s7300pid使用说明

第一篇：s7300pid使用说明

基于PID的炉温控制系统

摘要:在科学实验中,温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一。为了保证科学实验正常安全的进行，提高实验的精确性，介绍了用AT89S51单片机为主要元件组成的控制系统，并给出了部分硬件图、控制算法和软件流程图。

关键词：PID;炉温控制 1引言

电阻炉是一种利用电流通过电热元件产生的热量加热工件的热处理设备具有结构简单 操作简便价格低廉等特点广泛用于工业中，而温度是工业对象中主要的被控参数之一。在冶金、化工、机械、火工、食品等各类工业中 ,广泛使用各种加热炉、烘箱、恒温箱等,它们均需对温度进行精确的控制。

采用单片机进行炉温控制 ,具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点,对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义。本文以加热炉为具体对象介绍温度控制系统的设计方法。该系统是以AT89S51为核心建立起来的一个温度测量控制系统，加热炉的被控温度为0~500℃，精度：±0.5°C，显示分辨率0.2°C。通过单片机显示温度值。显示：000.0。

本文介绍炉温控制系统的设计。

隔离、驱动双向可控硅加热装置单片机A/D转换变送器测温传感器试验装置 测温传感器

图1 温控系统组成 1 硬件系统

本系统的硬件电路包括：过零触发电路、温度检测电路、双向可控硅触发电路。电炉一般采用电阻丝作为加热元件，系统中温度传感器采用PT100。炉体的加热通过加热电热丝的方法来实现。工频220V电压被电阻分压后，经过运放输出得到幅值为10V的正弦电压，此电压的频率与工频电压频率相同，为50HZ。经过芯片MC14528，正弦波整形为脉宽为2~3ms、周期为10ms的方波。方波信号触发双向晶闸管导通，从而实现加热丝加热回路的导通，使加热丝正常工作加热炉体，电路如图2。

由图2可以看到LM311电压比较器将50HZ的正弦交流电压变成方波，得到的电压为10V。方波的正跳沿和负跳沿作为单稳态触发器的输入信号，从单稳态触发器输出220v过零同步脉冲。MC14528在Q

1、Q2脚输出同步脉冲，脉冲的宽度为2~3ms ，Q

1、Q2输出脉冲通过或门后，输出的方波信号变成可以触发双向可控硅的窄脉冲信号。此信号进过光电隔离器MOC3061/3021，便可以触发双向可控硅。此信号经单片机控制信号控制后，可以任意控制可控硅的导通关断，从而控制加热炉的开断。

图2 由于双向可控硅在驱动高电抗性负载时，由于电压电流相差不为零，因此需要在双向可控硅的过零触发电路中加入了保护电路，从图2中可以看到R3为限流电阻，使输入的LED电流能达到15mA，的计算公式为：

R3(VccVF)I

VF：为红外发光二极管的正向电压，可以去1.2~1.4V;

I：为红外发光二极管触发电流;

R1是触发双向可控硅的限流电阻，其值由交流电网电压峰值及触发器输出端允许重复冲击电流峰值决定，R1VpITSM。Vp为交流电路中峰值电压，ITSM为重复浪涌电流。

R5是双向可控硅的门极电阻，当可控硅灵敏度较高时，门极阻抗也比高，使用R5能提高电路抗干扰能力。在保护电路中将一个电阻和电容串联后并在负载两端形成浪涌吸收电路，防止浪涌电压损坏双向可控硅，电阻和电容值可以选取39Ω和0.01uF。 2 PID算法

PID控制算法是计算机控制的一个广泛应用的基本算法，而PID控制的数字化是属于控制算法设计中的模拟设计法。它是由连续系统PID发展起来的。具有原理模型简单，容易实现，鲁棒性强和使用面广等优点。 2.1位置式PID控制算法

数字PID控制算法通常分为位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。位置式PID公式是一个历史性的PID参数，最明显的表现在于它有整个历史过程的积分，而增量式PID是的比例环节是2个误差的差，积分环节变成了当前误差值，而微分环节变成了最后2次误差差值减去最后2,3次误差的差值的差，也就是说增量式误差的输出值最多只和最近3个输出的误差值相关，没有一个历史性的相关。这个也就决定了位置式PID和增量式PID的最主要适用场合：被控机构有无自动的积分环节，例如步进电机就是自带积分环节，可以使用增量式PID去控制，但是纯粹的液位控制、温度控制使用位置式PID控制效果会更好。 位置式PID表达式为：

Tu(k)Kpe(k)TIe(j)j0kTDe(k)e(k1) T其中：u(k)为K时刻数字PID控制器的输出，由于其输出值对应执行机构的位置，才、因此被称为位置式算法。e(k)为第K次采样时刻输入的偏差值; e(k1)为第K-1次采样时刻输入的偏差值。图3给出了位置式PID控制系统。

r(k)e(k)PID位置控u(k)制算法D/Au(t)执行机构被控对象y(t)-y(k)T

图3 2.2 PID算法实现原理

对于PID控制的实现，针对不同系统可以采用不同方式来实现，而本系统采用输出PWM波控制双向可控硅的方式来控制电炉。对于加温的温度控制可以采用调节供电电压或在一定的时间循环周期内的供电时间比例即PWM波来调节加温控制温度。调功法控制的原理是通过PWM脉冲调宽功率放大器控制双向可控硅调节电阻丝的功率从而达到调节温度的目的。

设一个控制周期Tc中有N个完整的正弦波，则TcNf，f为电网的频率，因此只要在在周期Tc中控制主回路中周波数的通断n就可以改变功率，对系统进行调节。由于系统采用调节功率的方法来控制电炉的加温，即改变可控硅的通断时间比η，使信号整周波导通与整周波关断。控制电路把负载与电源在周期Tc内开通t1秒，然后在断开t2秒，从而来控

t1U2nt1U，负载的功率P制加温。为导通率，负载上的电压UzU TRNt1t2c对控制周期Tc选择，最小的周期不应小于20ms，因为我们使用电压220V，工频周期为20ms。温控系统的控制信号周期的选取是很关键的，考虑到控制系统的精度，采样的周期越小是最佳的，但采样周期小，控制器占用计算机的时间就长，对于具有较大滞后系统，控制周期应该尽量选长。本系统采用的控制周期为10s。 2.2 PID控制量的处理

单片机有3个16位定时器T0、T

1、T2，在程序设计中可以使用中断的方式来控制PWM还可以使用单片机中的中断。在中断中可以需要完成对数据的采集和处理，以及PID的计算，同时产生PWM波的基本周期信号，以及PWM波的控制信号。

设一个控制周期为20ms，在20ms中15ms来加热，5ms不加热。当定时器T1中断时，立即对系统的温度采样，并将采样值送入算法中计算。设定T1在5ms中断溢出后，改变中断口的电平，并将中断时间改为15ms，经过15ms后进入下一次的中断，如此往复实现PWM信号的输出。用修改定时器中断初值的方法调整时间宽度变可以实现脉宽改变。 具体实现方式为，设n为定时器T1的初值，f为单片机的系统时钟，当系统在

16(2n)f=11.059MHz的频率下可以得到PWM信号的加热时间宽度为tonf，通过改变定时器T1初值n，既可以改变加热ton，从而控制电阻丝件的加热时间。当n=0时电阻丝就一直加热，当n=65536时，电阻丝就处于不加热状态。

3 软件设计

本系统软件包括主程序和中断处理程序。按照要实现的功能包括按键程序、显示程序、温度采集、PID调节等。按键程序设置需要加热的目标温度，启动加温后，实时采集温度数据，并将温度值在数码管上显示，同时将温度数据加入PID算法中计算。

PID算出的温度控制是根据当前温度和目标温度误差，通过PID算法计算出的u(k)值用于控制电炉的开断。由于本系统是通过双向可控硅触发来开断电炉的加热，所以PID算出的控制量需要通过调节PWM波的占空比方式，来改变双向可控硅的触发时间，从而控制加热功率，调节温度。

开始读入y(k),r(k)计算e(k)=r(k)-y(k)计算△e(k)=e(k)-e(k-1)△e(k-1)=e(k-1)-e(k-2)计算△u(k)计算u(k)=u(k-1)-△u(k)u(k-1)=u(k)e(k-2)=e(k-1)E(k-1)=e(k)结束 图5 数字PID算法程序流程图

4结束语

介绍了一种基于单片机的温度控制系统采用数字PID控制运用PWM 脉宽调制技术对电阻炉温度进行控制，消除了温度控制系统的振荡和超调现象，实现了对温度的精确控制。此控制系统有温度显示和按键控制，使用户能够随时对温度进行监控经过实验验证，该温度控制器结构简单体积较小测温准确，取得了较为满意的温度控制效果。

参考文献

[1]谢剑英. 微型计算机控制技术.北京:国防工业出版社.第2版.1991 [2]方秉玲，陆忠化，郝国法编著. 微型计算机控制系统分析与设计.北京：科学出版社，1992 [3] 陶永华.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4] 魏英智，丁红伟，张琳，徐宝玉，李海燕. 数字PID控制算法在温控系统中的应用[J].现代电子技术,2010，(17) [5]王丽华,郑树展.基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 [J].天津职业大学学报.2006 [6]张艳艳.基于PID算法和89C52单片机的温度控制系统[J].工控技术,2009 [7]曹晓伟.MOC3061系列关电双向可控硅驱动器 [J].国外电子元器件,1996,(12)

第二篇：合法使用说明

易制毒化学品合法使用说明

本单位XX车间后续生产使用到国家管制的

二、三类易制毒化学品——硫酸和盐酸，主要用于污水处理和实验试剂。

预计年涉及量：硫酸10吨/年，盐酸10升/年。

本单位保证严格遵守《易制毒化学品管理条例》和《易制毒化学品购销和运输办法》，保证将所购买易制毒化学品全部按照合法用途使用，在任何情况下不用于制造毒品，不挪作他用，不私自转让给其他单位或个人，并自觉加强易制毒化学品管理，落实出入库登记制度，自觉接受监督检查。如有违反上述承诺，致使易制毒化学品流入非法渠道，我单位自愿接受相应处罚。

特此证明。

单位名称(签章)：

天津XX制造有限公司

日期：

年

月

日

第三篇：表格使用说明

新田乡内涝处理工程项目

新田乡内涝处理工程项目 工程质量保证资料表格使用说明

本项目表格编制依据：《公路工程施工监理规范》(JTG G10-2006)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)和桥涵施工技术规范。表格反应了整个各分部、分项工程质量控制基本程序的管理过程，以供所有监理人员、承包人的自检人员和施工人员共同遵循，使质量控制工作程序化。本项目质量保证资料由以下几部分组成：

一、开工报告

在分项工程开工之前，承包人须提交工程开工报告到总监办进行审批后，方能进行开工。

工程开工报告应提出工程实施计划和施工方案;专项的安全、环保实施方案;依据技术规范列明本项工程的质量控制指标及检验频率和方法;说明材料、设备、劳力及现场管理人员等项的准备情况;提供放样测量、标准试验、施工图等必要的基础资料。分部工程的开工报告由总监办审批。需要具体资料如下：

1、分项工程开工申请批复单(监表12);

2、施工技术方案报审表(监表02)附工程实施计划和施工方案;

3、安全施工组织设计报审表(监表03)附专项安全施工方案;

4、环保施工组织设计报审表(监表04)附专项环保施工方案;

5、机械设备报验单(监表09);

6、进场建筑材料报验单(监表21)附标准试验报告和拟用于本新田乡内涝处理工程项目

工程的各种原材料的试验检测报告;

7、施工放样报验单(监表08)附本工程开工前必备的测量放样资料和监理工程师的测量资料(如果有)。

8、分项工程旁站、关键工序一览表(监表49)。

二、工序自检报告

承包人必须建立健全自身的质量保证体系，配备合格的现场施工技术员和质检工程师，做好工程质量自检工作。要求承包人的自检人员必须按照专业监理工程师批准的工艺流程和提出的工序检查程序，在每道工序完工后首先进行自检，自检合格后，提交工序自检记录，申报专业监理工程师进行检查，监理工程师检查承包人的自检资料，完成监理独立抽检工作。需要具体资料如下：

1、分项工程各工序中间检验申请批复单(监表14)

2、分项工程各工序现场质量检验表

3、相关的现场检查记录

4、相关的测量检测记录

5、相关的试验检测报告

三、中间交工报告

当分项工程完工后，承包人的自检人员应再进行一次系统的自检，汇总各道工序的检查记录及测量和抽样试验的结果,进行分项工程评定，提出交工报告。专业监理工程师将对已完工的分项工程进行一次系统的检查验收，汇总各道工序的监理独立抽检记录及测量和抽样试验的结果,完成监理独立抽检的分项工程评定。检查验收合格后签发《中间交工证书》，该项工程方可进行计量支付。未经中间交工新田乡内涝处理工程项目

检验或检验不合格的工程不得进行下一项工程项目的施工。需要具体资料如下：

1、分项工程检验申请批复单(监表16)

2、分项工程质量检验评定表及检查数据汇总表

3、分项工程中间交工证书(监表17)

桥梁墩柱质量保证资料范例：

一、开工报告

1、分项工程开工申请批复单(监表12);

2、施工技术方案报审表(监表02)附工程实施计划和施工方案;

3、安全施工组织设计报审表(监表03)附专项安全施工方案;

4、环保施工组织设计报审表(监表04)附专项环保施工方案;

5、机械设备报验单(监表09);

6、进场建筑材料报验单(监表21)附砼配合比标准试验报告和拟用于本工程的各种原材料的试验检测报告;

7、施工放样报验单(监表08)附测量及放样资料、导线点、水准点高程情况及一览表、控制桩及控制点的护桩设置一览表及草图;

8、分项工程旁站、关键工序一览表监表(49)。

二、墩柱施工自检报告

1、1-1墩柱模板中间检验申请批复单(监表14)

2、1-1模板、支架及拱架制作检查记录表(桥梁记录表04)

3、1-1模板、支架及拱架安装检查记录表(桥梁记录表03) 新田乡内涝处理工程项目

4、1-1墩柱(成品)中间检验申请批复单(监表14)

5、砼抗压强度试验检测报告

6、相关的测量检测记录

7、混凝土浇筑申请报告单(监表22)

8、混凝土施工检查记录表(桥梁记录表1)

三、中间交工报告

1、1#墩墩柱分项工程检验申请批复单(监表16)

2、1#墩墩柱分项工程质量检验评定表附各检查项目数据汇总表

3、1#墩墩柱分项工程中间交工证书(监表17)

第四篇：经费使用说明

学校经费使用情况的说明我校是一所义务教育阶段的公办学校，经费开支严格遵循有关财务管理的规定，实行收支两条线的原则。近三年的经费使用情况如下：

2012年收入生均公用经费84.8万元;支出办公费12.2万元、培训费14.2万元、水电通讯费0.9万元、购置费0万元、维修费万元等合计支出X万余元，节余约X万元。

以上是关于学校经费使用情况的报告。

第五篇：天车使用说明

一.目的：

明确天车(管理)责任，加强天车管理，消除天车事故及隐患。 二.适用范围：

适用于全公司天车的管理。 三.职责：

1：设备部对本制度的实施负责，设备部负责人对本制度的有效执行有监督检查责任。

2：各部门负责人对本部门的天车使用负责，天车的操作使用及维护保养应设专人管理，天车外借应与借用部门进行交接、天车出现损坏，由使用人承担全部责任并修复。 四. 设备操作：

1：凡使用天车人员，必需熟知操作按钮的启动方向、各种安全装置的作用和正确的吊挂、捆绑方式，否则禁止使用。 2：工作前应检查天车，吊具(如吊钩、吊环、钢丝绳等)是否安全可靠，无问题时方可使用。 3：天车在吊装时严禁超载。

4：吊运的物体必须吊挂牢固平稳后方可起吊。吊运时禁止同时使用两个以上的动作或斜拉，斜拽。物体旋转时，必须平稳后方可松钩。

5：吊运物体的高度必须高出运行线路上所遇到的物体，但不得从人的上方通过。 6：禁止用吊钩吊人或人员乘坐在吊运的物体上。

7：操作人员在实施吊运工作时，应精神集中不得与别人闲谈。

8：捆绑、吊运具有尖锐边缘的物体时，需用木板等软料垫好，防止钢丝绳被切割损毁。 9：工作结束后应将天车开回停放处，将吊钩升至离地2米以上。

10：天车出现故障时要及时通知设备管理部门联系解决，严禁使用部门自行处理。

天车安全操作管理制度

为了保证公司安全生产和设备正常运行，以提高劳动生产率、产品合格率和公司经济效益，特对天车操作作出以下规定：

1、天车由每组指定人员按天车安全操作规程操作，不得违章操作。

2、操作者应接受培训，必须持证上岗，对设备进行正常操作，确保设备安全运行，保证正常生产，保证产品质量。

3、天车使用必须低于额定载重量。

4、天车操作不得频繁点动，不得在其未停稳时反向运动，天车不得做牵引车使用，天车使用不得带伤使用。

5、天车挂钩在停车状态钢丝绳必须摘下，养成使用完天车随手摘下钢丝绳的习惯。

7、天车使用完毕后，应在安全位置停车，并关闭操作总开关。

8、做好天车的定期维护，定期保养，定期年检。保证人身安全，保证设备安全。安全生产，文明生产。

天车操作维护规程

1.操作者应熟悉设备的结构、性能等。

2、基本操作方法和异常情况的处理：

基本操作方法：

(1)工作前按压启动按钮，设备处于工作准备状态

(2)天车大、小车运行由操作工手工拉动，升降由操作手柄按钮控制。 (3)工作后按压停止按钮，切断设备控制电源 。

异常情况处理：出现异常情况后，及时按压停止按钮，切断设备电源，报告维修工处理。

3、操作工必须遵守《起重机械安全管理规程》中的“十不吊”的规定。 (1)超过额定负荷不吊;

(2)指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊; (3)吊绳和附件捆缚不牢，不符合安全要求不吊; (4)行车吊挂重物直接进行加工的不吊; (5)歪拉斜挂不吊;

(6)工件上站人或工件上浮放有活动物的不吊; (7)氧气瓶，乙炔发生器等具有爆炸性物不吊; (8)带棱角快口未垫好不吊; (9)埋在地下的物件不吊; (10)管理人员违章指挥不吊。

4、手拉天车不工作时，不允许把重物悬于空中，防止零件产生永久变形。

5、不允许同时按下两个使环链葫芦相反方向运动的按钮。

6、工作完毕后必须切断电源