【正文】 OV R7, 03H MOV R0, 40H LCALL ZZLB MOV CTEMP1, BUFO MOV A , CTEMP1 AND A, 0FH MOV DISPRAM, A MOV A, CTEMP1 AND A, 0F0H SWAP A MOV DISPRAM+1, A MOV R0, 43H LCALL ZZLB MOV CTEMP2, BUFO LJMP MAIN2 NOP NOP LJMP ERR A/D 轉(zhuǎn)換子程序 MOV A , 40H 。 MOV 69H, 00H 。求 KP△ e(k)+ Ki*e(k) MOV 72H, R7 。計算轉(zhuǎn)速偏差 MOV 69H, R7 。設(shè)置外中斷 0 和 1 為下降沿觸發(fā) MOV IP, 01H MAIN0: LCALL KEYSCAN JB WORK, MAIN1 SJMP MAIN0 MAIN1: LCALL DISPLAY 。在 MCGS 組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個動畫界面。上千個精美的圖庫元件，保證快速的構(gòu)建精美的動畫效果 ； 總的來說， PID 調(diào)節(jié)的效果不是很理想，在忽略了擾動的情況下，系統(tǒng)的超調(diào)量在 5%左右，對于一個熱水器來說，勉強是可 以接受的，加一個相對來碩幅值較小的隨機擾動后，系統(tǒng)的超調(diào) 量達到了 8%左右。在具體整定中，我們通常先關(guān)閉積分項和微分項，將 TI 設(shè)置為無窮大、 TD設(shè)置為零，使其成為純比例調(diào)節(jié)。求比例項算式為： MPn=Kc* (SPnPVn) 其中 MPn ：第 n次采樣 23 時刻比例項的值， Kc ： PID 回路增益 ， SPn ：第 n次采樣時刻的給定值 ， PVn ：第 n次采樣時刻的過程變量值。 74HC4060 是 14 階脈動進位計數(shù)器 /振蕩器，帶有 3 個振蕩器端口（ RS， RTC 和 CTC），10 個緩沖輸出（ Q3 至 Q9， Q11 至 Q13）和 1 個最高優(yōu)先級異步主復(fù)位（ MR）。 MC14499 管腳配置如下圖 ： 圖 MC14499 引腳電路圖 MAX197 芯片 在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中 ， A/D 轉(zhuǎn)換的速度和精度又決定了采集系統(tǒng)的速度和精度。觸發(fā)二極管 VD3 為DB3 或 VR60。 P3． 4 控制使能端 EN。因此，在對下位機的實時性要求較高、通信的數(shù)據(jù)量不太大的分布式控制場合，這種低成本、高可靠性的 RS232/RS485 轉(zhuǎn)換器具有較大應(yīng)用價 值。因此 RS232 很 適合 于 本地設(shè)備之間的連接。 W7800、 W7900 系列三端式集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能進行調(diào)整。 5) 比例積分微分（ PID）調(diào)節(jié) 比例積分調(diào)節(jié)會使調(diào)節(jié)過程增長，溫度的波動幅值增大，為此再引入微分（ D）調(diào)節(jié)。 加熱電路用來實現(xiàn)對系統(tǒng)的升溫加熱達到預(yù)定的溫度。就微機控制系統(tǒng)而言，一般可按如下步驟進行設(shè)計：確定系統(tǒng)整體控制方案、確定控 制算法、選用微型計算機、系統(tǒng)總體設(shè)計和軟件設(shè)計等。主要由溫度檢測和變送器組成。軟件設(shè)計主要由溫度控制的算法和溫度控制程序組成。 其中控制電路部分 利用雙向可控硅的通斷特性來決定加熱電路的通電與斷電該系統(tǒng)具有硬件成本低，控溫精度高，可靠性好，抗干擾能力強等特 點。 關(guān)鍵詞：電加熱爐；單片機；溫度控制； 雙向可控硅。 溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān)，因此溫度控制是生產(chǎn)自動化的重 要任務(wù)。溫度檢測元件和變送器的類型選擇和被控溫度及精度等級有關(guān)。 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)的特性 單片機爐溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由單片機控制器、可控硅輸出部分、熱電偶傳感器、溫度變送器以及被控對象組成， 如圖 1 所示。當(dāng)溫度沒有達到要求，控制電路利用雙向可控硅的通斷特性來決定加熱 電路的通電與斷電。微分調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出與偏差對時間的微分成比例，微分調(diào)節(jié)器在溫度有變化 “苗頭 ”時就有調(diào)節(jié)信號輸出，變化速度越快、輸出信號越強，故能加快調(diào)節(jié)速度，降低溫度波動幅度，比 例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分微分調(diào)節(jié)。 W7800 系列三端 式穩(wěn)壓器輸出正極性電壓，一般有 5V、 6V、 9V、 12V、 5V、 18V 、24V 七個檔次，輸出電流最大可達 （加散熱片）。 而 RS485 則 采用差分信號負(fù)邏輯 。RS232/RS485 轉(zhuǎn)換電路如 所示。 MCl4499 的輸出端 A、 B、 C、 D、 E、F、 G、 DP 8 個腳分別接在 4 位一體 LED 的斷碼輸入端 (a、 b、 c、 d、 e、 f、 g)上。雙向晶閘管 V5 用 TLC226B(3A/400V)或 TLC336A(3A/600V)。 MAX197是 Maxim 公司推出的具有 12 位測量精度的高速 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ， 只需單一電源供電 ,且轉(zhuǎn)換時間很短 (6ms)， 具有 8 路輸入通道 ,還提供了標(biāo)準(zhǔn)的并行接口 —— 8 位三態(tài)數(shù)據(jù) I/O口 ， 可以和大部分單片機直接接口 ， 使用十分方便 。振蕩器配置可以是 RC 振蕩設(shè)計，也可以是晶振電路設(shè)計。 2. 積分項 MIn 與偏差和成正比。初期比例度按經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)定，根據(jù) PV 曲線，再慢慢的整定比例控制比例度，使系統(tǒng)達到 4： 1衰減振蕩的 PV 曲線，然后，再加積分作用。 如果考慮到對象的建模不十分準(zhǔn)確，把參數(shù)改動一些后，出現(xiàn)了較大的超調(diào)，調(diào)節(jié)實踐方面，系統(tǒng)的表現(xiàn)良好，響應(yīng)時間小于 160 秒，穩(wěn)態(tài)誤差也較小，對于本設(shè)計的需求來看是可以滿足要求的。功能強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫同步構(gòu)建，保證多個系統(tǒng)完美結(jié)合 ； 完善 的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通 訊方式，包括電話通訊網(wǎng) 、寬帶通訊網(wǎng) 、 ISDN 通訊網(wǎng) 、 GPRS 通訊網(wǎng)和無線通訊網(wǎng) 。在界面上設(shè)置各個控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實的情況動作，檢驗和測試電梯 單片機 控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。LED 動態(tài)掃描顯示 LCALL KEYSCAN 。存入轉(zhuǎn)速偏差值 MOV 6AH, R6 。保存結(jié)果 MOV 73H, R6 MOV R5, 69H 。判別轉(zhuǎn)速偏差值 JNB S1 。 CLR TIME160K LCALL CONVTEMP ?？梢詫?實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。所謂動畫屬性，實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)。 MCGS 的整體結(jié)構(gòu) MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分，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)計和開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)。將積分時間 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。求積分項算式為： MIn=Kc* (SPnPVn)+MX 其中 MIn ：第 n 次采樣時刻積分項的值 ， Kc ： PID 回路增益， T ：采樣周期 (或控制周期 )， TI：積分時間常數(shù)， SPn ：第 n 次采樣時刻的給定值， PVn ：第 n 次采樣時刻的過程變量值， MX：第 n1 采樣時刻的積分項 (積分前項 )。這種情況下，需保持其他振蕩器引腳（ RTC 和 CTC）懸空。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。負(fù)載 RL 為交流 220V/300W(電爐絲 )。由內(nèi)部時序分時選通 4 個數(shù)碼管，進行動態(tài)顯示掃描。這時應(yīng)采用含有 P0、 P2 總線口的單片機，以便擴展并行口。 RS485 串行總線通信距離能夠達到幾千米再 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 即使 在千米以外 也能夠 得到恢復(fù)。在 整流部分 則 采用了由四個二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆） 。 根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的運行情況，這種控溫方法，精度比較高，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)的實際需要。首先使 T0 計數(shù)器產(chǎn)生定時中斷，作為本系統(tǒng)的采樣周期。其特性為， 電 加熱 爐的溫度調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)劑 (供電能源 )的斷續(xù)作用，改變電爐絲閉合時間 Tb與斷開時間 Tk 的比值 α,α=Tb/Tk。其中 MC14499 用于 LED 顯示器接口， 74HC4060 用于鍵盤接口，RS232RS485 作為串行通信口， MAX197 為溫度測量電路的輸入接口，用于把連續(xù)變化的信號進行離散化。被控制對象為一電加熱爐，輸入為加在電爐兩端的電壓，輸出為電加熱爐內(nèi)的溫度。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件 來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。硬件電路主要包括：加熱及控制電路部分，數(shù)據(jù)采集和模 /數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換處理部 分，鍵盤和顯示器部分，單片機與各部分的接口處理部分。 本設(shè)計的溫度系統(tǒng)有以下要求： 1. 測溫范圍 ： 0℃ 100℃ 2． 測溫分辨力 =℃ 3. 測溫準(zhǔn)確度： 177。當(dāng)溫度沒有達到要求，控制電路利用雙向可控硅的通斷特性來決定加熱電路的通電與斷電。 微機控制系統(tǒng) 是將采集到的各工作設(shè)備的工作狀況顯示要素轉(zhuǎn)換成計算機能接受的數(shù)據(jù)信息，通過預(yù)置的程序 處理對其狀態(tài)的性質(zhì)與變化程度作出分析與判斷，并對相關(guān)工作設(shè)備發(fā)出指令，維持或調(diào)整工作狀態(tài)。過零同步脈沖是一種 50HZ 交流電壓過零時刻的脈沖，可使可控硅在交流電壓正弦波過零時觸發(fā)導(dǎo)通。 比例調(diào)節(jié)器的輸入、輸出量之間任何時刻都存在 對應(yīng)的比例關(guān)系，因此爐溫變化經(jīng)比例調(diào)節(jié)達到平衡時，爐溫不能加復(fù)到給定值時的偏差 稱“靜差 ”。 11 電源設(shè)計電路 本設(shè)計所采用的電源 如圖 所示，此電源共有四個電源，兩個正電源 +12V， +5V和兩個負(fù)電源 12V， 5V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為 2V 至 3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大約為 15 米，最高速率為 20Kbps。當(dāng) RS485的 R 端的輸出為邏輯電平 1 時，光電耦合器發(fā)光 二極管不發(fā)光，光敏三極管不導(dǎo)通，這樣，在 RS232 輸出停止時，其 TXD 電平為 12V，電容被充電到 12V 以使其輸出也變成12V，即邏輯電平 1；當(dāng)其輸出為邏輯電平 0 時，光電耦合器發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，這時，其輸出為 +5V，也在 RS232 邏輯電平 0 的范圍之內(nèi)，即為邏輯電平 0。 ⑶ 顯示部分 采用 MCl4499 譯碼、驅(qū)動。二極管 VD VD4 用1N4004。由于 MCl4499 片內(nèi)具有 BCD 譯碼器和串行接口，所以它幾乎可以與任何單片機接口相連。可以通過控制這個引腳來讀取 12 位的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 Mn ：第 n次采樣時刻 ， PID 回路輸出的計算值 (OUT 值 ) ， MPn ：第 n次采樣時刻的比例項 ， MIn ：第 n 次采樣時刻的積分項 ， MDn ：第 n次采樣時刻的微分項比例項 (MPn)： 1. 比例項 MP 是增益 (Kc)和偏差 (e)的乘積。 （ 2） 置過程變量前值 PVn1=過程變量現(xiàn)值 PVn 。 分析得到 ：PID 控制算法僅僅在模型匹配時能夠進行穩(wěn)定的控制 ， 其動態(tài)性能不理想 。支持 OPC 接口、 DDE 接口和 OLE 技術(shù)，可方便的與其他各種程序和設(shè)備互聯(lián) ； 正確設(shè)置其屬性 ， 正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實現(xiàn) 單片機 與組態(tài)軟件的通訊。建立上電標(biāo)志 MOV ELECTR+1, 55H MOV 20H, 00H MOV 21H, 00H MOV ERRNAME, 0FFH SJMP SETUP NOP NOP LJMP ERR SETUP: MOV TMOD, 11H 。 LCALL CPL1 。求 KP△ e(k) MOV 74H, R7 。 CPL A INC A MOV 3AH, A S1: MOV R5, 65H