集散式温度自动检定系统研究

论文摘要

热电偶温度计和热电阻温度计是工业生产中运用最为广泛的温度传感器。随着工业生产规模的不断扩大,工业生产效率的不断提高,热电偶与热电阻的传统人工检定方式已经不能满足工业生产的需要。自动化的温度检定方式已成为工业生产企业的迫切需求。针对温度检定对设备的特殊要求,选择适用于温度检定的通用设备,并设计出满足温度检定特殊要求的设备与软件,构建出了温度自动检定系统的软硬件架构,形成了一个比较完整的温度自动检定系统解决方案。以实验结果为基础,通过分析数字式PID(Proportion Integration Differentiation)控制算法在温度控制中的不足,提出了一种适用于温度自动检定的改进过的PID控制算法。并以此控制算法为理论基础,通过硬件设计与软件设计给出了温度控制仪的设计方案。针对传统嵌入式开发方式的缺陷,采用一种新的基于UML(Unified ModelingLanguage)的嵌入式开发方式对电压、电阻测量仪进行了设计,并给出了设计方案。最后,通过分析温度检定的特点与要求,采用UML进行了系统管理软件的系统建模,给出了软件模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 系统的意义
• 1.2 系统现状及发展前景
• 1.3 研究内容及章节安排
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 章节安排
• 第二章 原理与技术简介
• 2.1 热电偶温度传感器原理
• 2.2 热电阻温度传感器原理
• 2.3 PID控制方法原理
• 2.4 数字PID控制方法
• 2.5 UML介绍
• 第三章 系统组成
• 3.1 系统需求
• 3.2 系统组成
• 第四章 温度控制仪设计
• 4.1 数字PID温度控制方法
• 4.1.1 数字PID控制方法控制温度的不足
• 4.1.2 对数字PID控制方法的改进
• 4.1.3 数字PID温度控制方法的控制效果
• 4.2 硬件设计
• 4.2.1 硬件功能
• 4.2.2 硬件结构与各模块功能
• 4.2.3 各模块硬件选择
• 4.2.4 硬件电路
• 4.3 软件设计
• 4.3.1 软件功能
• 4.3.2 各模块功能及设计
• 4.3.3 软件设计图
• 第五章 基于UML的电压、电阻测量仪设计
• 5.1 传统嵌入式开发方式的缺陷
• 5.2 基于UML的嵌入式开发方式
• 5.3 电压、电阻测量仪功能需求
• 5.4 电压、电阻测量仪静态模型
• 5.5 电压、电阻测量仪动态模型
• 第六章 系统管理软件设计
• 6.1 软件功能
• 6.2 用例模型
• 6.2.1 系统参数设置用例
• 6.2.2 数据采集处理用例
• 6.2.3 数据查询与报表打印用例
• 6.3 领域模型
• 6.4 设计模型
• 6.4.1 系统参数设置模块
• 6.4.2 数据查询与报表打印模块
• 6.4.3 恒温状况判断模块
• 6.4.4 数据采集模块
• 6.4.5 数据处理模块
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢