【正文】 甚大。 傳感器研究現(xiàn)狀分析作為信息技術(shù)的核心基礎(chǔ)技術(shù)的傳感技術(shù)，是當(dāng)代所有發(fā)達(dá)國家都爭相投資科研的重要技術(shù)，是在21世紀(jì)乃至很長一段時間都最優(yōu)先發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)。而在我國傳感器檢測這方面技術(shù)的發(fā)展非常的停滯，要不是經(jīng)過一次次的國家政策的鼓勵，比如“六五”、“九五”，最終才得到了初步的進(jìn)步，形成了傳感器研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的體系，而且在某些地方取得了為世界矚目的成果，如數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用及工礦監(jiān)控系統(tǒng)、儀器。工業(yè)領(lǐng)域?qū)删幊炭刂破鳎≒LC）的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，并且被使用的趨勢越來越高。國人的實(shí)力還是有的，只不過起步晚，但不一定就會永遠(yuǎn)落在別人的后面，比如我國自行開發(fā)的DCS系統(tǒng)，就已經(jīng)能夠媲美國外領(lǐng)先的系統(tǒng)了?，F(xiàn)如今，所有的控制都是朝著方便的方向發(fā)展，其中就包括觸控和遙控，所以全觸屏產(chǎn)品是發(fā)展的必然趨勢，在不久的將來，觸控、遙控設(shè)備將處處可見。并且要求對制冷壓縮機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)、超壓保護(hù)，循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，試驗箱進(jìn)行超溫保護(hù)。非接觸式傳感器則是利用紅外線，由于物體發(fā)熱都會產(chǎn)生紅外線，而其強(qiáng)度能夠反應(yīng)出溫度的大小，這種測量溫度的方法可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量，不吸收被測物體的熱量，切測量速度快，但是其制造成本很高，測量精度也較低。大多數(shù)的金屬熱電阻的電阻值和溫度的函數(shù)關(guān)系總結(jié)成如下式表示： Rt=Rt0[1+αtt0] ()其中：Rt 是t時刻的電阻值 Rt0 是溫度為t0 時對應(yīng)的電阻值α 是溫度系數(shù)Pt100溫度傳感器測量溫度與電阻之間的關(guān)系經(jīng)過長時間的實(shí)踐，總結(jié)了更為簡單的函數(shù)關(guān)系，如下函數(shù)： Rpt=t+100 （）其中： Rpt 是Pt轉(zhuǎn)換后得到的最終電阻值t 是當(dāng)前傳感器的實(shí)際溫度 傳感器圖示選擇該傳感器還是因為后面會選擇EM231，配套使用！ PLC選擇本設(shè)計的要求是使用西門子S7200PLC，而此PLC系列一共有4個不同的基本型號8種CPU提供選擇，即CPU22CPU22CPU22CPU226。根據(jù)設(shè)計的要求，能夠滿足要求的切最適合的，最終確定CPU224型號。020mA或040mA 雙極性：177。mA35 2）隔離（耦合）固態(tài)繼電器的輸入輸出電路的隔離和耦合有兩種方式：光電耦合和變壓器耦合[14]。在最后的考慮中，決定了用GOLD固特三相交流固態(tài)繼電器SA34080D 80A SA34080D，該型號的具體主要參數(shù)如下： SA34080D 80A SA34080D固態(tài)繼電器參數(shù)信息 此固態(tài)繼電器連線圖： 固態(tài)繼電器接線圖 觸摸屏選擇觸摸屏，也叫做觸控屏、觸控面板。其中優(yōu)缺并存，根據(jù)不同的場合選擇不同的類型。生產(chǎn)應(yīng)用于PLC的觸摸顯示屏的廠商主要是國外的發(fā)達(dá)國家，其中以三菱，歐姆龍，keyence，proface，西門子等公司的產(chǎn)品應(yīng)用最多，本設(shè)計采用西門子PLC，因此選擇西門子觸摸屏以達(dá)到匹配。當(dāng)固態(tài)繼電器的輸入端傳人信號，輸出端就會有電壓加載到驅(qū)動的發(fā)熱原件兩頓，使其工作。PID調(diào)節(jié)器的作用就是任一時刻它都能夠計算出為了使加熱區(qū)抵消在外界干擾情況下的溫度變化調(diào)節(jié)的K值，保障系統(tǒng)的溫度。因此，我們?yōu)榱颂幚磉@樣的情況把溫度控制劃分成PID調(diào)節(jié)前階段和PID調(diào)節(jié)階段兩部分，下面就是對這兩部分的講解：1）PID調(diào)節(jié)前階段在這個階段，實(shí)際溫度離我們預(yù)期的溫度還相差很遠(yuǎn)，因此可以通過SSR 調(diào)節(jié)K值，使發(fā)熱原件滿負(fù)荷運(yùn)行，即使K=1，使系統(tǒng)響應(yīng)時間更短，更快達(dá)到要求，而當(dāng)溫度上升的速率超過了某一個上限值的時候，就直接關(guān)閉SSR，即使K=0，停止系統(tǒng)加熱輸出。它是原理基礎(chǔ)來自如下面的公式：Mt=Kcet+Kc0te（t）dt+Kce（t）dt+Minitial （）輸出= 比例項 + 積分項 + 微分項 + 常數(shù)項其中： Mt PID控制得到的輸出，是關(guān)于時間的函數(shù)； Kc PID控制的比例增益； e PID控制產(chǎn)生的偏差，即初始值與變化值之差； Minitial PID控制的靜態(tài)輸出值；由于公式（）是理論算法，計算機(jī)并不能處理無限運(yùn)算次數(shù)的式子，因此，必須轉(zhuǎn)換成有限次數(shù)的算式，才能利用計算機(jī)計算輸出，轉(zhuǎn)換成的算式為： Mn=Kcen+KIeIn+KDenen1+Minitial （）輸出=比例項 + 積分項 + 微分項 + 常數(shù)項從公式（）可以看出來，PID運(yùn)算的積分項只計算第一個周期和當(dāng)前周期的偏差的函數(shù)，微分項則是當(dāng)前和當(dāng)前前一次偏差結(jié)果的函數(shù)，而比例項就只是當(dāng)前采樣的函數(shù)。積分是隨著偏差的存在而存在的，它總是輸出一個固定的值。重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 4 程序設(shè)計運(yùn)行PLC初始化PID初始化運(yùn)行指示燈調(diào)用子程序15設(shè)定溫度t15設(shè)定PID值每100ms調(diào)用一次中斷程序讀入溫度并轉(zhuǎn)換把實(shí)際溫度值放入VD100調(diào)用PID指令輸出PID值返回主程序子程序15中斷程序 程序流程圖 內(nèi)存地址分配表地址說明VD0實(shí)際溫度存放VD5設(shè)定溫度t5存放VD4設(shè)定溫度t4存放VD3設(shè)定溫度t3存放VD2設(shè)定溫度t2存放VD1設(shè)定溫度t1存放輸入端口地址SB1SB2FR1FR2輸出端口地址KM1KM2超溫報警器 PID指令回路表 PID指令回路表偏移量名稱說明0過程變量（PVn）~4給定值（SPn）~8輸出值（Mn）~12增益（ Kc）比例常數(shù)，可正可負(fù)16采樣時間（Ts）單位（s），而且必須是正數(shù)20采樣時間（Ti）單位（min），而且必須是正數(shù)24微分時間（Td）單位（min），而且必須是正數(shù)28積分項前值（MX）~32過程變量前值（PVn1）~啟動設(shè)備的第一次采集讀取模擬溫度信號，并把獲得的模擬溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PLC識別的16位數(shù)字代碼；判斷恒溫箱溫度是否在要求范圍之內(nèi)，打開正常運(yùn)行指示燈、超溫報警燈 啟動過程：按下開始運(yùn)行開關(guān)后，立即就會置位標(biāo)志位SB1，而使FR1復(fù)位。并會把輸出模擬量AQW0歸零，停止恒溫箱繼續(xù)加熱。 調(diào)用子程序15 子程序1）分別輸入設(shè)定溫度2）把設(shè)定溫度、P值、I值、D值都導(dǎo)入PID3）每100ms中斷一次子程序進(jìn)行PID運(yùn)算 中斷程序，PID的計算1）模擬信號的采樣處理，歸一化導(dǎo)入PID2） DIP程序運(yùn)算3） 輸出DIP運(yùn)算結(jié)果，逆轉(zhuǎn)換為模擬信號 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 5 WinCC flexible設(shè)計5 WinCC flexible設(shè)計 創(chuàng)建一個新畫面WinCCflexible是德國西門子公司開發(fā)的一款用于組態(tài)用戶界面操作和監(jiān)視機(jī)器設(shè)備設(shè)計的組態(tài)軟件，是應(yīng)用與觸摸屏設(shè)計的軟件，該軟件的操作界面圖如下： WinCCflexible軟件界面圖在WinCCflexible里面創(chuàng)建一個新畫面的具體步驟如下： ，從左側(cè)的“項目視圖”中選擇“畫面”組。 WinCC flexible畫面按鈕設(shè)計圖 變量的生成與組態(tài) 所打開項目中所有的變量將顯示在該編輯器中，編輯器的表格中包括變量的屬性：名稱、連接、數(shù)據(jù)類型、地址、數(shù)組計數(shù)、采集周期和注釋，可以在變量編輯器的表格中或在表格下方的屬性視圖中編輯變量的這些屬性。PLC的實(shí)用性強(qiáng)，且抗干擾能力強(qiáng)，是眾多現(xiàn)代化工業(yè)控制的常用選擇，本設(shè)計選擇PLC雖然是設(shè)計要求，不過也是出題人精心策劃確定下來的。最后，此系統(tǒng)暫時沒有調(diào)試，有興趣的朋友可以閱讀本文進(jìn)行調(diào)試，加深對本文的理