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由于人类对消费品的数量和产品的质量不断提出新的要求,以及人类自身的生活水平不断提高,因此工厂员工面临着更强的工作强度和工作压力。但是,在当今社会的工业中,产品的质量、能源的消耗、工作环境以及劳动强度等等方面都有相当的不足之处。所以,自动化控制在当今工业行业中,越来越多的受到重视。所以,在现代自动控制领域中,计算机技术、测量仪器和控制技术越来越多的被应用在工业自动控制领域。然而,在这些众多的先进测量控制技术中,单片微处理器的性能日益提高、价格又不断降低,使其性能价格比的优势非常明显。所以,如何将单片微处理器应用到工业自动控制领域,以成为目前自动化的焦点课题之一,为越来越多的科研机构所重视。
本课题研究设计的染色机自动控制系统主要是由MCS-51单片机、看门狗电路、液晶显示器、键盘、可控硅、传感器PT100和水位传感器、数模转换(AD574、DAC0809)、固体继电器、串行口通讯电路和RLT8019网卡组成。主要用于实现染色机升温、降温、保温、通讯以及全自动控制染色机多种控制功能。如:水洗、进水、放水、正/反转、正/反停、遗流和主/副泵开/停等。以MCS-51单片机为主体,通过传感器PT100和水位传感器收集模拟信号,通过AD574转换,由FUZZY-PID调整,在由DAC0809转换成模拟信号控制可控硅的导通角来控制染色机温度的变化,以及发出相应的控制命令。
在软件上,本系统主要是以MCS-51汇编语言为平台。软件分为三个部分:第一为染色机设计了人机友好的可视化界面;第二运用复合滤波和FUZZY-PID对采样的数据进行处理,快速并精确的控制可控硅的导通,及时的发出相应控制指令,并绘制了温度变化曲线。第三是单片机与网络通讯,使单片机与网卡RLT8019连接,配置单片机为下位机,与网络相连的主机为上位机。这样单片机就可以实现远程通讯。同时在软件上采用了指令冗余、数字滤波等抗干扰措施。
本系统主要是针对温度控制。因此,它不仅仅应用于染色机的常温、高温等控制。对其它的温度控制系统也有借鉴作用。