自动温控系统的设计毕业论文
基于plc的智能温控系统毕业设计
基于plc的智能温控系统毕业设计基于 PLC 的智能温控系统毕业设计一、引言温度控制在工业生产、农业养殖、日常生活等众多领域都具有至关重要的作用。
传统的温控系统往往存在精度不高、响应速度慢、稳定性差等问题，难以满足现代生产和生活的需求。
随着可编程逻辑控制器（PLC）技术的不断发展，基于 PLC 的智能温控系统应运而生，其凭借着高精度、快速响应、稳定性好等优点，在各个领域得到了广泛的应用。
二、系统总体设计（一）系统需求分析在设计智能温控系统之前，首先需要对系统的需求进行详细的分析。
系统需要能够实时监测温度，并根据设定的温度值进行自动控制，同时还需要具备报警功能，当温度超出设定范围时能够及时发出警报。
此外，系统还需要具备良好的人机交互界面，方便操作人员进行参数设置和监控。
（二）系统总体结构基于 PLC 的智能温控系统主要由温度传感器、PLC 控制器、执行机构、人机交互界面等部分组成。
温度传感器用于实时采集温度信号，并将其转换为电信号传输给 PLC 控制器。
PLC 控制器对采集到的温度信号进行处理和分析，并根据设定的控制算法输出控制信号，控制执行机构（如加热器、冷却器等）的工作状态，从而实现对温度的精确控制。
人机交互界面则用于操作人员进行参数设置、监控温度变化等操作。
三、硬件设计（一）温度传感器选型温度传感器的选型直接影响到系统的测量精度和响应速度。
在本系统中，选用了高精度、响应速度快的热电偶温度传感器。
热电偶温度传感器具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，能够满足系统的需求。
（二）PLC 控制器选型PLC 控制器是整个系统的核心，其性能直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在本系统中，选用了西门子 S7-200 系列 PLC 控制器。
该系列PLC 控制器具有功能强大、可靠性高、编程简单等优点，能够满足系统的控制需求。
（三）执行机构选型执行机构的选型需要根据系统的控制要求和实际工作环境来确定。
在本系统中，选用了电加热器和风扇作为执行机构。
温度控制系统设计论文
温度控制系统设计论文引言：温度是物体分子热运动的表现，是物体内部微观热量分布状态的体现，温度控制的目的是使温度维持在恒定的设定值附近，使物体处于稳定的温度环境中。
温度控制系统的设计对于许多工业和生活领域都至关重要，例如，空调系统、制冷系统、加热系统等等。
本文将介绍一个基于反馈控制的温度控制系统的设计。
一、系统分析1.温度分析：首先需要对温度的变化规律进行分析，例如，物体的温度变化的时间特性、传热过程等等，这些信息对于系统设计是非常重要的。
2.系统要求分析：基于应用领域对系统精度要求的不同，需要确定系统对温度的精度要求、响应速度要求以及稳定性要求等等。
3.传感器选择：根据系统要求分析的结果，选择合适的温度传感器，例如热电偶、热敏电阻等等。
二、系统设计1.控制器设计：根据系统要求分析的结果，选择合适的控制器，并设计反馈控制算法。
可以采用PID控制器、模糊控制器或者模型预测控制等等。
根据系统的特点，可以对控制器进行参数调整，以使系统达到良好的控制效果。
2.执行器选择：根据系统控制要求，选择合适的执行器。
如果需要制冷，可以选择压缩机、蒸发器等等；如果需要加热，可以选择加热元件等等。
执行器的响应速度与系统的控制性能密切相关，因此需要选择合适的执行器以提高系统的控制效果。
3.信号处理：由于传感器输出的信号可能存在噪声，需要进行信号处理以提高系统的稳定性和抗干扰能力。
可以使用滤波算法或者其他信号处理技术进行处理。
三、系统实现1.硬件设计：根据系统设计的要求，选择合适的硬件平台，例如单片机、PLC等等。
设计电路图和PCB布局，将硬件连接起来，并与传感器和执行器进行连接。
2.软件设计：根据系统设计的要求，编写系统控制程序。
程序需要实现温度数据的采集和处理、控制器的运算、执行器的控制等等。
3.系统调试：完成硬件和软件的设计之后，进行系统的调试，包括控制算法的调整、传感器和执行器的校准等等。
通过对系统的调试，可以验证系统设计的合理性和可行性。
温控毕业设计论文.doc
南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：智能温度检测与显示系统的设计专业：自动化班级：自动化051 学号：203050137学生姓名：张哲指导教师：宋丽蓉副教授起讫日期：2009.3～2009.6设计地点：工程实践中心Graduation Design (Thesis)Design of Intelligent temperature examination and display system南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）ByZhang zheSupervised byAssociate Prof. Song Lirong Department of Automation Engineering Nanjing Institute of TechnologyJune, 2009摘要近年来，形形色色家电器已经在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。
随着科学技术的不断创新，各种智能家电也渐渐的走进了人们的日常生活，其中温度控制方面在智能家电领域的应用将十分广泛。
本课题所研究的智能温度检测，采用目前市场普遍应用的数字温度传感器实现，加之其人性化的液晶显示功能，今后在家用电器领域具有广阔的应用前景。
系统主要的组成模块如下：键盘扫描模块（4个独立按键）；检测信息提示模块（发光二极管）；日期显示模块（通过DS1302时钟芯片实现）；液晶显示模块（采用12864液晶显示芯片）；温度控制模块（使用DS18B20温度传感器设计）；其实现的主要功能为：（1）日期显示，用于实现实时的时间信息显示（2）加热模式，主要应用在智能热水器方面，用于控制水温。
（3）制冷模式，主要应用在智能冰箱方面，用于控制冷藏食物的温度。
（4）恒温模式，主要应用在空调方面，用于控制室内的温度，保持恒温。
（5）附加功能：体温检测模式。
由于目前世界各国人们正在遭受甲型H1N1流感的威胁，本设计所带的附加功能，主要完成初步检测的任务。
温度控制系统的设计_毕业设计论文
温度控制系统的设计_毕业设计论文摘要：本文基于温度控制系统的设计，针对工况不同要求温度的变化，设计了一种通过PID控制算法实现温度控制的系统。
该系统通过传感器对温度进行实时监测，并将数据传输给控制器，控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID算法进行控制。
实验结果表明，该温度控制系统具有良好的控制性能和稳定性。
关键词：温度控制系统；PID控制；控制性能；稳定性1.引言随着科技的发展，温度控制在很多工业和生活中都起到至关重要的作用。
温度控制系统通过对温度的监测和控制，可以保持系统的稳定性和安全性。
因此，在各个领域都有大量的温度控制系统的需求。
2.温度控制系统的结构温度控制系统的结构主要包括传感器、控制器和执行器。
传感器负责对温度进行实时监测，并将监测到的数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID控制算法进行控制。
执行器根据控制器的输出信号进行操作，调节系统的温度。
3.PID控制算法PID控制算法是一种常用的控制算法，通过对控制器进行参数调节，可以实现对温度的精确控制。
PID算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制三部分，通过对每一部分的权值调节，可以得到不同的控制效果。
4.实验设计为了验证温度控制系统的性能，我们设计了一组温度控制实验。
首先，我们将设定一个目标温度值，然后通过传感器对实际温度进行监测，并将数据传输给控制器。
控制器根据设定值和实际值进行比较，并计算控制信号。
最后，我们通过执行器对系统的温度进行调节，使系统的温度尽量接近目标温度。
5.实验结果与分析实验结果表明，通过PID控制算法，我们可以实现对温度的精确控制。
在设定目标温度值为40℃的情况下，系统的稳态误差为0.5℃，响应时间为2秒。
在不同工况下，系统的控制性能和稳定性都得到了有效的保证。
6.结论本文基于PID控制算法设计了一种温度控制系统，并进行了相应的实验验证。
实验结果表明，该系统具有良好的控制性能和稳定性。
温度控制-毕业论文
北方民族大学学士学位论文论文题目：温度自动控制系统的设计院（部）名称：电气信息工程学院 __________ 学生姓名: ____________________专业: 测控技术与仪器学号:20070014指导教师姓名：____________________论文提交时间：_____________论文答辩时间：_____学位授予时间：________________________________摘要随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
阐述了以AT89C52单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
主要组成部分：AT89C52单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。
而且设有超温报警程序。
测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，大幅提高了被控温度的技术指标。
温度信号由温度芯片DS18B2C采集，并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测与温度控制电路。
单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。
关键词：温度自动控制，AT89C52 DS18B2Q PIDABSTRACTWith the developme nt of scie nee and tech no logy, temperature is used to be con trolled parameter i n in dustrial producti on. Con trolli ng con trolled parameter by microcontroller has been main trend in today's society. This paper introduces the desig n of digital temperature measureme nt and automatic con trol system .It con sists of AT89C52 microc on troller, temperature sen sor, show circuit and temperature control circuit. It is able to display and set temperature in real-time. The purpose is to achieve the control of temperature. Besides, it has over- temperature alarm program. Tests show that this desig n not only con trols temperature convenien tly and simply but also improve the tech ni cal in dicators of con trolled temperature greatly. With as the core of microc on troller, this desig n achieves the con trol of temperature. Temperature sig nal is collected by temperature chip DS18B20 and transmitted to microcontroller in the form of digital signal. This paper introduces the hardware of the system including temperature detect ion and temperature con trol circuit. Microc on troller achieves the purpose of temperature con trol by process ing sig n corresp ondin gly.KEY WORDS: automatic temperature con trol, AT89C52 , DS18B20, PID目录刖言 (1)第1章系统总体设计 (2)1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.2重点研究内容 (2)1.1.3 实现途径及方法 (2)1.2 系统总体方案设计 (3)第2章系统硬件各功能模块的设计 (5)2.1 主控模块的设计 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2温度传感器的选择 (6)2.1.3复位和时钟电路的设计 (9)2.1.4 温度采集电路 (10)2.2 人机接口设计 (11)2.2.1 键盘的设计 (11)2.2.2 显示电路的设计 (11)第3章软件设计 (13)3.1主程序模块 (13)3.2数据采集和显示模块 (14)3.3输入模块 (21)第4章PID控制和参数整定 (24)4.1 PID调节器控制原理 (24)4.2 PID控制的分类 (25)4.3数字PID参数的整定 (26)4.3.1 采样周期选择的原则 (27)4.3.2 PID参数对系统性能的影响 (27)4.4 PID计算程序 (29)第5章仿真 (36)5.1 PROTEUS^件简介 (36)5.2仿真 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录1:源程序 (40)附录2:原理图 (45)附录3:英文原文 (46)附录4:中文译文 (54)温度是表征物体冷热程度的物理量。
毕业论文-温度自动测控系统硬件设计
2 温度自动测控系统硬件设计本章将通过PID控制技术，设计一个温度自动测控系统，实现对加热系统温度的自动控制。
下面首先介绍一下PID控制.2.1 数字PID控制器PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
数字PID控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法，在冶金、机械、化工等行业中获得广泛应用。
下面介绍PID控制的基本原理、数字PID控制算法和几种常用的数字PID控制系统，并给出应用实例。
2.1.1 PID控制原理在控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。
常规PID控制系统原理框图如图2-1所示。
系统由模拟PID控制器和被控对象组成。
图2-1 模拟PID控制系统原理框图PID 控制器是一种线性控制器，它根据给定值r (t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t)=r(t)-c(t) (2-1)将偏差的比例(P)、积分(I) 和微分(D)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制,故称PID 控制器。
其控制规律为0()1()()()t D P I T de t u t K e t e t dt T dt ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦⎰ (2-2) 或写成传递函数形式()1()1()P D I U s G s K S T s E s T ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭（2-3） 式中 P K —比例系数;I T —积分时间常数;D T —微分时间常数。
简单说来，PID 控制器各校正环节的作用如下:1.比例环节 即时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。
毕业设计论文-智能温度控制系统
摘要智能温度控制系统近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计编程的，其指令的执行速度快，节省存储空间。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
使硬件在软件的控制下协调运作。
根据本温度系统的设计要求，该系统是由单片机和温度传感器与一体的综合设计，由于是用单片机采集温度信号，所以在之前必须对温度信号进行放大和转换，就应该选择放大器和A/D转换器，本系统要实现人工智能化，就必须有对温度进行设定，所以还需要设计键盘与单片机系统进行沟通。
关键字：单片机温度传感器键盘 A/D转换器放大器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章设计要求 (2)2.1 设计课题工艺过程简介 (3)2.2 控制任务指标及要求： (4)第三章系统设计思想 (4)第四章硬件的选择 (6)4.1 单片机的选择 (6)4.2 温度传感器的选择 (6)4.3 显示器的选择 (7)4.4 键盘的选择 (7)4.5 温度控制部分 (8)4.6 自动推舟控制部分 (8)4.7 实现方案 (9)第五章硬件设计 (10)5.1单片机基本系统： (10)5.1.1 单片机8051 (11)5.1.2 8155简介 (17)5.2前向通道 (24)5.2.3 温度传感器： (24)5.2.4 运算放大器 (29)5.2.5 A/D转换器： (33)5.3 后向通道.................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统毕业设计_论文
水温自动控制系统毕业设计_论文水温自动控制系统设计作者姓名：专业班级：电子信息科学与技术指导教师：摘要温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
为了实现高精度的水温测量和控制，本文介绍了一种以Atmel公司的低功耗高性能CMOS 8位单片机为核心，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统，其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232接口等电路。
该系统可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。
关键词：AT89S52；温度控制；PT1000；PIDDesign of Temperature Automatic Control SystemAbstract：The temperature is one of the mainly charged parameters which are industrial control targets. It is difficult to enhance the control performance due to the characteristics of the temperature charged object. Such as inertia, hysteresis and non-linear, etc…Its temperature control process will have a direct impact on the quality of the product in some technological process. Therefore it is absolute valuable to design a ideal temperature control system.In order to realize the high accuracy survey and control of water temperature. Systematic core is AT89S52, which is a low-power loss, high-performance8-bit MCU of Atmel Company. The system unifies PID control algorithm and PID parameter tuning to control the water temperature. Its hardware circuit also includes temperature gathering, temperature control and temperature display, keyboard input and RS232 interfaces. The system can realize to survey the water temperature, and it can adjust the temperature according to the setting value.Keywords：AT89S52; temperature control; PT1000; PID目录论文总页数：331 引言11.1 课题背景11.2 国内外研究现状11.3研究方法12 系统方案12.1 水温控制系统设计任务和要求12.2 水温控制系统 CPU（Computer processing Unit）中央处温度控制系统算法分析33系统硬件设计73.1 总体设计框图及说明73.2 外部电路温度采集温度控制电路93.3 单片机系统电路设系统框 A/D转换电串口通讯部分电键盘设置电程序框架结构174.2 程序流程图及部分程主程序模系统初始 A/D采样数据处PID计继电器控制265. AT89S52单片机简介286.系统安装调试与测试296.1 串口调试296.2 继电器测试29结论30致谢32第1章引言1.1 课题背景一些价格比较昂贵的观赏鱼，如蝴蝶鱼，银龙鱼等对于温度的要求比较苛刻。
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·看门狗（WDT）电路 ·软件设置空闲和省电功能
·灵活的isp字节和分页编程 · 双数据寄存器指针
2.2温度采集部分的设计
2.2.1.温度传感器DS18B20
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
DS18B20温度传感器的部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的容用于确定温度
值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
此外，at89s51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有pdip、tqfp和plcc等三种封装形式，以适应
自动温控系统的设计毕业论文
摘要1
第1章绪论0
1.1数字温度计设计方案论证0
1.1.1方案一：热敏电阻0
1.1.2方案二：温度传感器DS18B200
1.1.3方案三：控制核不用单片机，用DSP0
第2章数字温度计详细设计0
2.1主控制器AT89S510
2.1.1 AT89s51的特点及特性：0
2.2温度采集部分的设计0
TO－92封装的DS18B20的引脚排列见下图，其引脚功能描述见表1。
（底 视图） DS18B20
表1 DS18B20详细引脚功能描述
序号
名称
引脚功能描述
1
GND
地信号
2
DQ
数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。
3
VDD
可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
总结0
致谢0
参考文献0
第1章 绪 论
1.1数字温度计设计方案论证
1.1.1方案一：热敏电阻
由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。热敏电阻如下图：
不同产品的需求。
主要功能特性：
·兼容mcs-51指令系统· 4k可反复擦写(>1000次）isp flash rom
·32个双向I/O口 · 4.5-5.5v工作电压
·2个16位可编程定时/计数器· 时钟Fra bibliotek率0-33MHz
·全双工UART串行中断口线 ·128x8bit部RAM
·2个外部中断源 · 低功耗空闲和省电模式
热敏电阻
1.1.2 方案二：温度传感器DS18B20
(1) 进而考虑到用温度传感器，在设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
(2) 方案二的总体设计框图
温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
DS18B20的性能特点如下：
●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；
●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；
●无须外部器件；
●可通过数据线供电，电压围为3.0~5.5Ｖ；
●零待机功耗；
●温度以9到１12位数字；
●用户可定义报警设置；
●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；
●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；
DS18B20采用3脚PR－35封装或8脚SOIC封装，其部结构框图如图2所示。
图2 DS18B20部结构
64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。
3.3使用工具及仪表清单0
3.4显示电路0
3.5单片机电路0
3.6 DS18B20温度传感器电路0
3.7晶振控制电路0
3.8复位电路0
第4章系统软件设计23
4.1流程图1
4.2读出温度子程序1
图6读温度流程图0
4.3温度转换命令子程序0
4.4计算温度子程序0
4.5报警程序流程图0
4.6数字温度计程序清单0
2.2.1.温度传感器DS18B200
2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路0
2.2.3 DS18B20控制方法（操作指令）0
2.2.4 DS18B20的复位时序：0
2.2.5 DS18B20的读时序：0
2.2.6 DS18B20的写时序：0
第3章系统硬件电路设计0
3.1电路原理0
3.2电路原材料清单0
第2章 数字温度计详细设计
2.1 主控制器AT89S51
2.1.1 AT89s51的特点及特性：
40个引脚，4k bytes flash片程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片时钟振荡器。
图1 总体设计方框图
1.1.3 方案三：控制核不用单片机，用DSP
选定了温度传感器之后，再来考虑它的控制核，因为数字温度计的设计并不复杂，单片机完全可以处理的了，DSP是比较高端的控制核应用成本相对较高，所以选用单片机是即经济又实惠的选择。
从以上三种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。