2。1 原系统功能 7

2。2 改造方案 7

2。3 组态软件设计思路 7

2。4 总体方案 7

第三章 硬件设计与选型 9

3。1 模块选型 9

3。2 输入输出模块选型 9

3。2。1 ADAM4024 9

3。2。2 ADAM4117 10

3。2。3 ADAM4068 10

3。3 变频器 11

3。4 调压器 12

3。5 USB 转 485 转换器 13

3。6 计算机选型 14

3。7 主要硬件选型 14

第四章 软件设计 15

4。1 软件平台介绍 15

4。2 软件设计 15

4。2。1 流程设计 15

4。2。2 策略设计 19

4。2。3 界面设计 23

4。2。4 变量创建 28

4。2。5 设备创建 30

4。2。6 变量连接 31

4。2。7 PID 设置 34

4。2。8 报警 37

4。2。9 专家报表 37

4。2。10 开始与停止 38

4。2。11 权限设计 38

第五章 设备连接 40

5。1 模块设置 40

5。2 程序测试 40

5。3 连接测试 42

结论 44

致谢 45

附录一 软件使用说明书

第一章 绪论

1。1 课题的目的及意义

原来的测试间温度调节系统是由简单的人机界面和 PID 控制器连接，用 PID 控制器连接传感器等，PID 表上可以直接编程，而人机界面仅作为显示等简单功 能，并不能实现完成编程算法的功能。本课题在了解现有 PID 算法以及 PID 算法 和组态软件如何结合的背景下，拟在人机界面使用其附带的 PID 模块，直接在人 机界面编入 PID 的所需的算法程序，然后直接由软件连接传感器等硬件，实现对 焓差实验室温度的调节。这样在硬件上可以省去 PID 控制器，直接对传感器操作， 使设备更加简洁，同时也节省了设备成本，在软件上控制焓差实验室的温度可以 使操作更加快捷方便，能实时监控焓差实验室的现状，浅显易懂。论文网

1。2 PID 控制原理

PID 控制技术虽然已经问世 70 多年了，但是它的结构简单、可靠性高、调 整方便，所以现在依然是工业控制的主要技术之一，在实际的现场控制工程中， PID 控制器的应用还是最为广泛的。常规的模拟 PID 控制系统控制框图如图 1。1 所示:

图 1。1 PID 控制系统框图

比例部分的数学表达式:Kp * e(t)

在模拟 PID 控制器中，比例部分的作用是使控制系统对偏差快速作出反应。 一旦产生偏差，控制器立刻作出反应，使被控对象的偏差变小。由比例控制数学 表达式可以看出，控制器调节偏差的能力和比例系数 Kp 密切相关，比例系数 Kp 越大，那么调节的能力越强，控制系统稳态偏差也就越小。但是，若比例系数 Kp 取得过大，系统过渡时间太短，容易产生振荡现象，也使得系统的稳定性被