【正文】 壓力信號，最后采集 10 個(gè)液位信號，這些信號共采集 5 遍存儲(chǔ)起來，采樣周期 T=2s。 標(biāo)度變換程序變送器輸出的 4～20mA(DC)信號，經(jīng) I/V 變換后產(chǎn)生 1～5V（DC）信號，進(jìn)行 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換后，即得 12 位二進(jìn)制 x，其對應(yīng)的實(shí)際物理量要按下面方法求得（對于 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，0～5V（DC）時(shí)輸出為 000～FFFH） 。1. 溫度的標(biāo)度變換溫度的量程范圍為20～+50 0C，其標(biāo)度變換計(jì)算公式為5(2)819)(249yx???? (31)2. 壓力的標(biāo)度變換壓力的量程范圍為 0～，(819)049Px??? (32)52()mPaK??3. 液位的標(biāo)度變換液位的量程范圍（差壓）為 0～，(819)0(495)HxDg???? (33).0x式中，D 為啤酒（麥汁）的密度，單位為 Kg/m3。 g 為重力加速度，單位為 m/s2。H 的單位為m。 給定工藝曲線的實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算給定工藝曲線由多段折線組成，每一段都是直線，故采用直線插補(bǔ)算法來計(jì)算各個(gè)采樣周期的給定值 r(k): (34)111()()nknrrktt????其中， ， 和 分別是第 n 段折線的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)。1nkntt???1,n,n 控制算法 PID 算式加特殊處理采用增量型 PID 控制算式 (35)012()()()eeeuKqkqk????式中 01DpTq?? 12()p? 2DTqK?()()ekryk其中：r(k)為第 K 個(gè)采樣周期的實(shí)測溫度值它由式（44）確定； y(k)為第 K 個(gè)采樣周期的實(shí)測溫度值，它由式（41）確定； T 為采樣周期（T=2s） 。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。增量式 PID 在算法上有不少優(yōu)點(diǎn)：1. 計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，影響范圍小。由于它每次只輸出控制增量，即對應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化量，輸出變化范圍不大（0～ ） ，所以，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)maxu??過程。2. 手動(dòng)自動(dòng)切換時(shí)沖擊小。由于它每次輸出的最大幅度為 ，所以，當(dāng)控制從手動(dòng)maxu?切換到自控時(shí)，可做到無擾動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換。計(jì)算工作量小。算式中不需要累加。 軟件調(diào)試軟件設(shè)計(jì)的全過程可以分為 4 個(gè)階段，它們是：分析問題、繪制流程圖、編輯程序（產(chǎn)生程序代碼） 、軟件調(diào)試。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)。程序編寫完畢，首先要按模塊和子程序進(jìn)行分段試驗(yàn)，可用一些事先準(zhǔn)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或附加一部分程序來產(chǎn)生模擬的外部信號和狀態(tài)，以檢驗(yàn)這些模塊和子程序的功能和獨(dú)立工作能力。對于有時(shí)間限制的程序，還要通過計(jì)算或測試來確定其執(zhí)行速度，以免影響實(shí)時(shí)控制的要求。第四章 總結(jié)啤灑發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程。發(fā)酵期間，根據(jù)酵母的活動(dòng)能力，繁殖快慢，確定發(fā)酵給定的溫度。要使酵母的繁殖與哀減，麥汁中糖度的消耗和雙乙酞等雜質(zhì)含量達(dá)到最佳狀態(tài)，必須嚴(yán)格控制發(fā)酵各個(gè)階段的溫度。因此，啤灑發(fā)酵過程，除生產(chǎn)工藝水平外，生產(chǎn)工序控制指標(biāo)的優(yōu)劣，將直接影響啤灑生產(chǎn)的質(zhì)量，必須嚴(yán)格加以控制。目前，我國啤灑生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，但是，大部分啤灑生產(chǎn)廠家仍然采用常規(guī)儀表進(jìn)行生產(chǎn)陳控，依靠人工陳視各個(gè)參數(shù)，人為因素較多。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(dòng)，并且，很難提高生產(chǎn)能力，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為此，我們對啤灑生產(chǎn)的發(fā)酵過程提出采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，使啤灑發(fā)酵生產(chǎn)控制與生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理集于一身，這樣才能適應(yīng)當(dāng)前啤灑現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，使企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)管理以及市場竟?fàn)幠芰_(dá)到一個(gè)新的水平。啤酒發(fā)酵過程中由于發(fā)酵液自身的生化反應(yīng)、罐內(nèi)的自然對流以及發(fā)酵液與冷帶以及外界環(huán)境之間的熱交換，使得被控對象具有時(shí)滯性和時(shí)變性特征，而且發(fā)酵罐內(nèi)的溫度場分布難以精確建模。例如:魯棒控制理論的產(chǎn)生和發(fā)展為解決不確定性對象的控制問題注入了新的內(nèi)容，預(yù)估控制理論的發(fā)展則為解決時(shí)滯對象的控制問題提供了理論基礎(chǔ)。但遺憾的是，這些新的控制理論在實(shí)際工業(yè)過程中并沒有從根本上解決這類控制所面對的各種問題，許多研究工作在理論上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用所要求的合理性。研究檢測和控制優(yōu)化的目的也是為了提高檢測與控制精度，使得發(fā)酵過程嚴(yán)格按照工藝曲線進(jìn)行，減小誤差，由于發(fā)酵的復(fù)雜性，工藝人員根據(jù)工藝手冊或經(jīng)驗(yàn)設(shè)定工藝曲線時(shí)往往忽略了一些生產(chǎn)因素，導(dǎo)致發(fā)酵后啤酒質(zhì)量達(dá)不到最佳要求，而且不同生產(chǎn)條件下有不同的工藝曲線，所以有必要對工藝曲線進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。因此，本文從理論上展開對工藝曲線動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題的研究。這兩個(gè)方面的工作對提高啤酒產(chǎn)業(yè)乃至生化產(chǎn)業(yè)的綜合實(shí)力具有重大的實(shí)際意義和研究價(jià)值致 謝 本課題在選題及進(jìn)行過程中得到了何老師的悉心指導(dǎo)。在硬件電路設(shè)計(jì)當(dāng)中老師幫助分析思路，開拓視角。在軟件設(shè)計(jì)中老師幫助調(diào)試及修改程序。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精神將使我們終身受益。再多華麗的言語也顯得蒼白。在此，謹(jǐn)向何首賢老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！ 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)有了一次全面的綜合運(yùn)用，也學(xué)到了許多上課時(shí)沒涉及到的知識(shí)，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中，指導(dǎo)何老師在大多數(shù)時(shí)間犧牲自己的寶貴休息時(shí)間，對我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！參考文獻(xiàn)[1] wolfgang Kunze 著，北京:中國輕工業(yè)出版社，1998 年[2] ，北京:中國輕工業(yè)出版社，1986 年[3] ，1998 年[4] 89C51 的啤酒發(fā)酵溫控系統(tǒng) [5] 馮國楠，盧衍桐，策，1986 年[6] 杜鋒，2022 年[7] 王驥程，北京:化學(xué)上業(yè)出版社，1991 年[8] ，北京:清華大學(xué)出版社，1993 年[9] ，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年[10] 何衍慶，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1995 年[11] ，1993 年[12] ，北京:高等教育出版社，1984 年[13] 李玉長智能化 44 ，1996 [14] ，1996.[15] ，北京:中國計(jì)量出版社，1989 年[16] ， [17] [18] 熊瑞昌， AD590 ，2022 [19] ，2022