【正文】 433222100035443332110222264332221023331443321102233303333210233444133311022334552332102333345631110223334556400023333456665000233334566660002334445666 △KD模糊查詢表ec6543210123456e63023656564303530235444433024302364333321032023443333210201233333222101012333332221000122222222210101111111111102111000000111132122222222222461203333333465621233333334666544444333346 將以上三張模糊控制表裝入單片機(jī)控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，根據(jù)誤差E與誤差變化率EC查找表中相應(yīng)的值{Ei，ECi)，將這些參數(shù)代入PID控制器的位置型公式可以得到公式： （） 第5章 工業(yè)熱電偶自動(dòng)檢定系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。 上位機(jī)軟件功能結(jié)構(gòu)框圖 上位機(jī)軟件主要由以下功能模塊組成： (1)檢定過(guò)程控制模塊 該模塊主要實(shí)現(xiàn)整個(gè)檢定過(guò)程的自動(dòng)化操作。包括檢定參數(shù)的輸入，檢定過(guò)程中爐溫、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)、實(shí)時(shí)溫度曲線等的動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)據(jù)記錄［15］。 (2)通信處理模塊 該模塊完成計(jì)算機(jī)與數(shù)字測(cè)量?jī)x之間的通信處理，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字測(cè)量?jī)x測(cè)量電量信號(hào)及量程切換，完成采樣數(shù)據(jù)的讀取。 (3)數(shù)據(jù)處理模塊 該模塊完成熱電勢(shì)與溫度之間、鉑電阻阻值與溫度之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，冷端補(bǔ)償以及檢定結(jié)果計(jì)算等功能。 (4)控溫算法實(shí)現(xiàn)模塊 該模塊根據(jù)不同輸入偏差e和偏差變化率ec，通過(guò)檢索模糊控制查詢表，在線修正PID控制器的參數(shù)，再計(jì)算PID控制器的輸出值，由計(jì)算機(jī)的D／A接口輸出4～20mA信號(hào)，控制檢定爐的加熱電壓，達(dá)到檢定爐溫度自動(dòng)控制。 (5)系統(tǒng)管理模塊 該模塊完成系統(tǒng)管理上的一些工作，包括使用者權(quán)限設(shè)置、檢定證書(shū)的打印、歷史數(shù)據(jù)查詢、各類(lèi)型熱電偶和鉑電阻分度表的管理等［16］。 。整個(gè)檢定過(guò)程按以下步驟自動(dòng)進(jìn)行： 熱電偶檢定過(guò)程控制流程圖 (1)檢定參數(shù)輸入 輸入的參數(shù)包括：檢定點(diǎn)溫度值、日期、被檢熱電偶類(lèi)型、支數(shù)、檢定曲線、初始PID參數(shù)、上下限幅、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶修正值。 (2)計(jì)算機(jī)檢查熱電偶連接情況 計(jì)算機(jī)輸出控制信號(hào)，依次導(dǎo)通多路開(kāi)關(guān)中各繼電器，同時(shí)向發(fā)出測(cè)量信號(hào)，判斷標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、被檢熱電偶連線是否斷路或反相。 (3)升溫當(dāng)各熱電偶連線正確無(wú)誤后，系統(tǒng)開(kāi)始按照輸入的檢定曲線升溫，同時(shí)周期性地讀取程控調(diào)節(jié)儀檢測(cè)到的爐溫實(shí)時(shí)溫度，送顯示器顯示。 (4)檢定 當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到第一個(gè)檢定點(diǎn)設(shè)定值時(shí)，計(jì)算機(jī)判斷爐溫是否已達(dá)到檢定要求，如果爐溫不夠穩(wěn)定，繼續(xù)保溫。如果爐溫已經(jīng)穩(wěn)定，則開(kāi)始檢定，計(jì)算機(jī)依次導(dǎo)通多路開(kāi)關(guān)中各通道，同時(shí)向測(cè)量?jī)x福祿克FLUCK289發(fā)讀數(shù)信號(hào)，測(cè)量?jī)x依次讀取冷端電阻阻值、各熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)，并送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，保存在計(jì)算機(jī)中。第一個(gè)檢定點(diǎn)檢定完畢后，繼續(xù)升溫，又重復(fù)上述(3)、(4)步，直到所有檢定點(diǎn)檢定完畢［17］。 在本系統(tǒng)中，采取直接查分度表的方法。這樣，要計(jì)算出熱電偶檢測(cè)的溫度值，必須查三次分度表。第一次，用測(cè)得的電阻值去查Ptl00熱電阻的分度表，得到冷端溫度；第二次，用冷端溫度值去查相應(yīng)熱電偶的分度表，得到冷端補(bǔ)償電勢(shì)，與直接檢測(cè)到的熱電偶電勢(shì)相加，進(jìn)行冷端補(bǔ)償；第三次，用經(jīng)過(guò)冷端補(bǔ)償之后的熱電勢(shì)，去查熱電偶分度表，得到熱電偶實(shí)際檢測(cè)的溫度值。 。 熱電偶檢定數(shù)據(jù)處理流程圖 控制算法程序流程圖第6章 結(jié)論 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)控制技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)硬件成本的下降，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在各種領(lǐng)域中得到了飛速的發(fā)展，以前靠人工或常規(guī)儀器儀表完成的工作逐漸被計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)取代。檢定系統(tǒng)在技術(shù)要求和性能指標(biāo)等方面基本符合國(guó)家熱電偶檢定規(guī)程，實(shí)現(xiàn)了熱電偶的溫標(biāo)量值傳遞的自動(dòng)化。系統(tǒng)一次可同時(shí)檢定八支熱電偶，對(duì)于熱電偶可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便快捷、大批量、高精度的有效測(cè)試和檢定。主要有： (1)用冷端電阻取代恒溫槽(或冰點(diǎn)槽)，實(shí)現(xiàn)熱電偶檢定的冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償，節(jié)約了系統(tǒng)成本 (2)設(shè)計(jì)了高分辨率、多通道測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱電阻信號(hào)和熱電偶信號(hào)的同時(shí)采集。在硬件和軟件設(shè)計(jì)上采用以下多項(xiàng)措施，保證數(shù)據(jù)采集精度。 ①設(shè)計(jì)了低寄生電勢(shì)的多路通道切換裝置。 ②用高精度的多功能數(shù)字測(cè)量?jī)x直接讀取熱電阻信號(hào)和熱電偶信號(hào)，上位機(jī)與數(shù)字測(cè)量?jī)x之間采用RS．232接口進(jìn)行數(shù)字通信，既減少了采樣誤差，又提高了系統(tǒng)抗干擾能力。③鉑電阻和熱電偶信號(hào)線性化采用直接查表法，避免其它線性化方法引起的計(jì)算誤差。 (3)在檢定爐溫度控制方面，綜合PID控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了參數(shù)模糊自動(dòng)整定的PID控制器。該控制器具有快速、高精度、良好的穩(wěn)定性、自適應(yīng)性。 (4)系統(tǒng)的硬件和軟件均采用模塊化設(shè)計(jì)方案，為將來(lái)系統(tǒng)的升級(jí)與更新提供便利條件，同時(shí)也有利于系統(tǒng)的維護(hù)。參考文獻(xiàn)[1][J].科學(xué)咨詢，2010,02:070[2][J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010,01：010[3]柴天佑, 王中杰. 加熱爐的爐溫優(yōu)化設(shè)定模型[J]. 自動(dòng)化學(xué)報(bào), 2000,26(4): 537～541[4][M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.[5][J].四川兵工學(xué)報(bào),2012，33（2）：102～103[6][M].北京：科學(xué)出版社，2011.[7][M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010[8][J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（2）[9] [M].北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2003[10]王歡，王忠慶，[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（6）：53～56[11][M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.[12]張毅剛,彭喜元,[M].北京:高等教育出版社,2003.[13][J].傳感器技術(shù),1998,17(2):42～43[14]劉洋，[J]，中國(guó)儀器儀表，2003（11）6～8[15][J].工業(yè)計(jì)量，2008(2):11～13[16],’bachevskii, , umerical analysis of semiconductor thermocouple operation in recording exothermic processes in a recovery capsule[J],Combustion,Explosion,and Shock Waves,2006,03:460465[17],, of the metal temperature in 50ton converters by means of thermocouples protected by cermet zirconiumhoride end caps[J]Powder Metallurgy andMetal CERAMICS,2006,03:07107謝 辭 論文學(xué)習(xí)過(guò)程即將結(jié)束，回首每個(gè)的日日夜夜，在學(xué)習(xí)中，收獲頗多，這段生活必將成為一生中最難忘的歲月。在論文的完成過(guò)程中，得到了很多人的熱情幫助，在他們的幫助和指導(dǎo)下，我克服了諸多困難，順利的完成了。 首先衷心感謝郭穎老師，老師和藹可親的人格、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度也感染了我，激勵(lì)我高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求自己，從老師那里不僅學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更重要的是學(xué)到了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，這對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和生活都將大有裨益。在此，向郭穎老師致以深深的敬意和誠(chéng)摯的謝意!在論文的修改的過(guò)程中，還得到了許多同學(xué)很多建議，給我精心指導(dǎo)與熱心幫助；感謝孫雨晴同學(xué)，為我提供的一些論文資料及討論，在此向她表示衷心的感謝!另外，在在論文的寫(xiě)作過(guò)程中參考了大量文獻(xiàn)資料，在此謹(jǐn)向資料作者表示感謝。 附 錄 熱電偶測(cè)溫范圍及允差熱電偶名稱(chēng)分度號(hào)等級(jí)測(cè)溫范圍（℃） 允 差a鎳鉻鎳硅（鋁）KⅠ40～1100177?！婊?77。%tbⅡ40～1300177。℃或177。%t鎳鉻硅鎳硅NⅠ40～1100177。℃或177。%tⅡ40～1300177?！婊?77。%t鎳鉻銅鎳EⅠ40～800177?！婊?77。%tⅡ40～900177?！婊?77。%t鐵銅鎳JⅠ40～750177?！婊?77。%tⅡ40～750177?！婊?77。%t鉑銠10鉑SⅠ0～1600177。1℃或177。[1+（t1100）]Ⅱ0～1600177?！婊?77。%t鉑銠13鉑RⅠ0～1600177。1℃或177。[1+（t1100）]Ⅱ0～1600177?！婊?77。%t鉑銠30鉑銠6BⅡ600～1700177。%tⅢ600～1700177。4℃或177。%t