【正文】 LCALL KEYSCAN 。內(nèi)部時(shí)鐘 ,內(nèi)部采樣 ,0～ 5V,通道 CH0 MOV DPTR, 7FFFH LOOP； MOVX DPTR, A 。讀取低八位 INC R0 MOVX A, DPTR MOV R0, A RET 數(shù)字濾波子程序 FILTER： MOV R3， 02H ；循環(huán)次數(shù) LOOPC1： MOV R2， 02H ； MOV R0， 2CH ；采樣值首地址 LOOPC2： MOV A， R0 IC COOPC3 ADD A， R0 ；恢復(fù) A XCH A， R0 34 DEC R0 MOV R0, A INC R0 LOOPC3: DJN2 R2, LOOPC2 DJN2 R3, LOOPC1 MOV A, 2DH MOV 2AH, A 。讀取轉(zhuǎn)速反饋值 MOV R2, 2EH 。存入轉(zhuǎn)速偏差值 MOV 6AH, R6 。 MOV A, R6 。存 Ki*e(k) MOV 71H, R6 MOV A, 69H 。取 KP MOV R4, 64H MOV R0, 76H 35 LCALL MULT1 。保存結(jié)果 MOV 73H, R6 MOV R5, 69H 。存 KP△ e(k) MOV 75H, R6 MOV R5, 70H MOV R4, 71H MOV R3, 75H MOV R2, 74H LCALL DUSM 。取轉(zhuǎn)速偏差值 e(k) MOV R4, 6AH MOV R3, 6BH 。取 Ki MOV R4, 66H, MOV R0, 4AH LCALL MULT1 。判別轉(zhuǎn)速偏差值 JNB S1 。轉(zhuǎn)速反饋值取補(bǔ)碼 LCALL DSUM 。讀取轉(zhuǎn)速給定值 MOV R4, 62H 。 等待轉(zhuǎn)換 PL: MOVX A, DAPTR 。 CLR TIME160K LCALL CONVTEMP 。設(shè)置 T1 為晶閘管工作模式 MOV TCON, 05H 。設(shè)置堆棧指針 MOV A, LECTR 32 CJNE A, 00AAH, CSTART MOV A, ELECTR+1 CJNE A, 55H, CSTART HSTART: CLR A 。 定時(shí) 、 采樣 、 掃描鍵盤，散轉(zhuǎn)到各鍵處理程序再進(jìn)行溫度顯示?？梢詫?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。將 單片機(jī) 中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對 單片機(jī) 發(fā)出的信號(hào)有響應(yīng)。 MCGS 提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱為 “用戶策略 ”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對動(dòng)畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。同時(shí)，可利用 MCGS 提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作。所謂動(dòng)畫屬性，實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。提供漸進(jìn)色、旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫、透明位圖、流動(dòng)塊等多種動(dòng)畫方式，可以達(dá)到良好的動(dòng)畫效果 ； 支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板卡、智能模塊、智能儀表、 PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 700 多種國內(nèi)外眾多常用設(shè)備 ； 全中文可視化組態(tài)軟件，簡潔、大方，使用方便靈活 ； MCGS 的整體結(jié)構(gòu) MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，用戶可以利用它設(shè)計(jì)和開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)。 當(dāng)模型失配時(shí) ， PID 控制算法就無能為力了 。 25 圖 sS esG 10)( 16020 ???階躍響應(yīng) 圖 sS esG 10)( 16022 ???階躍響應(yīng) 下面觀察一下 在一個(gè)相對較小的隨機(jī)擾動(dòng)下系統(tǒng)的表現(xiàn)，當(dāng)給定 80 度，增益的幅值上調(diào) 10%后 ,即 sS esG 10)( 16022 ???其階躍響應(yīng)圖如圖 。它也是保證 PID 控制有效的重要環(huán)節(jié)。將積分時(shí)間 TI 由大到小的調(diào)整，真到系統(tǒng)再次得到 4： 1 的衰減振蕩的 PV 曲線為止。 6. PID 的最佳整定參數(shù)的選定， PID的最佳整定參數(shù)一般包括 Kc、 TI、 TD等三個(gè)常用的控制參數(shù)。 PID 控制器在這方面設(shè)置了一個(gè)使能位 0 或 1， 0 指手動(dòng)控制， 1 為 PID 參與調(diào)節(jié)，也就是“自動(dòng)”與“ 手動(dòng)”的說法。 4. PID 控制規(guī)律是一種較理想的控制規(guī)律， 它在比例的基礎(chǔ)上引入積分，可以消除余差，再加入微分作用，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。求積分項(xiàng)算式為： MIn=Kc* (SPnPVn)+MX 其中 MIn ：第 n 次采樣時(shí)刻積分項(xiàng)的值 ， Kc ： PID 回路增益， T ：采樣周期 (或控制周期 )， TI：積分時(shí)間常數(shù)， SPn ：第 n 次采樣時(shí)刻的給定值， PVn ：第 n 次采樣時(shí)刻的過程變量值， MX：第 n1 采樣時(shí)刻的積分項(xiàng) (積分前項(xiàng) )。因?yàn)槠?(e)是給定值 (SP)與過程變量值(PV)之差 (en=SPnPVn)。 圖 飛升曲線 1 22 圖 飛升曲線 2 PID 算法仿真 （ 1） PID 算法的基本原理 PID 工作基本原理：由于來自外界的各種擾動(dòng)不斷產(chǎn)生，要想達(dá)到現(xiàn)場控制對象值保持恒定的目的，控制作用就必須不斷的進(jìn)行。 電加熱爐是一階慣性加純滯后環(huán)節(jié)，傳遞函數(shù)為： sS eTSKG ???? 1)( 式中： K — 放大系數(shù)； T — 對象時(shí)間常數(shù)； τ — 對象滯后時(shí)間 輸出從起始值到達(dá) 倍穩(wěn)定值的時(shí)間，即為時(shí)間常數(shù) T，而滯后時(shí)間τ可直接從圖中測量。這種情況下，需保持其他振蕩器引腳（ RTC 和 CTC）懸空。 其管腳排列圖如圖 所示： 圖 MAX197 的引腳電路圖 74HC4060 芯片 74HC4060 是一款高速 CMOS 器件， 74HC4060 引腳兼容 HEF4060。在一次采樣開始前 ， 可以通過單片機(jī) 19 的 8 位數(shù)據(jù)線把這些控制字寫入 MAX197 來初始化相應(yīng)的參數(shù)。在第二個(gè)寫脈沖出現(xiàn)時(shí) ， 寫入控制字 ACQMOD 為 0， MAX197 停止采樣 ， 開始Ａ /Ｄ轉(zhuǎn)換。它可分為內(nèi)部采樣模式和外部采樣模式 ， 采樣模式由控制寄存器的 D5 位決定。 芯片主要控制信號(hào)為 D：串行數(shù)據(jù)輸入端； a、 b、 d、 e、 f、 g：七段顯示輸出；工、 18 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：字位選擇端，用來產(chǎn)生 LED 選通信號(hào)； OSC：振蕩器外接電容端，外接電容使片內(nèi)振蕩器產(chǎn)生 200～ 800Hz 掃描信號(hào)以防 LED 顯示器閃爍； CLK：時(shí)鐘輸入端，用以提供串行接收的控制時(shí)鐘，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率為 50kHz；麗：使能端，為 0 時(shí)， MCl4499 允許接收串行 數(shù)據(jù)輸入，為 1時(shí)，片內(nèi)的移位寄存器將數(shù)據(jù)送入鎖存器中鎖存。 由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 其 片內(nèi) 4kbytes 可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器 (EPROM)和 128kbytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)， 32 個(gè) I／ O 口線。負(fù)載 RL 為交流 220V/300W(電爐絲 )。發(fā)光二極管 VD2 用 BT104(黃色 )， VD5 用 BT103(綠色 )。電阻 R電容 C2 為吸收回路，用來吸收 SA在選擋時(shí)所產(chǎn)生的干擾脈沖，否則在 SA 選擋過程中將對電視機(jī)、音響及其他電聲器件產(chǎn)生一定的干擾 。調(diào)節(jié)波段開關(guān) SA的擋位，可以改變電容 C1的充放電速率。由內(nèi)部時(shí)序分時(shí)選通 4 個(gè)數(shù)碼管，進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示掃描。 AT89C51 的 RXD 提供串行輸出的 BCD 碼來顯示數(shù)據(jù)，TXD 提供串行移位脈沖。在單片機(jī)中對其進(jìn)行數(shù)字濾波后，從串行口輸出。為了充分利用資源，使設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)最小、最優(yōu)，我們在設(shè)計(jì)智能化測控儀表時(shí)，選用 AT89C51 單片機(jī)與 MCl4499 譯碼驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成串行口硬件譯碼顯示、鍵盤接口，既簡化電路又使單片機(jī)引腳得到充分利用。這時(shí)應(yīng)采用含有 P0、 P2 總線口的單片機(jī)，以便擴(kuò)展并行口。 14 將上述轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于分布式溫度采集和控制系統(tǒng)中時(shí)，可獲得較為滿意的轉(zhuǎn)換效果（已有應(yīng)用實(shí)例）。 該電路使用了三片光電耦合器 TLP5211 進(jìn)行隔離，這使 PC 機(jī)與 SN75LBC184 之間完全沒有了 電的聯(lián)系，從而提高了工作的可靠性。（ 2）通過 PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號(hào)為 RS485 類型的擴(kuò)展卡。 RS485 串行總線通信距離能夠達(dá)到幾千米再 加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至 200mV 的電壓， 因此 傳輸信號(hào) 即使 在千米以外 也能夠 得到恢復(fù)。 RS232 是為點(diǎn)對點(diǎn)（即只用一對收、 13 發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為 3KΩ～ 7KΩ。典型的 RS232 信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在 +5～ 15V，負(fù)電平在 5～ 15V 電平。 12 圖 源設(shè)計(jì) RS232/485 轉(zhuǎn)換電路 RS232 目前是 PC 機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。在 整流部分 則 采用了由四個(gè)二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆） 。分別由 W7800 正壓單片穩(wěn)壓器， W7900 負(fù)壓穩(wěn)壓器， 100uH的電感，濾波電橋，整流電解電容，發(fā)光二極管（作用是降低集成穩(wěn)壓電路的輸入電壓和防止總線斷電時(shí)，電容所儲(chǔ)存的電荷向總線釋放）及發(fā)光二極管的限流電阻組成電源電路。 式中二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，當(dāng)溫度升高時(shí)， Rt 電阻值隨 著 增加稍 而 有下垂，呈現(xiàn)出非線性關(guān)系，必須進(jìn)行非線性補(bǔ)償，如圖 溫度檢測電路以及 Pt100 的非 線性校正。 有測溫元件 Rt 和電阻元件組成橋式電路，將有溫度變化所引起的鉑電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送入放大器，由于鉑電阻安裝在測量現(xiàn)場 ，通過長線接入控制臺(tái)，為了減小引線電阻的影響，采用三線式法。 根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的運(yùn)行情況，這種控溫方法，精度比較高，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要。 4）比例積分（ PI）調(diào)節(jié) 為了 “靜差 ”，在比例調(diào)節(jié)中添加積分（ I）調(diào)節(jié)積分，調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與偏差存在隨時(shí)間的增長而增強(qiáng)，直到偏差消除才無輸出信號(hào)，故能消除 “靜差 ”比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分調(diào)節(jié) 。（如管狀加熱器為加熱元件時(shí)，可采用三位式調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)加熱與保溫功率的不同） 。從 T1 中斷返回后，再從 T0 中斷返回主程序并且、繼續(xù)顯示本次采樣溫度，等待下次 T0 中斷。首先使 T0 計(jì)數(shù)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，作為本系統(tǒng)的采樣周期。該脈