1、學校代碼： 10128學 號： 200710202074課程設計說明書題 目：溫度控制系統的設計與實現學生姓名：學 院：電力學院系 別：自動化專 業：自動化班 級：指導教師：二一年一月十四日內蒙古工業大學課程設計（論文）任務書課程名稱：計算機控制系統課程設計 學院：電力學院 班級： 自動化07-3班 學生姓名： 石鑫 學號： 200710202074 指導教師： 劉磊 李志明 一、題目溫度控制系統的設計與實現二、目的與意義通過本設計，學生可以加深對溫度控制這一過程系統建模、仿真、分析、控制策略設計及實現的理解，熟悉過程對象的控制特性，較好地掌握計算機控制系統的典型分析方法、基本設計方法及實現方

2、法，提高觀察、分析和解決問題的能力，培養嚴謹的科學態度，獲得科學研究的初步技能。三、要求（包括原始數據、技術參數、設計要求、圖紙量、工作量要求等）技術參數:數據采集卡 中泰PCI-8333固態繼電器 過零型；輸入DC 324V；輸出AC 24240V；最大工作電流25A測溫元件 熱電偶分度號：K ，熱電阻分度號：Pt100溫度變送器輸出信號 420 mA電水壺 材質：不銹鋼 ；額定電壓：AC 220V ；額定功率：1500W；容積：6L； 周長：73cm，高：20cm 普通示波器 數字萬用表 內蒙古呼和浩特地區水沸點：<=95。工作內容及要求:1、利用計算機控制技術畫出單輸入單輸出控制系

3、統的結構工作原理圖。熟練應用計算機控制技術知識分析系統和設計控制器2、熟悉課設系統構成認識熟悉課設各種裝置和相關軟件，尤其熟悉被控對象水壺。閱讀設計中用到的實驗裝置的使用說明書，沒有說明書的自己上網查找（推薦百度文庫）；熟悉力控軟件；3、根據上兩步畫出本課設中所涉及的單輸入單輸出溫度控制系統控制框圖 4、溫控對象的數學建模熟悉兩種建模理論（實際課程沒有講解，但課本中間接提到，具體理論推薦百度文庫查找），機理建模，測試建模。掌握測試建模的方法。確定被控對象水壺的數學模型傳函中的參數。5、根據控制要求（性能指標）和控制對象模型確定控制方案和控制策略及仿真首先確定溫度控制系統的控制方案，利用自動控制

4、原理確定控制策略。利用MATLAB編程計算確定控制器具體傳函，同時利用MATLAB進行仿真研究，看是否達到控制要求，不滿足重復第五步。6、控制實現結合本課程設計，利用熱工測量儀表知識，熟悉傳感器的選型，利用微機原理和總線接口知識，熟悉數據采集系統中A/D和D/A 以及接口芯片的選型，利用模擬電子技術和數字電子技術以及電路知識，熟悉輔助電路設計，例如一些濾波，放大電路。利用自動控制原理離散系統知識熟悉控制器算法的實現，利用面向對象的編程語言熟悉采集卡的驅動工作，利用電傳動理論（溫度課程設計中沒有涉及到）和PLC軟繼電器和硬繼電器相關知識熟悉執行機構的選型（溫度課設中使用）。7、系統的構建和實際系

5、統的調試用萬用表和示波器一步一步檢查物理連接，看看每一步連接輸出信號是否正確可靠，理論控制器參數通過仿真是否整定合理，開始調試系統，根據實際控制效果，重新調整控制器參數，看是否能達到控制要求。8、若沒有結果或達不到控制要求認真檢查系統構建的物理連接改變控制策略，改進控制算法（實際都是力控中實現）修改模型。重復以上4-7步驟。技術要求：電水壺內熱水溫度控制在60100之間的任一溫度。設計成果要求： 所設計控制策略的仿真程序； 實物控制：實現電水壺內熱水溫度在60100之間的任一溫度的定值控制； 控制策略的組態軟件實現程序，要求利用組態軟件畫出工藝流程圖、趨勢曲線等； 按統一規范格式，撰寫課程設計

6、說明書。四、工作內容、進度安排2011-1-42011-1-6上午熟悉系統構成，查資料，閱讀整理資料（要求有讀書筆記）2011-1-7 控制對象的數學建模。2011-1-102011-1-11控制策略設計、實現、仿真。2011-1-12系統組成，調試。2011-1-132011-1-14分析總結本次課程設計，提出進一步改進建議。認真詳細撰寫課程設計說明書。上交仿真程序、組態軟件實現程序、課程設計說明書，驗收實物控制效果，答辯。五、主要參考文獻1張計科，王志和.計算機集成控制系統課程設計指導書.呼和浩特：內蒙古工業大學，20052方康玲主編.過程控制系統.武漢：武漢理工大學出版社20023金以慧

7、.過程控制.北京：清華大學出版社19934胡壽松.自動控制原理.第四版.北京：科學出版社2001審核意見系（教研室）主任（簽字）指導教師下達時間 2011 年 1月 4 日指導教師簽字：_摘 要溫度控制系統是一種典型的過程控制系統，在工業生產中具有極其廣泛的應用。溫度控制系統的對象存在滯后，它對階躍信號的響應會推遲一些時間，對自動控制產生不利的影響，因此對溫度準確的測量和有效的控制是此類工業控制系統中的重要指標。溫度是一個重要的物理量，也是工業生產過程中的主要工藝參數之一，物體的許多性質和特性都與溫度有關，很多重要的過程只有在一定溫度范圍內才能有效的進行，因此，對溫度的精確測量和可靠控制，在工

8、業生產和科學研究中就具有很重要的意義。本文闡述了過程控制系統的概念，介紹了一種溫度控制系統建模與控制，以電熱水壺為被控對象，通過實驗的方法建立溫度控制系統的數學模型，采用了PID算法進行系統的設計，達到了比較好的控制目的。關鍵詞：溫度控制；建模；自動控制；過程控制；PIDAbstractIn industrial production with extremely extensive application,temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has

9、the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it producesthe adverse effect to the temperature measurement.The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production.Also it is one of the m

10、ain parameters of objects, many properties and characteristics oftemperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work.Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important signific

11、ance.This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the contr

12、olied response well.Keywords：Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control;Process control; PID目錄第一章概述11.1題目背景及應用意義11.2 本文內容及工作安排1第二章系統組成及被控對象分析（被控對象數學建模）32.1系統組成32.1被控對象分析（被控對象數學建模）5第三章控制策略設計及仿真研究113.1控制策略設計113.2仿真研究15第四章控制策略實現184.1 組態環境下控制策略編程實現184.2 力控軟件184.3運行結果分析20第五章總結22參考文獻23第

13、一章 概述 11 題目背景及應用意義在近四十年的時間里，電子計算機的發展經歷了從電子管、晶體管、中小規模集成電路到大規模集成電路這樣四個階段，尤其是隨著半導體集成技術的飛躍發展，七十年代初誕生了一代新型的電子計算機微型計算機，使得計算機應用日益廣泛；目前，計算機應用已滲透到各行各業，達到了前所未有的普及程度。一個由計算機技術為標志，包括新材料、宇航、生物工程、海洋工程等多種學科在內的新技術革命正在興起。伴隨著科學技術的發展，計算機技術有了更高的飛躍，我們現在完全可以運用計算機和溫度傳感器對某處進行溫度檢測，而且我們可以很容易地做到實時溫度檢測和控制。溫度是工業控制中主要的被控參數之一，特別是在

14、冶金、化工、建材、食品、機械等工業中，具有舉足重輕的作用，因此,溫度控制系統是典型的控制系統。對于不同場所、不同工藝、所需溫度高低 范圍不同、精度不同，則采用的測溫元件、測溫方法以及對溫度的控制方法也將不同；產品工藝不同、控制溫度的精度不同、時效不同，則對數據采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，對溫度的測控方法多種多樣。不同的應用部門對溫度控制系統品質有不同的要求，并選用不同類型的調節器。如果精度要求不高，可采用兩位調節器，一般情況下多采用PID調節器。高精度溫度控制系統則常采用串級控制，串級控制系統由主回路和副回路兩個回路構成，具有控制精度高、抗干擾性好、響應快、動態偏差小等優點，常用于

15、干擾強且溫度要求精確的生產過程，如化工生產中反應器的溫度控制。12 本文內容及工作安排1系統組成分析認真閱讀設計中用到的實驗裝置的實用說明書，分析溫度控制系統的組成、工作原理、特性參數。2控制方案制定制定溫度控制系統的控制方案，包括采用何種控制策略控制、使用何種軟件環境實現、計劃達到何種控制效果。3溫控對象的數學建模建立電熱水壺的數學模型。4控制策略設計及仿真研究設計溫度控制系統的控制策略，并在Matlab/Simulink環境下仿真研究，得到較為滿意的結果。5控制策略實現將設計的控制策略在組態軟件下實現，同時實現輸入輸出數據顯示和曲線繪制、過程動畫組態等功能。課程說明書分五章對本次課設內容進

16、行系統闡述，第一章簡略描述了本次課設內容“溫度控制系統的設計與實現”知識背景及應用意義，并對本次課設的工作內容進行了詳細的介紹。第二章介紹了系統的基本組成以及被控對象的數學建模過程。第三章主要闡述設計控制策略或控制算法的全過程，闡述設計控制策略或控制算法設計好后，在Matlab/Simulink環境下仿真模型建立、從仿真結果分析控制策略的性能、仿真中反映的一些問題及解決措施等主要內容。第四章主要講述仿真驗證后的控制策略或控制算法在力控組態環境下的組態實現過程，對控制策略或控制算法在力控組態環境下的組態實現后，進行實物控制的結果分析。第五章對課設全過程進行總結和分析，進行梳理和整合。第二章 被控

17、對象數學建模21 系統組成溫度控制系統的組成部件：電熱水壺-充當被控對象；熱電偶-完成壺內溫度測試；固態繼電器-通過計算機輸出的控制信號使其通斷，進而使整個加熱系統工作或者停止；Pci8333板卡及計算機-整個控制系統的核心部分完成模數轉換及PID控制等。實驗實物圖如圖2-1所示。圖2-1 實驗實物圖1電熱水壺額定電壓：220V，額定功率：1500W，工作頻率：50Hz，直徑：24CM，容量：5L。2熱電偶熱電偶是根據熱電效應制成的一種測溫元件。它結構簡單，堅固耐用，使用方便，是應用很廣泛的一種測溫元件。熱電偶由兩種不同成份的導體兩端經焊接形成回路，直接測溫的一端叫工作端，另一端溫度保持一定叫

18、冷端，亦稱參考端，因為兩種不同金屬的自由電子密度不同，當兩種金屬接觸時在兩種金屬的交界處，就會因電子密度不同而產生電子擴散，擴散結果在兩金屬接觸面兩側形成靜電場即接觸電勢差。這種接觸電勢差僅與兩金屬的材料和接觸點的溫度有關，和熱電極的長度、直徑無關，溫度愈高，金屬中自由電子就越活躍，致使接觸處所產生的電場強度增加，接觸面電動勢也相應增高，熱電偶的熱電動勢將隨著測量端溫升增大。熱電偶產生的溫差電勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢造成的。熱電偶原理圖如圖2-2所示。圖2-2 熱電偶原理圖本設計采用WRNK-191型號的熱電偶，分度號為K，其中各字母和數字分別代表：W代表溫度儀表，R代表熱

19、電偶，N代表測溫元件材料，即鎳鉻-鎳硅，K代表鎧裝式，1代表安裝固定形式無固定裝置，9代表自由端帶補償導線，1代表工作端形式為絕緣式。在本設計中由于采用TC001溫度控制單元作為變送器，因為溫度控制單元本身已經集成了冷端補償器，所以無須再額外增加補償線路。3固態繼電器固態繼電器(Solid State Relays,縮寫SSR)是一種無觸點電子開關，由分立元器件、膜固定電阻網絡和芯片，采用混合工藝組裝來實現控制回路與負載回路的電隔離及信號耦合，由固態器件實現負載的通斷切換功能，內部無任何可動部件。雖然固態繼電器型號規格很多，但它們的工作原理基本相似。主要由輸入電路，驅動電路

20、和輸出電路三部分組成。4中泰PCI-8333PCI-8333 多功能模入模出接口卡適用于提供了PCI 總線插槽的PC系列微機，具有即插即用（PnP）的功能。其操作系統可選用目前流行的 Windows 系列、高穩定性的Unix等多種操作系統以及專業數據采集分析系統LabVIEW 等軟件環境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用時只需將接口卡插入機內任何一個PCI總線插槽中并用螺絲固定，信號電纜從機箱外部直接接入。PCI-8333 多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。其模入模出及I/O信號均由卡上的37芯D型插頭與外部信號源及設備連接。對于模入部分，用戶可根據實際需要選擇單端或雙端輸入方式。

21、對于模出部分，用戶可根據控制對象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。本卡上的A/D、D/A 轉換均為12位，同時還備有16路數字量輸入和16路數字量輸出接口，三路16位字長的計數/定時器，以及1Mhz 的基準時鐘。本卡的A/D轉換啟動方式可以選用程序觸發、定時器自動觸發、外同步觸發等方式，轉換狀態可以用程序查詢，也可以用中斷方式通知CPU讀取轉換結果。2.2 被控對象分析（被控對象數學建模）1過程控制系統建模方法在控制系統的分析和設計中，首先要建立系統的數學模型。控制系統的數學模型是描述系統內部物理量（或變量）之間關系的數學表達式。在靜態條件下，描述變量之間關系的代數方程叫靜態數學模型

22、；而描述變量各階導數之間關系的微分方程叫動態數學模型。建立控制系統的數學模型是分析和設計控制系統的首要工作。建立控制系統數學模型的方法有機理建模法和測試建模法。（1）機理建模法：對系統各部分的運動機理進行分析，根據它們所依據的物理規律或化學規律分別列寫相應的運動方程。例如：基爾霍夫定律、牛頓定律、熱力學定律等。（2）測試建模法：人為的給系統施加某種測試信號，記錄其輸出響應，并用適當的數學模型區逼近。2系統機理建模本系統的被控對象是電熱水壺，通過對其加熱過程中熱量這一物理量的變化和轉移過程，確定其模型。由熱力學第一定律得：（2-1）式中，電熱水壺吸收的熱量；電熱水壺散發的熱量；給電熱水壺加熱的總

23、能量根據熱力學知識，有下列關系：（2-2）（2-3）（2-4）式中，水的比熱容；水的升溫；電源電壓；k水壺散熱系數；流過電熱水壺電流；總的導通時間聯立（2-1）、（2-2）、（2-3）和（2-4）得：（2-5）對（2-5）進行拉氏變換，得：（2-6）整理得傳遞函數：（2-7）假設 ，整理（2-7）得：（2-8）考慮電熱水壺本身固有的延遲時間，得被控對象的傳遞函數：（2-9）3系統測試建模階躍響應與脈沖響應關系：（2-10）（2-11）y(t)為階躍響應，g(t)為脈沖響應。首先將y(t)轉化為無量綱形式y(t),即 y(t)=（2-12）其中y()是y(t)的穩態值。此時有K=（2-13）其中

24、，u為階躍輸入的幅值。 y(t)=（2-14）為了確定T和，選擇兩個時刻和和y(t)的坐標值，其中 y()=（2-15） y()=（2-16）對上述兩式的兩端取自然對數，有（2-17）（2-18）聯立求解，可得 T=（2-19）（2-20）若選擇y()=0.39， y()=0.63，則可得 T=2() （2-21）=2（2-22）有上述兩式可以方便的求出時間常數T和被控對象的數學模型為： G(s)=（2-23）其中，是延遲時間為的純滯后環節。4數據采集 首先，在組態軟件力控5.0中，產生PWM脈沖波形克服水溫熱慣性。將系統接成開環，即不在計算機中設定穩態溫度。當溫度升高到87度時，斷開電源。從

25、初始溫度一直到最后溫度回落到初始值過程中每隔一度記錄一組數據，所得數據如表2-1所示：表2-1溫度（）時 間(S)溫度（）時 間(S(溫度（）時 間(S)溫度（）時 間(S)溫度（）時 間(S)10037270032540027840023111001430036300031570027870023114001860036330031600026900022117002290035360030660026930021120002612003539003069002596002112300301500344200297200259900201260034180034450029750025102

26、00201290038210033480028780024105002013200372400325100288100241080020135005建立模型在力控組態環境下設定一個周期性的脈沖信號使固態繼電器周期性通斷，給電水壺加熱。如圖2-3所示。圖2-3 加入水壺的脈沖信號跟據測試建模原理，再輸入端施加周期性時鐘脈沖激勵，得到矩形脈沖響應曲線，再根據階躍輸入與脈沖輸入的關系，即線性疊加定理，畫出階躍響應曲線，從而求出對象的數學模型，階躍響應曲線如圖2-4所示：圖2-4 階躍響應曲線與脈沖響應曲線由圖2-4和實驗數據可以得到：y()=95 y(0)=12PWM脈沖波形的占空比為0.8，可以得

27、到脈沖輸入u ，即u=0.1可以得到 K= =830首先將y(t)轉化為無量綱形式y(t),即y(t)=若選擇y()=0.39， y()=0.63，則可得則有T=2()=4010；=2=35（2-24）（2-25）（2-26）（2-27）計算階躍響應數據，并畫出其曲線，如圖2-3所示，求得數學模型： （2-28）第三章 控制策略設計及仿真研究3.1 控制策略設計前一章我們已經對被控對象建立了數學模型，接下來則需對溫度對象進行控制算法的設計。在這里我們采用典型I型系統的設計法。1調節器設計基本思路作為工程設計方法，首先要使問題簡化，突出主要矛盾。簡化的基本思路是，把調節器的設計過程分兩步：第一步

28、，先選擇調節器結構，以確保系統穩定，同時滿足所需的穩態精度。第二步，在選擇調節器參數，以滿足動態性能指標。這樣做，就把穩、準、快、抗干擾之間相互交叉的矛盾問題分成兩步來解決，第一步先解決主要矛盾動態穩定性和穩態精度，然后在第二步中在進一步滿足其他性能指標。在選擇調節器結構時，只采用少量的典型系統，他的參數與系統性能指標的關系都已經事先找到，具體選擇參數時只需按現成的公式和表格中的數據計算一下就可以了。2. 典型系統自動控制理論已證明，0型系統在穩態時是有差的，而III型和III型以上系統很難穩定的。因此，通常為了保證穩定性和一定的穩態精度，多用I型和II型系統。作為典型I型系統，其開環傳遞函數

29、選擇為它的閉環系統結構如圖3-1所示，而圖3-2 表示的它的開環對數頻率特性。選擇它作為典型系統不僅是因為其結構簡單，而且對數幅頻特性的中頻段為-20dB/dec的斜率穿越零分貝線，高頻段以-40dB/dec衰減，只要參數的選擇能夠保證足夠的中頻段寬度，系統就一定穩定，且有足夠的穩定余量。要做到這一點，應該滿足：（3-1）（3-2）（3-3）相角裕度為：（3-4）圖3-1 閉環系統結構圖圖3-2 開環對數頻率特性由于被控對象模型的形式為： （3-5）與是可推得到： （3-6）所以控制算法為：（3-7）具體推導從圖3-3中也可看到 圖3-3 控制算法推導過程所以由上面推到可知： （3-8）PID

30、控制系統的整定是指在控制系統中對比例參數,積分時間常數以及微分時間常數這三個參數的調整。PID 控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容，它是根據被控過程的特性確定 PID 控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID 控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類： 一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法。它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，在工程實際中被廣泛采用。PID 控制器參數的工程整定方法，按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論采用哪一種

31、方法所得到的控制器參數，都需要在實際運行中進行最后調整與完善。下面對本設計的溫度控制系統的PID參數進行整定，在測試建模中得到了被控對象的傳遞函數： 由于延遲時間相對于時間常數來說比較小，所以系統的延時時間可以忽略，故系統的的傳遞函數可以簡略為：由于被控對象的傳遞函數的極點十分靠近原點，使系統的阻尼增大，峰值時間滯后，超調量減小，由于極點過于小會增加系統的不穩定性，所以我們決定將其極點要控制器中的零點將其抵消，我們期望的系統的相角裕度為50度左右，超調量控制在15%左右，調節時間定為300秒左右，根據自控知識我們算出控制器的傳遞函數， 最終的開環傳遞函數為： （3-9）最終的系統結構圖如上圖3

32、-4所示，最終的系統階躍響應曲線如圖3-5所示。圖3-4 最終的系統結構圖圖3-5 最終的系統階躍響應曲線3.2 仿真研究控制算法如上節設計所示，根據設計好的控制算法在MATLAB/SIMULINK環境下建立仿真模型。MATLAB是矩陣實驗室的簡稱，用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境，主要包括MATLAB和SIMULINK兩大部分。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，使MATLAB成為一個強大的數學軟件。SIMULINK是MATLAB中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB的框圖設計環

33、境，是實現動態系統建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應用于線性系統、非線性系統、數字控制及數字信號處理的建模和仿真中。SIMULINK可以用連續采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統，也就是系統中的不同部分具有不同的采樣速率。SIMULINK提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統的仿真結果。所以我們采用這種方法實現控制系統的仿真。仿真模型建立的基本步驟如下：啟動MATLAB， 在MATLAB的命令窗口中輸入SIMULINK，即打開SIMULINK的模塊庫，再在模塊庫中選擇所需要的模塊，如信號源庫中的STEP模塊，傳遞函數模塊，示波器模塊等。

34、根據上面所得到的數學模型按照要求把各個模塊組合起來，如圖3-6所示為建立好的仿真模型。其中Transport Delay模塊的延遲時間設置為35秒。圖3-7所示為系統仿真結果。圖3-6 所示為建立好的仿真模型圖3-7 所示為系統仿真結果根據以上的內容得到模塊。在matlab中的simulink中建立仿真模型如圖3-8所示。圖3-8 在matlab中的simulink中建立仿真模型從帶純滯后補償的數字PID控制仿真曲線可以看出，其大大抑制了超調，達到了很好的控制效果。利用文中所提的溫度控制算法，系統的輸出經過短時的震蕩后趨于穩定在設定溫度值，達到了溫度調節的目標，而且通過調節控制器參數可使得溫度

35、控制性能得到一定的改善。本文設計的溫度控制系統只能提供較常規的開關量溫度控制系統的基本性能，如能采用可調參數自適應控制方法，有望進一步提高系統性能。 第四章 控制策略實現41 組態簡介在工業控制等領域中，特別是在集控室內，經常可以看到電腦屏幕中各種各樣的動態圖形界面，我們通過這些動態界面，利用計算機來實時監控現場設備的數據狀態變化，及時調整設備參數，使其能夠運行在合理的范圍之內。這大大簡化了工作過程中的復雜性，也方便工作人員及時發現問題。而這些內容就需要依靠組態軟件的功能來予以實現。下面將就組態軟件的常規特點、功能、任務，以及本課題將要使用的力控組態軟件為基礎來詳細闡述力控組態軟件在溫控系統開

36、發過程中的應用。力控軟件包括：工程管理器、人機界面VIEW、實時數據庫DB、IO驅動程序、控制策略生成器以及各種網絡服務組件等。在溫控系統中，組態軟件的主要任務包括：（1）設計一個動態界面，這里會包括各種圖案，比如控制對象、加熱裝置、熱電阻、開關等等，從而達到一個直觀的效果。（2）利用組態軟件中的實時數據庫定義溫控系統中的各個參數變量，比如下載電壓的控制量、溫度采集值、以及各種在程序腳本中要應用到的變量等等。這些數據參數將會通過組態軟件的FO接口和加熱裝置進行連接，并進行數據傳送。（3）組態軟件還可以提供溫度、電壓采集所需要的模塊，模塊將控制對象的溫度參數采集，并通過IO接口傳送到計算機中；對

37、于下載電壓控制量來說，正好相反，是將手動或者自動操作計算出來的控制量通過相應模塊傳遞到被控對象，進行有效地溫度控制。（4）組態軟件還需要負責對控制器的參數整定，以便于提高溫度控制的效率。這就需要對組態軟件的控制算法進行編程設計，以實現符合實際意義的控制效果。（5）在監控溫度變化的過程中，還需要時刻觀察實時溫控曲線、歷史曲線以及數據歷史報表。而力控組態軟件的一個重要任務就是通過建立一系列的曲線圖來獲取大量的實驗數據，有助于了解控制過程、掌握控制規律。42 力控軟件在力控組志軟件中進行設計與開發一個系統的基本步驟：首先是建立數據庫點參數，對點參數進行數據連接；其次建立窗口監控面面，對監控畫面里的各種圖元對象建立動畫連接；然后編制腳本程序進行分析曲線、報警、報表制作便完成了一個簡單的組態開發過程。系統的開發設計如圖：溫控系統的設計與開發主控制界面歷史報表歷史曲線實時曲線轉換鍵設置歷史數據報表電壓歷史曲線溫度歷史曲線溫度實時曲線電壓實時曲線開關設置溫度表設置圖4-1 系統的開發設計結構圖根據上圖的設計原理，利用力控軟件開發平臺構建溫度控制平臺。首先打開力控軟件，新建一個應用，如圖4-2所示。圖4-2 新建應用 進入開發系統后，新建一個窗口，構建一個