哈尔滨华德学院课程设计用纸
第１章绪论
11设计要求
111设计题目和设计指标
设计题目：智能温控系统设计设计指标：1）设计组成单回路控制系统的各部分，画出总体框图；2）能根据单回路温度定值控制系统的特点，确定控制方案；3根据所确定的设计方案进行仪表选择、控制器选择、执行器选择；4合理选择PID参数。5撰写设计说明书及注意事项。
112设计功能
设计一个单回路温度控制系统，实现温度定值控制；确定设计方案，选择检测变送器、控制器、执行器，确定控制器算法，并进行参数整定，以提高综合运用有关专业知识的能力和实际动手能力。
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第２章
21工艺流程图
系统总体设计方案
给定值TC
温检
TT
加热器
控制器
图1工艺流程图
22方框图工作流程介绍
给定值一输出值
PID控制器
电阻丝加热器水温检测传感器
加热罐水温
图2：温度单回路系统结构框图
系统开始后，水温传感器将水温传送给控制器与给定值进行比较，e是否为0，如果为0直接输出，如果不为0，控制器进行PID计算，参数整定后，进行调节，然后传给执行器执行命令，从而达到温度稳定。
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第3章
31电气接线图
硬件设计和器件选择
温度变送
7
温度控制对象脉宽调制
010V
250欧姆250欧姆
5
250欧姆250欧姆
010V
1
05V
2
图3：调节器与温度模块接线图
32器件选择
321控制器
用于调节PID算法的控制器选择AI818
322温度传感器
测量水温的传感器采用热电阻Cu50。热电阻Cu50在50～150℃测量范围内电热阻和温度之间呈线性关系，温度系数越大，测量精度越高，热补偿性好，在过程控制领域使用广泛。系统采用三线制Cu50，温度信号经过变送单元转换成4～20mADC电流信号，便于采集。
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323加热器
采用电阻丝作为加热器件，采用可控硅移相触发单元调节电阻丝的发热功率，输入控制信号为420mA标准电流信号，其移相触发与输入控制电流成正比。输出交流电压来控制加热器电阻丝的两端电压，从而控制加热罐的温度。输入4mA电流时，加热器电阻丝的两端电压为0V，输入为20mA电流时，加热器电阻丝的两端电压为220V。
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第4章
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控制算法选择及参数整定
控制算法选择
根据温度单回路控制系统的原理，实现PID控制算法。由于采用AI818人工智能温控器调节器，所以采用增量式PID算法。所谓增量式PID是指数字控制器的输出只是控制量的增量Δuk。当执行r