[發(fā)明專利]一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811256434.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN109343406A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇悅成變壓器有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 徐長(zhǎng)波

1.一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括輸出開關(guān)量控制、比例積分微分控制、單片機(jī)模塊、傳感器模塊、信號(hào)放大模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于：所述輸出開關(guān)量控制通過比較給定值與被控參數(shù)的偏差來控制輸出的狀態(tài):開關(guān)或者通斷，輸出控制量只有兩種狀態(tài)，使被控參數(shù)在兩個(gè)方向上變化的速率均為最大，因此容易反饋回路產(chǎn)生振蕩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比例積分微分控制克服對(duì)象的容量滯后有顯著的效果，在比例基礎(chǔ)上加，上微分作用，使穩(wěn)定性提高，再加上積分作用，可以消除余差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)模塊構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)成本，只要程序長(zhǎng)度小于4K，四個(gè)I/O口全部提供給用戶，系統(tǒng)運(yùn)行中需要存放的中間變量較少，可不必再擴(kuò)充外部RAM。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊傳感器可將溫度量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)溫度的測(cè)量、控制以及對(duì)溫度信號(hào)放大、變換等很方便，溫度傳感器種類較多，熱電偶由于熱電勢(shì)較小，因而靈敏度較低，熱敏電阻由于非線性而影響精度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)放大模塊利用具有放大特性的電子元件如晶體三極管，三極管加上工作電壓后，輸入端的微小電流變化可以引起輸出端較大電流的變化輸出端的變化要比輸入端的變化大幾倍到幾百倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊ADC0809的INO和放大電路輸出端相連，故INO上輸入的07-+5V范圍的模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后可由8031通過程序從PO口輸入到它的內(nèi)部RAM單元，首先輸入地址選擇信號(hào)，在ALE信號(hào)作用下，地址信號(hào)被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號(hào)，選中一路模擬量輸入，然后輸入啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)START啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)送三態(tài)緩沖鎖存器，同時(shí)發(fā)出EOC信號(hào)，在允許輸入信號(hào)OE的控制下，再將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入到外部數(shù)據(jù)總線。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，反饋部分是由傳感器到放大電路到A/D再到單片機(jī)，以單片機(jī)為控制核心，采集到溫度，經(jīng)放大，AD轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)處理,再通過串行口發(fā)送到顯示模塊因?yàn)榭紤]到PID運(yùn)算時(shí)需要調(diào)用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序庫，程序需要占用很大的存儲(chǔ)空間，8051內(nèi)部的能滿足此要求,所以不需要擴(kuò)展外部ROM,系統(tǒng)中運(yùn)行中需要存放的中間變量只有給定溫度和實(shí)測(cè)，PID運(yùn)算中間結(jié)果及輸出結(jié)果等十幾個(gè)變量.因而8051片內(nèi)的RAM能夠滿足要求,可不必再擴(kuò)展。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋部分由于供電電源、噪聲以及傳輸路徑等因素的影響，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容易受到外界干擾，為了正確、快速地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，需要一份簡(jiǎn)單且能夠檢錯(cuò)的通信協(xié)議，通過選用合適的差錯(cuò)控制方法和檢錯(cuò)編碼方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)在無線通信協(xié)議中，必須有握手信號(hào)，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在0FFH后接00H在干擾信號(hào)中很少出現(xiàn)，為了提高有效信號(hào)接收率，發(fā)送數(shù)據(jù)的握手信號(hào)為0FFH、0FFH、00H，而接收端把接收到0FFH、0FFH、00FH；0FFH、00H；0FFH，00H作為握手信號(hào)，同時(shí)，為了增加信號(hào)的信息量，在協(xié)議包增加了命令單元，一個(gè)協(xié)議包有6個(gè)數(shù)據(jù)，因此，一個(gè)協(xié)議包中包含以下內(nèi)容：0FFH、0FFH、00H、命令單元、數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2、數(shù)據(jù)3、數(shù)據(jù)4、數(shù)據(jù)5、數(shù)據(jù)6、校驗(yàn)和、垂直校驗(yàn)碼和水平校驗(yàn)碼，命令單元包含發(fā)送模塊網(wǎng)絡(luò)地址、接受模塊網(wǎng)絡(luò)地址、數(shù)據(jù)類型和反饋信號(hào)信息。