【正文】 波經(jīng)過(guò)光耦 MOC3041 控制雙向可控硅的通斷，以此改變加在電 阻上的電壓，達(dá)到溫控目的。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)可以正常采集數(shù)據(jù)并顯示。 1℃ . This paper adopted , a software to develop the virtual instrument of NI pany in America,developed a set of temperature control system of lowpower electric heating. The system design are showed as follows: the temperature sensors send the signal of temperature change to the data acquisition card by transmitter, then the signal will be convert to digital signal and be send to the virtual instrument by the data acquisition card , and then the virtual instrument will output control signal after be processed by PID algorithm, and the control signal will be convert to analog signal by the data acquisition card and output to control PWM waves produce circuit to change the duty cycle of PWM waves, then the PWM waves will control the bidirectional thyristor through opticalcoupler MOC3041 to change the voltage in resistance so that the temperature will be changed. This paper designed the hardware circuit in accordance with the above design scheme, followed by the design of the system software. After a simple experiment, the system can acquire and display the datas normally. Key words: virtual instrument, LabVIEW, temperature control system,zerocrossing power adjustment,PWM 目 錄 III 目 錄 摘 要 ................................................................................................. I ABSTRACT (英文摘要 ) ......................................................................... Ⅱ 目 錄 ................................................................................................. Ⅲ 第一章 緒論 ......................................................................................... 1 課題的研究的目的和意義 ............................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................................ 1 本設(shè)計(jì)要做的工作 ........................................................................................ 3 第二章 虛擬儀器及 LabVIEW 簡(jiǎn)介 ......................................................... 4 虛擬儀器的基本概念 .................................................................................... 4 虛擬儀器的特點(diǎn)及應(yīng)用 ................................................................................ 4 LabVIEW 的含義 ........................................................................................... 5 LabVIEW 的發(fā)展 ........................................................................................... 6 LabVIEW 的結(jié)構(gòu) .......................................................................... 6 LabVIEW 的 優(yōu)勢(shì) ........................................................................................... 6 第三章 系統(tǒng)總體方案及硬件電路設(shè)計(jì) .................................................... 7 系統(tǒng)總體方案 ................................................................................................ 7 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................................................................ 7 傳感器的選型 ........................................................................ 7 數(shù)據(jù)采集卡的選型 ................................................................. 9 PWM 波產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì) ........................................................ 11 交流過(guò)零觸發(fā) PWM 脈寬調(diào)功原理 ........................................ 12 第四章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................... 14 登錄系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................ 14 數(shù)據(jù)采集及處理控制模塊的設(shè)計(jì) ................................................................ 17 溫度信號(hào)的采集 .................................................................... 17 采集數(shù)據(jù)的處理 .................................................................... 19 目 錄 IV PID 控制信號(hào)的產(chǎn)生 .............................................................. 22 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 ................................................................................................ 24 數(shù)據(jù)存入文本文件 ................................................................. 24 數(shù)據(jù)存入 TDMS 文件 ............................................................ 25 歷史數(shù)據(jù)查看模塊 ...................................................................... 26 文本文件查看方式 ................................................................ 26 TDMS 文件查看方式 ............................................................. 28 打印模塊 ..................................................................................... 39 網(wǎng)絡(luò)通信模塊 ............................................................................. 30 DataSocket 的數(shù)據(jù)傳輸 .......................................................... 31 在 Web 上發(fā)布程序 ............................................................... 33 加熱爐溫控系統(tǒng)的集成 ............................................................... 34 總結(jié) ..................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 38 致謝 ..................................................................................................... 39 第一章 緒論 1 第一章 緒論 課題研究的目的和意義 電加熱爐被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中。 在許多工業(yè)過(guò)程控制中，工業(yè)加熱爐是關(guān)鍵部件，爐溫控 制精度及其工作穩(wěn)定性已成為產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素。同時(shí)，優(yōu)良的加熱爐溫控系統(tǒng)，不但可以保障工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，還可以大幅度提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源資源，降低生產(chǎn)成本，貢獻(xiàn)低碳社會(huì)。 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)越來(lái)越離不開計(jì)算機(jī)。通過(guò)幾年的發(fā)展，虛擬儀器已廣泛應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 電阻爐通過(guò)利用電源使得爐腔內(nèi)的加熱介質(zhì)或電熱元件發(fā)熱，以此對(duì)物料或工件進(jìn)行加熱的工業(yè)爐。 自從發(fā)現(xiàn)楞茨 焦耳定律這一電流的熱效應(yīng)以后，電熱法最先應(yīng)用于家用電器，后來(lái)在具有陶瓷纖維電阻的實(shí)驗(yàn)室小電爐中也采用此法。工業(yè)領(lǐng)域使 用的電阻爐一般說(shuō)來(lái)由電熱元件、金屬殼體、砌體、爐用機(jī)械和電氣控制系統(tǒng)、爐門等部分組成。根據(jù)工作溫度的不同，電阻爐可分為低溫爐、中溫爐和高溫爐。它們的加熱方式也不同：高溫和中溫爐主要采用輻射方式加熱，低溫爐主要采用對(duì)流傳熱方式加熱。電熱爐是具有非線性、大滯后、時(shí)變性、升溫單向等特點(diǎn)的控制對(duì)象。功率控制元件多采用可控硅、固態(tài)繼電器，也有采用傳統(tǒng)的繼電 —接觸器進(jìn)行控制。 基于單片的溫控系統(tǒng)的缺點(diǎn)也很明顯，比如系統(tǒng)硬件開銷大，程序設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，開發(fā)周期較長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)的功能比較單一等等。 此外，在控制算法上，當(dāng)對(duì)溫控系統(tǒng)有較高的設(shè)計(jì)要求時(shí)，傳統(tǒng)的 PID 算法可能滿足不了要求。