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基于FCS的温度控制系统摘要：温度控制工业应用中占有非常重要的地位，温度的高低直接影响到各种加热炉和加工设备的安全和使用寿命。为及时准确的对多点温度进行监控，设计了一个机遇FCS的温度控制系统。实验证明，该系统方案具有稳定性、可靠性高、稳定性好等特点，以及可在相关的工控组态软件下进行模拟设计多点温度传感器数据传输控制组态设计，实现温度的闭环控制。关键词：温度、FCS、控制系统1、引言：温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程与温度密切相关。则在科学研究和生产实践的诸多领域中，温度控制占有着极为重要的地位，特别是在冶金，化工，建材，食品，机械，石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有不所不同。例如冶金，机械，食品，化工等各种工业生产中广泛使用的各种加热炉，热处理炉，反应炉等；燃料有煤气，天然气，油，电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。2、温度控制系统的发展状况温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在农业生产，国防，科研以及日常生活等领域占有重要的地位。唯独控制系统在人类供热，取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已经有两百余年的历史。器件，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。单片机的发展历史虽然不长，但它凭借这体积小，成本低，功能强大和可靠性高等特点，已经在许多领域得到了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位机，其性能进一步得到改善。基于单片机的温度控制系统运行稳定，工作精度高。但相对其它温度控制系统而言，单片机响应速度慢，中断源少，不利于在复杂，高要求的系统中使用。各种温度控制系统都有自己的优缺点，用户需要根据实际需要选择系统配置，当然，在实际运用中，为了达到更好的控制系统，可以采取多个系统的集成，做到相互补长取短。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本，美国，德国等先进国家相比还有着比较大的差距。成熟产品主要以“点位”控制级常规的PID控制为主。它只能适用一般温度系统控制，难于控制滞后，复杂，时变温度系统控制。而适用于较高控制现场合的智能化，自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已经有较多较成熟的产品。但由于国外技术必威体育官网网址及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。国外温度控制系统发展迅速，并在智能化，自适应，参数自整定等方面取得成果。日本，美国，德国，瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的，性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行各业广泛应用。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度，智能化，小型化等方面快速发展。3、现场总线控制系统（FCS）方案计算机技术和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革。一种世界上必威体育精装版型的控制系统—现场总线控制系统（Fieldbus Control System）在20世纪90年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。4、FCS特点FCS有如下特点：（1）基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。　　（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。　　（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心，取代每台仪器两根线。　　（4）在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。　　（5）多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。　　（6）是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。　　（7）用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。　　（8）由现场电脑操纵，还可挂到上位机，接同一总线的上一级计算机。　　（10）改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。5、控制系统结构及总体设计5．1、设计的任务本设计的控制对象为一封闭的室内空间，对于室内温度的变化通过相应的传感器进行数据反馈，并通过指示灯进行显示是否超过规定温度，同时做出制冷或加热的控制。5.2 、控制系统结构针对室内温度的具体控制对象，如加热、制冷、显示等，建立单回路的控制系统，各单回路的控制结构如下图（1）所示。5.3、总体设计对于室内温度控制系统的要求，基于CAN总线控制系统采用如图（2）所示的总体设计方案。温度控制回路以热电偶采样温度作为测量值，用户设定作为期望，控制加热器，以及制冷器的工作使测量值跟踪期望值。并通过指示灯显示当前工作状态。在设计中，