分布控制和从简单逻辑控制向智能控制的发展道路。 就具体的工业生产设备而言，其控制器可分为可编程序控制器（PLC ）、工控计算机控制系统和嵌入式系统等几种。 最早出现，也是应用最多的控制器是PLC ，它可以顺序执行用户编制的包含逻辑运算、顺序控制、定时、计数等操作指令的程序，并通过输入和输出操作来控制生产设备的运行。现代的PLC 已经非常成熟，其功能也不断提高，如可进行模拟量闭环控制、连续PID 控制及与其它控制器的数据通讯等。但是，PLC 的特点决定了它只能进行顺序控制、逻辑控制等相对固定的控制功能，一般作为分布式控制系统的现场控制单元，依靠上位机进行复杂的数据处理、存储和智能控制。 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统，具有强大的数据运算、存储功能和丰富的人机交互界面，且可方便地扩展数据输入输出和通讯功能，因此对于需要复杂的信息采集、处理和智能 控制功能的生产设备，是很好的选择。工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备特定的接口卡，软件采用常见的桌面操作系统+专门开发的控制软件，对工业设备进行数据采集和控制。嵌入式系统是以应用为中心，采用一体化软硬件设计，且功能和配置可按需剪裁的专用计算机系统。这两种系统，其组成和适用场合都有很大的区别。在本文中，针对这两种在工业生产设备上广泛应用的智能控制系统，分析它们在硬件、操作系统、应用软件及适用场合等方面的不同，为进一步设计开发工业生产设备的控制系统提供依据。 1 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的硬件对比 硬件方面，工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备相应的数据采集、控制和通讯等外围扩展卡，而嵌入式系统硬件采用专用的嵌入式硬件和一体化设计，因此，其系统架构、中央处理器（CPU ）、存储系统等都有很大的不同。 1.1 系统架构 工控计算机采用工控母版+CPU 卡的结构；其扩展总线有ISA 、EISA 、PCI 、PCI Express 等，与一般桌面计算机系统兼容，且随主流技术的发展而更新换代；机箱采用通用的标准工控机箱，内部有一个或多个风扇进行主动散热，在机箱的进
过程控制与自动化仪表(复习要点)
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
温度控制器的工作原理
温度控制器的工作原理 据了解，很多厂家在使用温度控制器的过程中，往往碰到惯性温度误差的问题，苦于无法解决，依靠手工调压来控制温度。创新，采用了PID模糊控制技术，较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器，是利用热电偶线在温度化变化的情况下，产生变化的电流作为控制信号，对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器：采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar（比例、积分、微分）三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题，采用PID模糊控制技术，是明智的选择。PID模糊控制，是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案，用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整，形成一个模糊控制，来解决惯性温度误差问题。然而，在很多情况下，由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差，往往在要求精确的温控时，很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然，在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下，这样做是完全可以的，但要清楚地知道，以上的环境因素是不断改变的，同时，用调压器来代替温度控制器时，必须在很大程度上靠人力调节，随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数，然后靠相对稳定的电压来通电加热，勉强运作，但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时，就会手忙脚乱。这样，调压器就派不上用场，因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键，只有采用PID模糊控制技术，才能解决这个问题，使操作得心应手，运行畅顺。例如烫金机，其温度要求比较稳定，通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时，随着速度加快，加热速度也要相应提高。这时，传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任，产品的质量就不能保证，因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当，用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是，如果采用PID模糊控制的温度控制器，就能解决以上的问题，因为PID中的P，即Pvar功率变量控制，能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的， 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度是，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。
自动温度控制系统的设计
上海电力学院电子系统设计实验报告 题目：自动温度控制系统的设计 院系：电子与信息工程学院 专业：电子科学与技术 班级：2013142班 学号：20132481 姓名：当当当
自动温度控制系统的设计 1、任务要求 以单片机为核心控制器件，通过温度传感器进行温度测量，设置温度的上下限。当温度超出正常范围，则由指示灯和蜂鸣器报警提示。当温度低于下限值时，要求通风电机停转，当温度高于上限值时，通风电机转动。 2、设计方案 本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：设定需求的温度为30~60摄氏度，当温度低于设定温度下限30摄氏度时，指示灯和蜂鸣器报警提示并且通风电机停转，使温度上升。当温度高于设定温度上限60摄氏度时，指示灯和蜂鸣器报警提示且通风电机转动，使温度下降。当温度达到设定温度界限时，通风机停止工作。为了实现以上功能首先完成了系统的整体设计，硬件以及软件的设计。在硬件上采用了由DS18B20温度传感器采集温度，送入单片机与设定温度进行对比处理，再通过显示器进行显示使其很直观的了解当前的状态。在软件设计上完成了系统的各个功能程序以及流程图包括系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，复位应答子程序，写入子程序等，并且采用与C51系列单片机相对应的51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。 总体设计框图 3.硬件电路设计 3.1最小系统 按键设置 单 片 机 降热 温度采集 显示 加热
3.1.1 AT89C51的单片机 采用STC89C51芯片作为硬件核心。STC89C51内部具有8KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C51可以通过串口下载。 引脚介绍 ①主电源引脚（2根） VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源 GND(Pin20)：接地线 ②外接晶振引脚（2根） XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端 ③控制引脚（4根） RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号 EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
基于PLC技术的工业设备控制系统的设计及应用
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/1b1503831.html, 基于PLC技术的工业设备控制系统的设计及应用 作者：肖剑 来源：《电子技术与软件工程》2015年第23期 摘要PLC又称可编程控制器，其抗干扰性、操作简单、结构模块化以及扩展能力强等特点让PLC广泛的应用到工业设备控制系统中，随着现阶段自动化工厂对控制系统的要求不断提高，PLC在控制功能、运行的可靠性以及智能化的操作界面都需要快速发展。本文结合了一些企业的工程实践，研究了基于PLC的顺序控制系统和运动定位控制系统，重点介绍了其系统的设计方法。 【关键词】PLC 顺序控制伺服系统 现阶段的控制系统主要有单片机嵌入式控制系统、PLC控制系统、计算机控制系统，但最适用工业现场环境的还是PLC控制系统，特别是适合开发小批量、多功能的工业设备。PLC 具有以下特点：第一是可靠性和抗干扰能力强，面对环境恶略的工业环境具有很好的适应性。第二是PLC具有模块化的特点，这让其更方便组合和扩展。第三点是操作和变成都较为简单，并且具有完善的监视和诊断功能，加之现阶段模糊控制、神经元网络等技术的不断发展，PLC在不断融合这些技术的过程中，已经越来越趋向多功能控制器，并在过程控制、运动控制以及工厂自动化网络控制系统等方面都得到了应用。 PLC之所以广泛的应用到工业设备的控制系统中，与其控制功能、人机界面和工作的可靠性等方面都有着很大的联系，据统计，可编程控制器是现阶段工业自动化应用最多的一种设备。笔者在本文首先介绍了PLC相关的概念和原理，接下来介绍了PLC顺序控制系统和运动定位控制技术中的PLC的基本结构，并对其控制系统的设计方法进行了论述。 1 可编程控制器概念和发展 1.1 可编程控制器的基本结构 可编程控制器实际上是一种可编程的存储器，现阶段大幅度的应用于工业控制系统中，其功用有执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算等指令，并且能通过数字或者模拟输出控制各种类型的工厂机械生产过程。可编程控制器的发展起步于1969年的美国，第一台可编程控制器为PDP-14，自此之后，日本、欧洲等国开始陆续的生产可编程控制器，直到现如今的世界各国的电气设备公司都开始大规模的生产可编程控制器，PLC也已经成为现阶段工厂自动化不可缺少的核心设备。
交流电动机控制系统项目设计方案
交流电动机控制系统项目 设计方案 第1章概述 1.1 交流电动机的发展概况 交流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的，这一渊源关系从其名称中就可以看出来。有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来，以其优良的转矩控制特性，在相当长的一段时间一直在运动控制领域占据主导地位。但是，有机械接触电刷-换向器一直是电流电机的一个致命弱点，它降低了系统的可靠性，限制了其在很多场合中的使用。为了取代有刷直流电动机的机械换向装置，人们进行了长期的探索。早在1917年，Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷，从而诞生了交流电机的基本思想。 1955年美国的D.Harrison等首次申请了用晶体管换相线路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利，标志着现代交流电动机的诞生。 交流电动机的发展在很大程度上取决于电力电子技术的进步，在交流电动机发展的早期，由于当时大功率开关器件仅处于初级发展阶段，可靠性差，价格昂贵，加上永磁材料和驱动控制技术水平的制约，使得交流电动机自发明以后的一个相当长的时间，性能都不理想，只能停留在实验室阶段，无法推广使用，1970年以后，随着电力半导体工业的飞速发展，许多新型的全控型半导体功率器件（如GTR、MOSFET、IGBT等）相继问世，加之高磁能积永磁材料（如SmCo、NsFeB）陆续出现，这些均为交流电动机广泛应用奠定了坚实的基础， 交流电动机系统因而得到了迅速的发展。在1978年汉诺威贸易博览会上，前联邦德国的MANNESMANN公司正式推出了 MAC交流电动机及其驱动器，引起了世界各国的关注，随即在国际上掀起了研制和生产交流系统的热潮，这业标志着交流电动机走向实用阶段。 随着人们对交流电动机特性了解的日益深入，交流电动机的理论也逐渐得到了完善。1986年，H.R.Bolton对交流电动机作了全面系统的总结，指出
基于单片机的自动恒温控制系统的设计
关键词STC89C52单片机；PT100；LCD显示电路；ADC0809 第2章系统总体方案设计 2.1 系统总体设计方案 本系统采用了STC89C52作为处理器，以PT100为温度传感器的温度采集系统，并通过ADC0809进行模数转换，该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、报警电路模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。 硬件系统原理框图如图2-1。 图2-1 硬件原理框图 2.2.2显示电路 在单片机系统中常用的显示电路有LED显示、LCD显示。 方案一：LED显示屏采用七段码显示时，数码管中的每一段相当于一个发光二极管。对于共阳极的数码管，部每个发光二极管的阳极被连在一起，成为该各段的公共选通线，发光二极管的阴极则成为段选线。对于共阴极数码管，则正好相反，部发光二极管的阴极接在一起，阳极成为段选线。这两种数码管的驱动方式是不同的。当需要点亮共阳极数码管的一段时，公共段需接高电平，该段的段
吉林建筑大学电子信息工程专业毕业论文 选线接低电平。从而该段被点亮。当需要点亮共阴极数码管的一段时，公共段需接低电平，该段的段选线接高电平，该段被点亮。 方案二：LCD显示电路多采用1602液晶。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。 1602LCD是指显示的容为2 16 ，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 液晶显示器以其微功耗、体积小、显示容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 基于精确显示，拟采用方案二。 2.2.3按键输入电路 一般键盘电路有两种：独立式键盘和矩阵式键盘。 方案一：独立式键盘中，各按键相互独立，每个按键各接一根输入线，每根输入线上的按键工作状态不会影响其它输入线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态就可以很容易的判断按键是否被按下了。独立式键盘电路配置灵活，软件结构简单。但每个按键需占用一根输入线，在按键数量较多时，输入口浪费大，电路结构显得很繁杂，故此种按键适用于按键较少或操作速度较高的场合。 方案二：矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到VCC上。平时无按键动作时，行线处于低电平状态，而当有按键按下时，列线电平为低，行线电平为高。这一点是识别矩阵式是否被按下的关键所在。因此，各按键彼此将相互影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适合的处理，才能确定闭合键的位置。很明显，在按键数量较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/O口。 由于本系统只需要4个按键，故选择独立式键盘。 第3章硬件电路设计 3.2 单片机最小系统电路 在温度控制系统设计中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为52系列增强型8位单片机，它有32个I/O口，片含4K FLASH工艺的程序存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为1μS。使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA脚的高低电平选择），电路如下图
如何正确选择仪表设备
如何正确选择仪表设备 1、自动化仪表选型的一般原则 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： 1.工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 2.操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。 一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型； 对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式； 而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制； 对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算； 一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 3.经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。
为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 4.仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 2、温度仪表的选型 一、一般原则 1.单位及标度（刻度） 温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。 2.检出（测）元件插入长度 插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。 在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。 检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。 安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。
楼宇自动化控制系统项目设计方案
楼宇自动化控制系统项目设计方案1 系统概述 楼宇自动化系统（BAS），又称建筑设备自动化系统，是将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统，是智能建筑3A （有的定义5 A）系统中的重要一A （BA），大厦自动化体系通过工业标准的控制总线与楼宇控制中心相连接。迅速实施条件调节和综合管理，为用户提供舒适宜人、健康、温馨及高效的室内生活与办公环境和可靠的安全保障，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。 现代化楼宇是集一流的建筑结构和布局、完善的服务设施、良好的交通便利条件、先进的办公自动化设备与通讯设施于一身的多功能综合性楼宇，为了适应新一代大楼的机电自动化要求，也从大楼的能源节约，有效管理出发，需建立一套与之相适应的完善楼宇自控系统，实现对办公楼供电、供水、照明、电梯、空调、环境等的监视与控制。 楼宇自动化系统是随信息化建设应运而生的，它是楼宇监控管理服务与计算机网络技术、自动化技术相结合的完美体现。在进行系统建设时，采用系统工程的观点对楼宇的环境结构、服务需求、设备内容和管理模式等四个基本要素以及它们的内在联系进行优化组合，从而提供一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的楼宇环境。 1.1 建设目标 楼宇自动化系统为楼宇建立包括电梯、灯光、发电机、供排水、供配电环境、温湿度、空调、红外报警、漏水、火灾联动的监控系统，监控对象涉及到：电梯、灯光开关、发电机、电量参数、配电开关、UPS、红外报警器、漏水绳等，实现7&4的全面集中监控和管理，保障楼宇环境及设备安全高效运行，以实现最高的楼宇设备可用率，并不断提高运营管理水平。 楼宇自动化系统可实现如下目标： 1）系统设计以满足客户需求，降低安装成本，提高经济效益为原则。 2）稳定和准确地自动调节大厦内各项参数，为大厦内人员提供一流的工作
智能恒温控制系统设计精编版
智能恒温控制系统设计 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
无锡工艺职业技术学院 毕业设计（论文） 题目：智能恒温控制系统设计 院系：电子信息系 专业：应用电子技术 学号： 学生姓名：方久磊 指导教师：路红娟 职称：高级工程师 2016年 04 月 25 日 目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------3 前言------------------------------------------------------------------------------------------------------4
4 摘要 本课题设计是一个以AT89C51单片机为主控制模块，从而实现了根据温度设定，自动调节相应的温度，这个设计中包括了感应模块、加热制冷装置、单片机模块、存储模块、驱动模块、时钟模块和键盘输入模块，显示模块共同组成。本课题侧重于时钟模块、输入模块和存储模块进行方案论证，该系统电路结构简单、温控效果好、操作方便、智能化程度高。 关键词：AT89C51单片机 DS1302时钟模块 FM24C256 存储器 前言 智能恒温控制系统已在很多生产领域中得到广泛应用。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。而在国内随着嵌入式系统开发技术的快速发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大以及本身的指令系统等诸多优势，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。传统的恒温控制器多由继电器组成，但是继电器的触点的使用寿命有限、故障率偏高，稳定性差、无法满足现代的温度控制要求。而随着计算机技术的发展，嵌入式微型计算机在工业中得到越来越多的应用。将嵌入式系统应用在温度控制系统中。使得智能恒温控制变得更小型，更智能化。在温度控制系统在工业生产环节中，存在惯性大、滞后大、非线性、温度变化缓慢等的不利因素，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量；由于环境的不同恒温控制系统无法改变，无法做到随环境的变化而改变内部恒定的温度值。因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
恒温箱自动控制系统设计报告
恒温箱自动控制系统设计 组员： 院系： 指导教师：
【摘要】 本组设计的恒温箱自动控制系统主要由中央处理器、温度传感器、半导体制冷器、键盘、显示、声光报警等部分组成。处理器采用AVR Mega128单片机，温度传感器采用DS18B20，利用半导体制冷片一面制冷一面发热的工作特性进行升降温，用LCD12864作为显示输出。温度传感器检测到温度数据传送给单片机，单片机再将温度数据与给定值进行比较，从而发出对半导体制冷器的控制信号，使温度维系在给定值附近（偏差小于±2℃），同时单片机将数据送与显示器。 【关键字】 单片机温度传感器半导体制冷器控制 一、设计方案比较 1.1总体设计方案 这里利用DS18B20芯片作为恒温箱的温度检测元件。DS18B20芯片可以直接把测量的温度值变换成单片机可以读取的标准电压信号。单片机从外部的两位十进制拨码键盘进行给定值设定，读入的数据与给定值进行比较，根据偏差的大小，采用闭环控制的方法使控制量更加精准。控制结果通过液晶显示器LCD12864予以显示。 系统整体框图如图一所示： 图一、系统整体框图 1）温度检测元件的选择： 方案一：这里所设计的是测温电路，因此可以采用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，检测并采集出随温度变化而产生的电压或电流，进行A/D转换后送给单片机进行数据处理，从而发出控制信号。此方案需要另外设计A/D转换电路，使得温测电路比较麻烦。 方案二：上网查得温度传感器DS18B20能直接读出被测温度，并可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读取方式，它内部有一个结构为8字节的高速暂存RAM存储器。DS18B20芯片可以直接把测量的温度值变换成单片机可以读取的标准电压信号。与方案一比较更加简单实用，因此我们选择方案二。
工业设备能源管理系统解决方案
工业设备能源管理系统解决方案 在现代企业的运营成本中，能源消耗是一个不可忽视的重要因素。随着“绿色经济”“低碳经济”的推广，越来越多的企业开始关注自身能耗，并采取节能措施来降低企业能源成本，提高能源利用率和经济效益。 利用自有丰富的设备管理系统经验，打造设备能源管理平台，并通过能源计划、能耗及效益分析、设备管理等多种方法，提升工厂整体能源使用率。 针对该客户提供的工业能源管理解决方案，整合工业设备能源管理系统、多功能电表DPM系列、工业级以太网络交换机DVS系列等工业自动化产品。 其中多功能电表DPM系列负责采集各厂区不同设备的用电参数与电力质量，并通过台达工业级以太网络交换机DVS系列，将厂内所有能耗数据传至工业设备能源管理系统，从而进行可视化监测及分析，为客户制定节能措施和方案提供依据，最终提高能源管理效率和利用率。 客户在导入台达工业能源管理解决方案后，达成的效益包括： 实时/远程能秏监控：设备能源管理平台支持Web浏览器，可实时监视厂区各设备的运转状态及耗能状况，并具备实时警报功能，掌握异常用电情况。 能秏可视化：客制化能源广告牌可使能秏信息可视化，客户也可经通过Web 浏览器详细了解设备状况，随时随地掌握能源信息。通过设备能耗客户还可判断设备健康程度，从而实现对设备的预防保养。 制定能源策略：设备管理人员能够通过设备能源管理系统，解决人为抄表容易出错等问题，也可及时分析各区域、各时段能源的消耗数据，掌控关键能耗与能源成本，拟定能源策略、改善能源使用效率。
建立能源绩效指标：通过能源绩效指标监测与分析，进而规范能源使用行为，达到节能目标。 掌握用电成本，改善能源使用效率：系统强大的能秏管理报表，可在线查询历史数据，并具备各种能秏统计与分析工具，有效掌握电价趋势、需量监测管理，防止用电超额罚款。 以工业设备能源管理系统为核心的设管理系统解决方案，在帮助客户监控设备能耗、掌握工厂能耗信息、发现节能空间、制定节能改善方案等方面发挥了积极作用。在导入设备管理系统解决方案后，就可以实现企业设备产线节能30%，实现绿色工业生产的发展目标。 来源：豆瓣
室内温度自动调节控制系统
室内温度自动调节控制系统 摘要 在人们日常生产及生活过程中，经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统，不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义，而且还可以增强动手能力。 这次设计的系统，硬件电路主要包括单片机最小系统电路，温度采集电路，显示电路，语音播报电路，按键电路，继电器电路等。软件程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示温度刷新子程序，语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度，通过程序进行语音播报；当温度超过设定的上限时，继电器闭合，并驱动动机工作，以实现降温。 经过调试，结果显示LCD屏准确显示了室温，并能进行语音播报。当温度超过设定上限时，继电器闭合，风扇工作，开始降温；实现了系统设计要求的功能。 关键词：室内温度，自动控制，STC89C52单片机，语音播报。
目录 0 前言 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1设计方案论证 (3) 1.2 主控制器 (3) 1.3 LCD液晶显示 (3) 1.4 温度传感器 (3) 2硬件电路设计 (6) 2.1.主控制器 (6) 2.1.1 电源部分 (7) 2.1.2 串口电路 (7) 2.1.3晶振电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.2 显示电路 (9) 2.3 数据采集电路 (9) 2.4语音电路 (10) 2.5按键电路 (11) 3 软件设计 (11) 3.1 主程序设计..................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 温度转换程序 (13) 3.3 温度显示程序 (13) 4 调试分析 (14) 4.1 硬件调试 (14) 4.1.1硬件调试方法 (14) 4.1.2 电源调试 (14) 4.1.3 语音模块调试 (14) 4.2 软件调试 (14) 5 结论 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 .PCB图 (20) 附录3主程序 (21)
楼宇自动化控制系统项目设计方案
楼宇自动化控制系统项目设计方案1系统概述 楼宇自动化系统(BAS)，又称建筑设备自动化系统，是将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统，是智能建筑3A（有的定义5 A）系统中的重要一A(BA)，大厦自动化体系通过工业标准的控制总线与楼宇控制中心相连接。迅速实施条件调节和综合管理，为用户提供舒适宜人、健康、温馨及高效的室内生活与办公环境和可靠的安全保障，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。 现代化楼宇是集一流的建筑结构和布局、完善的服务设施、良好的交通便利条件、先进的办公自动化设备与通讯设施于一身的多功能综合性楼宇，为了适应新一代大楼的机电自动化要求，也从大楼的能源节约，有效管理出发，需建立一套与之相适应的完善楼宇自控系统，实现对办公楼供电、供水、照明、电梯、空调、环境等的监视与控制。 楼宇自动化系统是随信息化建设应运而生的，它是楼宇监控管理服务与计算机网络技术、自动化技术相结合的完美体现。在进行系统建设时，采用系统工程的观点对楼宇的环境结构、服务需求、设备内容和管理模式等四个基本要素以及它们的内在联系进行优化组合，从而提供一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的楼宇环境。 1.1 建设目标 楼宇自动化系统为楼宇建立包括电梯、灯光、发电机、供排水、供配电环境、温湿度、空调、红外报警、漏水、火灾联动的监控系统，监控对象涉及到：电梯、灯光开关、发电机、电量参数、配电开关、UPS、红外报警器、漏水绳等，实现7×24的全面集中监控和管理，保障楼宇环境及设备安全高效运行，以实现最高的楼宇设备可用率，并不断提高运营管理水平。
加热炉的温度自动控制系统
加热炉的温度自动控制系统 一．系统设计的目的及意义 加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 二．控制要求 加热炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，供应热量，同时要使加热炉在安全、经济的条件下运行。按照这些控制要求，加热炉设备将有主要的控制要求： 加热炉燃烧系统的控制方案要满足燃烧所产生的热量，适应物料负荷的需要，保证燃烧的经济型和加热炉的安全运行，使物料温度与燃料流量相适应，保持物料出口温度在一定范围内。 三．系统介绍 本加热炉温度控制系统采用单回路控制方案，即可实现控制要求。在运行过程中，当物料出口温度受干扰影响改变时，温度检测元件测得的模拟信号也会发生对应的改变，该信号经过变送器转换后变成调节器可分析的数字信号，进入调节器，
将变动后的信号再与给定相比较，得出对应偏差信号，调节器将给定温度与测得的温度进行比较得出偏差值，然后经PID 算法给出输出信号，执行器接收调节器发来的信号后，根据信号调节阀门开度，进而控制燃料流量，改变物料出口温度，实现对物料出口温度的控制。不断重复以上过程，直至物料出口温度接近给定，处于允许范围内，且达到稳定。由此消除干扰的影响，实现温度的控制要求。 四．具体控制系统设计 1 测温元件 本控制系统的测温元件采用Pt100热电阻，工业用铂电阻作为温度测量变送器，通常用来和显示、记录、调节仪表配套，直接测量各种生产过程中从0 ～ 500℃ 范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体等表面温度。 2 调节控制器件 DDZ-III 型PID 调节器TDM-400性能指标如下表所示： 表 DDZ-III 型PID 调节器性能指标 被控量 给定量