【正文】 師幫助分析思路，開拓視角。所以，人工控制方式將難以保證生產(chǎn)工藝的正確執(zhí)行，從而導(dǎo)致啤灑質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量波動，并且，很難提高生產(chǎn)能力，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。軟件調(diào)試的基本原則是：先分調(diào)，后總調(diào)；先模擬試驗(yàn)，后現(xiàn)場試驗(yàn)。根據(jù)被控對象的特點(diǎn)，在 PID 算式的基礎(chǔ)上，進(jìn)行以下特殊處理：在保溫段，r(k)不變，采用 PI 控制算式；降溫段采用 PID 控制算式；為了減小被控對象純滯后的影響，在給定溫度曲線轉(zhuǎn)折處作特殊處理，即由保溫段轉(zhuǎn)至降溫段時(shí)提前開大調(diào)節(jié)閥，而在降溫段轉(zhuǎn)至保溫段時(shí)提前關(guān)小調(diào)節(jié)閥，其目的是使溫度轉(zhuǎn)折時(shí)平滑過渡。3. 人機(jī)交往功能軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該方便操作人員與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“對話” ，生產(chǎn)過程的狀態(tài)要在控制面板上隨時(shí)顯示，而操作員也能在連機(jī)情況下修改程序及調(diào)節(jié)參數(shù)，變更控制方案。4. 溫度系數(shù)以上各項(xiàng)性能指標(biāo)一般是在環(huán)境溫度為 250C 下測定的就。對于單極性 D/A 轉(zhuǎn)換器，模擬量輸出的理想值是零。由于數(shù)字量不是連續(xù)的，其轉(zhuǎn)換后的模擬量自然也不會連續(xù)，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)每次輸出數(shù)據(jù)和 D/A 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，因此實(shí)際上 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量隨時(shí)間的變化不是連續(xù)的，而是呈階梯狀。(2) 連接電平和 CPU 能否直接接口，數(shù)據(jù)是串行輸入還是并行輸入。(2) D/A 轉(zhuǎn)換器它是模擬量輸出通道的核心部件。一定溫度下的增益誤差也可以通過電路調(diào)整來消除。性隊(duì)精度則是絕對精度與滿量程的比值。 A/D 轉(zhuǎn)換的主要性能指標(biāo)1. 分辨率 習(xí)慣上以輸出的二進(jìn)制位數(shù)或 BCD 碼位數(shù)表示。每個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)代表某個(gè)數(shù)字量，其值與采樣時(shí)刻的模擬量相對應(yīng)。2. 信號的調(diào)理在模擬量輸入通道中，信號調(diào)理的任務(wù)是將傳感器輸出的電信號或 R、L、C 參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為滿足 A/D 轉(zhuǎn)換要求的電壓信號。敏感元件能將被測的物理量變換成電流、電壓或R、L、C 參數(shù)變化。(3) 采樣保持器（S/H）一般來講，要輸入的模擬信號都是變化的。32業(yè)A/D業(yè)業(yè)業(yè)CRTIPC8500業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)PCBUSPCBUSIPC 548832業(yè)A/D業(yè)8業(yè)D/A業(yè)8業(yè)D/A業(yè)8業(yè)D/A業(yè)8業(yè)D/A業(yè)IPC 5488IPC 5486IPC 5486IPC 5486IPC 548632業(yè)I/V業(yè)32業(yè)I/V業(yè)CMB54191BCMB54191BDFQ2100DFQ2100DFQ2100DFQ2100DFQ2100DFQ2100DFQ2100DFQ2100RTTBEKTRTTBEKTCECY150GCECY150GCECU3410GCECU3410GZDLP6BZDLP6BZDLP6BZDLP6BZDLP6BZDLP6BZDLP6BZDLP6BRptRptT1T30P1P10H1H10TV1TV8TV9TV16TV17TV24TV25TV30圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 在系統(tǒng)總體構(gòu)思時(shí)，主要遵從以下幾點(diǎn)原則： 1. 可靠性設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)過程的首要考慮的因素是可靠性，由于啤酒發(fā)酵是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過程，要求設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行，正常情況下一年才停機(jī)大修一次，因此，對硬件可靠性提出較高的要求。以閥門開度為控制量，酒體溫度為被控量。經(jīng)過一段時(shí)間的貯酒，整個(gè)發(fā)酵環(huán)節(jié)基本結(jié)束。一般認(rèn)為，低溫發(fā)酵可以降低雙乙酞、脂類等代謝物的含量，提高啤酒的色澤和口味；高溫發(fā)酵可以加快發(fā)酵速度，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。其中最成功的是 INTEL 的 8031，此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了 I/O 設(shè)備。一般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算能力強(qiáng)；用于家電的單片機(jī)多為專用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和外設(shè)接口集成度高。 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。其中最成功的是 INTEL 的 8031，此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列 MCU 系統(tǒng)。近年來，國外的各大啤酒生產(chǎn)廠家紛紛進(jìn)軍中國市場，憑借技術(shù)優(yōu)勢與國內(nèi)的啤酒生產(chǎn)廠家爭奪市場份額。發(fā)酵過程中微機(jī)控制應(yīng)用，早期的有多 STD 總線的微機(jī)系統(tǒng)，最近的有工業(yè) PC 機(jī)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)比較簡單，價(jià)格便宜，使用靈活方便，但是軟件開發(fā)的工作量較大，用戶修改控制方案較麻煩，近來，有各種不同改進(jìn)型的微機(jī)系統(tǒng)供發(fā)酵過程控制應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。通用型/專用型 這是按單片機(jī)適用范圍來區(qū)分的。 而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。在很多方面單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 (1) 前酵 這個(gè)階段又稱為主發(fā)酵。啤酒過濾是一種分離過程，其主要目的是把啤酒中仍然存在的酵母細(xì)胞和其它混濁物從啤酒中分離出去，否則這些物質(zhì)會在以后的時(shí)間里從啤酒中析出，導(dǎo)致啤酒混濁，目前多采用硅藻土過濾方式。例如一個(gè) 120m3啤酒發(fā)酵罐溫度響應(yīng)的滯后時(shí)間一般在 5～30min 之內(nèi)變化。當(dāng)然，也不能盲目地追求新奇器件，還要考慮其性能價(jià)格比、貨源等問題，以便于投入生產(chǎn)。當(dāng)輸入的模擬量信號變化緩慢時(shí)，也可省去采樣保持器。對于 R、L、C參量型敏感元件，要設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路，使這類參數(shù)變換成電流或電壓量。因此，模擬量輸入通道中信號調(diào)理的重點(diǎn)為小信號放大、變換及信號的濾波等。為了使輸出量能充分反映輸入量的變化情況，采樣周期要根據(jù)輸入量變化的快慢來決定。分辨率也可以用百分?jǐn)?shù)來表示，例如 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率百分?jǐn)?shù)位（1/256）*100%=%。(1) 失調(diào)誤差又稱為零點(diǎn)誤差，這是指當(dāng)輸入模擬量從 0 逐漸增長使輸出數(shù)字量從 0…0 跳至 0…1 時(shí)，輸入模擬量實(shí)際數(shù)值與理想的模擬量數(shù)值（即 1LSB 的對應(yīng)值）之差。它不能通過電路調(diào)整來消除。(3) 放大/變換電路D/A 轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量信號往往無法直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠡蜃儞Q。(5) 輸出電壓是單極性的還是雙極性的。在實(shí)際使用中，又常用數(shù)字量的位數(shù)來作為分辨率。(2) 增益誤差（或滿量程誤差）當(dāng)輸入數(shù)字量為全 1 碼（即滿量程）時(shí)，實(shí)際輸出電壓值與理想值之間的偏差稱為增益誤差。第三章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī) DDC 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的要求1. 實(shí)時(shí)性DDC 系統(tǒng)是