【正文】 s labor strength, reduce the establishment on the personnel. The target control of the hard realization in many plicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc., welltrained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. The research target of the artificial intelligence makes use of the calculator exactly to carry out, imitate these intelligences behavior, moderating the work through person39。T2為電磁閥打開時(shí)間。用STERT編程式軟件就可以對(duì)TD200編程，而不需要其他的參數(shù)賦值軟件。（6）友好的調(diào)試和故障診斷功能，包括整個(gè)用戶程序可在用戶規(guī)定的同期數(shù)內(nèi)運(yùn)行和分析，同時(shí)可紀(jì)錄性存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器狀態(tài)。S7200CPU中配有EPROM，可以永久保護(hù)用戶程序和一些重要參數(shù)。在自由口通信方式下，S7200 PLC可以與任何協(xié)議公開的設(shè)備、控制器進(jìn)行通信。從自熱效應(yīng)和信號(hào)采樣的角度分析，為避免自熱效應(yīng)對(duì)測(cè)量值影響，,當(dāng)溫度值變化℃時(shí)，由PT1000的溫度阻值特性可知，產(chǎn)生的電壓變化值是非常微小的，這樣給后續(xù)的模擬信號(hào)處理帶了困難。銅電阻具有良好的溫度阻值線性關(guān)系，而且溫度系數(shù)大，價(jià)格便宜，因此在一些對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性要求不高的場(chǎng)合，常采用銅電阻[40]。－α。對(duì)于這種情況可以將濾波網(wǎng)路應(yīng)用在電源端和負(fù)載端，以降低負(fù)載諧波對(duì)電源造成的影響。圖27 半導(dǎo)體制冷片實(shí)物圖表21 TEC112705性能參數(shù)表額定電壓DV 12V(Vmax：)工作電流Imax = 5A(額定電壓?jiǎn)?dòng)時(shí))內(nèi)部阻值（環(huán)境溫度23177。同時(shí)制冷片生成的焦耳熱也將流向冷端，從而增大了流向冷端的總熱量。因此，在保證將一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N型半導(dǎo)體連接成閉合回路的前提下，我們能夠改變半導(dǎo)體制冷元件的連接方式來滿足不同場(chǎng)合的需要[12]。微調(diào)控制方式屬于閉環(huán)控制，使用精細(xì)微小的加熱量或制冷量來改變溫度，并使其趨于穩(wěn)定。另外，如果在系統(tǒng)中加入了多點(diǎn)定時(shí)控溫的功能，將會(huì)為操作人員提供極大的便利?？梢詾楹銣乜刂破鬟x配不同容積不同材質(zhì)的槽體（不銹鋼材質(zhì)5L，12L，18L，26L，38L；塑料材質(zhì)5L，12L，18L）。福祿克的控制器具有多位數(shù)設(shè)置功能，可以使得溫度值的設(shè)置精度可達(dá)到小數(shù)點(diǎn)的后5位；能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)常用溫度點(diǎn)的設(shè)置，其內(nèi)部存儲(chǔ)的溫度點(diǎn)的個(gè)數(shù)最多可達(dá)8個(gè)。影響溫場(chǎng)均勻性的主要因素為槽內(nèi)攪拌系統(tǒng)，其次為槽內(nèi)的加熱和制冷裝置的安裝位置[3]。海洋儀器是人們感知海洋環(huán)境特征物理量的重要工具，在開發(fā)海洋的實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。而國(guó)外生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)恒溫槽也大多使用溫度儀表或智能溫度表進(jìn)行控溫，沒有使用精密溫度控制與自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)相結(jié)合的技術(shù)。四、研究?jī)?nèi)容恒溫槽系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括快速降溫裝置、快速加熱器、微調(diào)加熱器、半導(dǎo)體制冷片、溫度測(cè)量裝置以及攪拌裝置。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 系 名 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 年 級(jí) 2011級(jí) 姓 名 XXXX 指導(dǎo)教師 XXXX 2015年 5月 8日本科生畢業(yè)論文任務(wù)書題目：基于西門子PLC系統(tǒng)超高精度溫度檢測(cè)方法及控制方法的研究 學(xué)生姓名 XXXX 系 名 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 6011202381 指導(dǎo)教師 XXXX 職 稱 高級(jí)工程師 天津大學(xué)仁愛學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱基于西門子PLC系統(tǒng)超高精度溫度檢測(cè)方法及控制方法的研究系 名信息工程系專 業(yè)自動(dòng)化學(xué)生姓名XXX指導(dǎo)教師XXX一、高精度溫控的來源及意義溫度的測(cè)量和控制可以優(yōu)化人們的日常生活。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 程序中設(shè)定了手動(dòng)操作和自動(dòng)控制選擇開關(guān)，在任意階段都能夠?qū)崿F(xiàn)兩者間的切換，實(shí)現(xiàn)了溫度、壓力的手、自動(dòng)選擇控制。該項(xiàng)目的開發(fā)研究，將取代傳統(tǒng)的單個(gè)儀表控制方式，使用編程自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控溫和檢定過程全自動(dòng)化，提高檢測(cè)效率，減少測(cè)量結(jié)果不確定度。通過海洋儀器探測(cè)得到的海洋特征物理量是海洋科學(xué)研究的基本依據(jù)，其中的關(guān)鍵技術(shù)之一為海水溫鹽深測(cè)量技術(shù)，即對(duì)海水的電導(dǎo)率(Conductivity)、溫度(Temperature)、深度(Depth)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)，簡(jiǎn)稱為CTD測(cè)量技術(shù)。在整個(gè)測(cè)試區(qū)域內(nèi)，恒溫槽的溫場(chǎng)必須具有良好的均勻性，具體表現(xiàn)為在測(cè)試區(qū)域內(nèi)的不同位置處進(jìn)行比較測(cè)試時(shí)，溫度差應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。控制器使用PI控制方式來調(diào)節(jié)加熱器的功率，其參數(shù)已在出廠前設(shè)定完畢并經(jīng)過嚴(yán)格的調(diào)試，消除了大的超調(diào)量所帶來的影響，使得溫度在設(shè)定點(diǎn)能夠快速實(shí)現(xiàn)最大化的穩(wěn)定性。 課題研究的主要內(nèi)容本課題是溫鹽檢定裝置恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹恒溫槽系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖21所示，主要包括有快速降溫裝置、快速加熱器、微調(diào)加熱器、半導(dǎo)體制冷片、溫度測(cè)量裝置和攪拌裝置。關(guān)于系統(tǒng)的控制框圖如圖24所示。當(dāng)閉合回路通入直流電時(shí)，就會(huì)在如圖26所示的結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生溫差并形成熱量轉(zhuǎn)移。假設(shè)在半導(dǎo)體制冷片中平衡電流的穩(wěn)定值為，則流向冷端的熱量可以用一維傅里葉方程表示為 (211)在式211中焦耳熱1/2的系數(shù)是在熱平衡方程中對(duì)重積分得到的，并非焦耳熱的一半流向冷端，而另一半流向熱端。1℃，1KHz Ac測(cè)試）制冷功率Qc max = 30W最大溫差60℃以上裝配壓力85N/cm2單相交流調(diào)壓模塊指的是輸入單相交流電壓，輸出調(diào)節(jié)電壓的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換裝置。在本系統(tǒng)中交流調(diào)壓模塊的的負(fù)載是電阻性的（電加熱器）。控制電壓與可控硅輸出導(dǎo)通角的關(guān)系曲線如圖212所示。因?yàn)殂~電阻在100℃以上的環(huán)境中極易被氧化，其溫度測(cè)量范圍被限制在了50~150℃之間。而標(biāo)稱值為10KΩ的半導(dǎo)體熱敏電阻串接10KΩ的精密電阻可以很好的解決問題。一般上位機(jī)串行口符合RS232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，為了與PLC的RS485通信則必須進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。 72, SMB99（結(jié)束字符為H）MOVB它還安裝有大容量電容，可以長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而不需要后備電池。（7）輸入或輸出的強(qiáng)制功能。在S7200CPU上開設(shè)一個(gè)專用存儲(chǔ)器與TD200作數(shù)據(jù)交換，TD200直接通過這個(gè)專用的數(shù)據(jù)來使用的有關(guān)功能。Tt、TT2之間關(guān)系為Tt=T1+T2.電磁閥的閥位值=T2/T1100%第6章 總結(jié)溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常用的控制對(duì)象之一，溫度控制的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。s brain and calculators, with the mode that person39。t guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnel39。T1為電磁閥關(guān)閉時(shí)間。S7200系統(tǒng)中的文本顯示器TD200是在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的有效設(shè)備，TD200連接簡(jiǎn)單，只需要用按特定的通信電纜連接到PPI接口上就可以了。S7200系統(tǒng)有3個(gè)不同的口令保護(hù)級(jí)別，以便用戶對(duì)程序做有效保護(hù)，3級(jí)口令分別是自由存取，只讀，完全保護(hù)。(2) S7的電氣結(jié)構(gòu)特性。 104, SMB88（發(fā)送報(bào)文起始字符為h） MOVBS7200 PLC編程軟件與PLC進(jìn)行通信所利用的PPI協(xié)議實(shí)質(zhì)也是一種RS485通信，它可在多種模式下工作，其中自由口通信功能是S7200 PLC的一個(gè)獨(dú)特的功能。電流值太小又會(huì)使得信噪比下降則無法保證精度。除了鉑熱電阻外，銅熱電阻也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)溫度測(cè)量中。導(dǎo)通角與觸發(fā)角α的關(guān)系為=180176。當(dāng)電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載時(shí)，相控調(diào)壓輸出的諧波分量會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩和額外的諧波損耗，同時(shí)也會(huì)引起電源電壓的畸變[27]。為實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體制冷片的精確功率調(diào)節(jié)，系統(tǒng)使用直流脈寬調(diào)制（PWM）對(duì)制冷片的電源通斷進(jìn)行控制。由半導(dǎo)體制冷片的工作原理可知，半導(dǎo)體制冷片的一端為冷端，另一端為熱端，兩端之間存在著溫差，因此熱量會(huì)從熱端流向冷端[22]。帕爾貼效應(yīng)所產(chǎn)生的熱能變化稱作帕爾貼熱，使用符號(hào)表示，則熱量計(jì)算公式為 (26)其中，為帕爾貼系數(shù)；I為通過回路的即時(shí)電流；由半導(dǎo)體組成的熱電材料的帕爾貼系數(shù)為 (27)在實(shí)際使用中半導(dǎo)體制冷片的結(jié)構(gòu)是需要改進(jìn)的，在回路中加入第三種材料（金屬片或?qū)Ь€）對(duì)回路的特性是沒有影響的。當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定點(diǎn)附近時(shí)，槽溫控制方式由快速控制的粗略調(diào)節(jié)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒄{(diào)控制?！妫?，所以在恒溫槽的設(shè)計(jì)與控制中應(yīng)更加注重對(duì)溫度波動(dòng)性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，與此同時(shí)也必須滿足均勻性的指標(biāo)要求。控制器的編程方法簡(jiǎn)單，可以預(yù)設(shè)值4個(gè)溫度以便調(diào)取，內(nèi)置有循環(huán)泵、過溫保護(hù)裝置，具備定時(shí)功能和聲音警報(bào)功能。 國(guó)外研究現(xiàn)狀美國(guó)fluke(福祿克)公司是著名的恒溫槽生產(chǎn)制造廠商，其產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)代表著國(guó)際先進(jìn)水平之一，現(xiàn)以中低溫恒溫槽7000系列為例來就其實(shí)現(xiàn)方法和性能。黏度高的液體有相對(duì)小的熱容量，其會(huì)對(duì)溫場(chǎng)穩(wěn)定性造成大的影響，因此恒溫槽內(nèi)液體介質(zhì)的選取也是溫場(chǎng)穩(wěn)定性的影響因素之一。我國(guó)有著廣闊的海域，屬于海洋大國(guó)，海洋資源豐富，如今對(duì)海洋的可持續(xù)開發(fā)和利用已經(jīng)提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)恒溫槽大多是使用溫度儀表進(jìn)行控溫，需要技術(shù)人員進(jìn)行每一步的操作，且控溫精度較低、溫場(chǎng)不夠穩(wěn)定。三、研究目標(biāo) ，包括控制原理、加熱\制冷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型； ； ； ，包括測(cè)溫驅(qū)動(dòng)程序、控制程序、通信程序、人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要高穩(wěn)定度的恒溫環(huán)境，在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究的諸多領(lǐng)域中，溫度控制占有非常重要的地位。程序中有人工階段選擇開關(guān)，可以在任意階段間跳轉(zhuǎn)，從而避免了因操作人員操作偶爾失誤而無法實(shí)現(xiàn)后繼程序正常運(yùn)行的情況。 該系統(tǒng)由槽體、均勻攪拌裝置、高準(zhǔn)確度溫度控制系統(tǒng)和自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)軟件組成。恒溫槽是一種為各類溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池以及標(biāo)準(zhǔn)電阻的檢定與校準(zhǔn)提供恒溫實(shí)驗(yàn)環(huán)境的設(shè)備[1]。因此，對(duì)國(guó)內(nèi)外恒溫槽研究現(xiàn)狀的分析對(duì)比，應(yīng)該從恒溫槽的溫場(chǎng)穩(wěn)定性與均勻性上出發(fā)和落腳。在溫度的測(cè)量方面，福祿克的產(chǎn)品中使用了性能良好的鉑電阻PRT用于實(shí)現(xiàn)對(duì)恒溫槽的溫度控制；另外還使用了其它溫度傳感器用于實(shí)現(xiàn)自保護(hù)功能。主要的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1） 恒溫槽控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，包括控制原理、加熱\制冷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型；（2） 恒溫槽控制器硬件電路和溫度測(cè)量電路的原理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；（3） 恒溫槽控制算法的選擇與改進(jìn)；（4） 控制系統(tǒng)相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)與編制，包括測(cè)溫驅(qū)動(dòng)程序、控制程序、通信程序、人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。圖22所示為管路循環(huán)結(jié)構(gòu)中的部分裝置的實(shí)物圖。 圖24 系統(tǒng)控制框圖圖25為系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖，圖中顯示了控制器與測(cè)量單元、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及通信部分的關(guān)系。在回路中電流從N型材料流向P型半導(dǎo)體材料時(shí)，結(jié)點(diǎn)處溫度會(huì)下降并出現(xiàn)吸熱現(xiàn)象，這種類型的結(jié)點(diǎn)被稱之為冷端；同理，電流從P型材料流向N型半導(dǎo)體材料時(shí)，結(jié)點(diǎn)處溫度會(huì)升高并出現(xiàn)放熱現(xiàn)象，這種類型的結(jié)點(diǎn)被稱之為熱端[13]。綜上所述，流向冷端的總熱量是影響半導(dǎo)體制冷效果的最主要原因。相對(duì)于耦變壓器調(diào)壓方法，交流調(diào)壓方法具有控制簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換快速，裝置輕巧，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電加熱控制、交流電機(jī)調(diào)速、光照調(diào)節(jié)以及交流穩(wěn)壓器等場(chǎng)合。圖29所示為在相控方式下電阻性負(fù)載上的電壓波形。圖212 控制電壓與可控硅輸出導(dǎo)通角的關(guān)系曲線(阻性負(fù)載)由圖可知控制電壓與導(dǎo)通角的關(guān)系式為 （215）保溫加熱器的電源為工頻50Hz的單相交流電，電源電壓與時(shí)間的關(guān)系式為 （216）則在半波周期內(nèi)，可控硅的導(dǎo)通時(shí)間為 （217）已知保溫加熱器的額定功率為，正常工作的電阻平均值為，假設(shè)滯后角α的作用時(shí)間為，半波周期為T/2，則導(dǎo)通角的作用時(shí)間為T/2。（2）熱敏電阻熱敏電阻是由金屬