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基于闭环控制的远程水温控制系统 　　摘要：温度控制技术在现代工业领域起着十分重要的作用。其中，水温控制系统在电力、化工领域应用广泛。该文设计一个基于PID闭环控制的远程水温控制系统。该系统通过电桥电路将温度传感器接入电路，电桥的输出信号经过运算放大器放大，放大后的模拟信号经过数字采集卡转换为数字信号传入计算机。计算机对采集的信号进行分析处理后，发出反馈信号。反馈信号通过数字采集卡的DO口输出，控制光电隔离电路，进而控制继电器的通断，控制电炉的工作状态。实验的结果表明该系统具有稳定性好、可靠性高等优点。 　　关键词：水温控制；PID闭环；温度传感器；放大电路；光电隔离 ；继电器 　　中图分类号：U442 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0210-02 　　Abstract： The temperature control technology in the field of modern industry plays a very important role. Among them， the water temperature control system has been widely applied in the field of electric power， chemical industry. This paper designed a remote water temperature control system based on PID closed-loop control. Through a bridge circuit ，the system will be connected to the circuit temperature sensor. The output signal of the bridge circuit is enlarged through the operational amplifier . The analog signal after enlarging is converted to a digital signal through digital acquisition card into the computer. After processing sampled signal ， the computer produces feedback signal. Feedback signal outputs through the DO of digital acquisition card. And the signal controls photoelectric isolating circuit， which control relay on-off， controlling the working state of the furnace. The experimental results show that the system has advantages of great stability and high reliability. 　　Key words： The water temperature control； PID closed-loop； The temperature sensor； Amplifying circuit； Photoelectric isolation； relay 　　1 引言 　　温度控制系统是在工业生产中广泛存在的系统，但这种系统具有很大的时滞性[1]。由于时滞对控制量输出的纯延迟作用，控制系统在超调量、稳态误差及稳定性等控制性能方面显著地变坏。控制专家们对其进行了多年的研究，但至今尚未得出能在实际应用中对时滞系统进行有效控制的方法，因而它被公认为是一种较难控制的对象。 　　本文设计出一种基于PID闭环控制[2]的远程水温控制系统，通过PID算法中比例、积分、微分参数的设定，实现对系统的有效平稳控制。 　　2 系统组成 　　系统主要由电源、温度传感器、电桥电路、光电隔离电路、数据采集卡、服务器和客户端软件与电炉的继电器控制电炉组成。其中温度传感器采用PT100温度传感器[3] ，服务器和客户端软件采用C/S[4]模式搭建。 　　2.1 系统硬件电路 　　包括电桥电路、信号放大电路、光电隔离电路和对电炉的继电器控制电路。 　　2.1.1 传感器接入电桥电路 　　PT100温度传感器连接在如图1所示的电桥中。该电桥中，一共有四个电阻：热电阻Rpt100、两个10K的电阻R1、R2和一个可调电阻Rx。其中，热电阻Rpt100采用工业“三线制”接法，消除导