温度控制设计
(完整版)温度控制系统设计
温度控制系统设计目录第一章系统方案论证 (3)1.1总体方案设计 (3)1.2温度传感系统 (3)1.3温度控制系统及系统电源 (4)1.4单片机处理系统（包括数字部分）及温控箱设计 (4)1.5PID 算法原理 (5)第二章重要电路设计 (7)2.1温度采集 (7)2.2温度控制 (7)第三章软件流程 (8)3.1基本控制 (8)3.2PID 控制 (9)3.3时间最优的 PID 控制流程图 (10)第四章系统功能及使用方法 (11)4.1温度控制系统的功能 (11)4.2温度控制系统的使用方法 (11)第五章系统测试及结果分析 (11)5.1 硬件测试 (11)5.2软件调试 (12)第六章进一步讨论 (12)参考文献 (13)致谢........................................... 错误 !未定义书签。
摘要：本文介绍了以单片机为核心的温度控制器的设计，文章结合课题《温度控制系统》，从硬件和软件设计两方面做了较为详尽的阐述。
关键词：温度控制系统PID 控制单片机Abstract: This paper introduces a temperature control system that is based on the single-chip microcomputer.The hard ware compositionand software design are descried indetail combined with the projectComtrol System of Temperature.PID control Keywords: Control system of temperatureSingle-chip Microcomputer引言：温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
基于单片机的pid温度控制系统设计
一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。
在工业和日常生活中，温度控制是非常重要的，可以用来控制加热、冷却等过程。
PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器，它具有稳定性好、调节快等优点。
本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。
二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。
比例项负责根据误差大小来控制输出；积分项用来修正系统长期稳态误差；微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。
PID控制器将这三个项进行线性组合，通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。
2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在温度控制系统中，温度传感器负责将环境温度转化为电信号，以便控制系统进行监测和调节。
三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。
在设计单片机PID温度控制系统时，需要选择合适的单片机。
常见的单片机有STC89C52、AT89S52等，选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。
2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。
常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。
模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号，而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。
3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。
在硬件设计中，需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数，以及单片机与输出接口的连接方式。
四、软件设计1. PID算法实现在单片机中，需要通过程序实现PID控制算法。
常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。
在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。
2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集，然后进行数据处理和显示。
基于单片机的温度控制系统设计原理
基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过测量环境温度并对温度进行调节，以维持设定的温度范围内的稳定状态。
本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。
单片机简介•单片机是一种集成电路芯片，具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。
它可以作为温度控制系统的核心控制器，通过编程实现温度的测量和调节功能。
温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件，用于测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
在设计中，需要选择适合的温度传感器，并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。
温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号，并进行数字化处理。
通过数值转换算法，可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值，并在显示器上进行显示。
常见的温度显示方式有数码管和LCD等。
温度控制算法•温度控制系统通常采用PID（比例-积分-微分）控制算法。
这种算法通过比较实际温度和设定温度，计算出调节量，并通过输出接口控制执行机构，实现温度的调节。
在单片机程序中，需要编写PID控制算法，并根据具体系统进行参数调优。
执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件，用于实际调节环境温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
通过单片机的输出接口，可以控制执行机构的开关状态，从而实现温度的调节。
界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能，用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。
在单片机程序中，可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。
总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。
通过合理的设计和编程实现，可以实现对环境温度的自动调节，提高生活和工作的舒适性和效率。
以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。
温控设计基础知识点
温控设计基础知识点在现代的建筑设计中，温控系统扮演着至关重要的角色。
它能够确保室内温度的合适调节，为居住者提供一个舒适的环境。
在本文中，将介绍一些温控设计的基础知识点，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、温控系统的基本组成温控系统主要由三部分组成：传感器，控制器和执行机构。
传感器通常用于感知室内温度的变化，并将这些信息传输给控制器。
控制器根据传感器的反馈信号来判断是否需要对环境进行调节，然后发出指令给执行机构。
执行机构可以是空调、暖气、通风等装置，通过接收控制器的指令来控制室内温度。
二、传感器的种类和选择常用的室内温度传感器有电阻温度计（RTD）、热电偶（Thermocouple）和半导体传感器。
这些传感器可以根据不同的工作原理和测量范围选择使用。
例如，RTD以其高精度而受到广泛应用，而半导体传感器则因其小巧便捷的特点常用于一些小型温控设备中。
在选择传感器时，还需要考虑其响应速度、灵敏度、精度等参数。
此外，传感器的位置也对温控系统的运行效果有关键影响。
应将传感器安装在能够准确反映室内平均温度的位置，同时避开直射阳光和热源。
三、控制器的功能和调节方式控制器是温控系统的核心部分，它负责根据传感器的反馈信号控制执行机构的动作。
控制器的功能包括温度设定、比例调节、积分调节和微分调节等。
其中，比例调节是最基本的控制方式，根据温度偏差的大小来调节执行机构的输出。
积分调节通过积累温度偏差的历史值来调整输出，以减小偏差持续存在的影响。
而微分调节则是通过对温度变化率的测量来调整输出，以提高系统的响应速度。
四、执行机构的选择和控制方式执行机构根据温控系统的具体需求选择，常见的包括空调、暖气、通风设备等。
在选择执行机构时，需要考虑其能够实现的温度范围、功率消耗、噪音等因素。
此外，还需要根据温控系统的规模选择合适的控制方式，如手动控制、定时控制或自动控制等。
五、系统的集中控制和智能化随着科技的不断发展，温控系统的集中控制和智能化已逐渐成为一种趋势。
恒温箱温度控制系统设计
恒温箱温度控制系统设计恒温箱是一种用于保持恒定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等行业。
恒温箱温度控制系统设计是为了保持箱内温度在预定的设定值范围内稳定，确保实验或加工过程的准确性和可靠性。
本文将详细介绍恒温箱温度控制系统设计的关键步骤和技术要点。
一、温度传感器选择和安装：温度传感器是恒温箱温度控制系统的核心部件，常用的传感器有热电偶和热敏电阻。
选择传感器时需要考虑测量范围、精度、响应时间等因素，并在箱内合适的位置进行安装，以确保能够准确测量到箱内温度。
二、温度控制器选择和配置：温度控制器是实现恒温箱温度控制的关键组件，常见的控制器有PID控制器和模糊控制器。
控制器的选择要根据实际需求和系统性能来确定，同时需要根据传感器类型和参数进行配置，确保能够准确控制箱内温度。
三、加热器和散热器安装：恒温箱的温度控制是通过加热器和散热器来实现的，加热器增加箱内温度，散热器降低箱内温度。
加热器和散热器的选择要考虑到箱体的尺寸和散热量，合理配置，并确保安装牢固和散热效果良好。
四、温度控制算法设计：温度控制算法是恒温箱温度控制系统的关键部分，常用的算法有PID算法、模糊控制算法和遗传算法等。
在算法设计过程中需要根据实际需求和系统响应特性进行参数调整，以达到稳定控制和快速响应的效果。
五、温度控制系统的连续监测和调整：温度控制系统需要实时监测箱内温度，并在温度偏离设定值时进行及时调整。
可以通过触摸屏显示温度曲线和设定值，在温度波动较大时进行系统调整，保证温度稳定性。
六、安全性和可靠性设计：综上所述，恒温箱温度控制系统设计应包括温度传感器选择和安装、温度控制器选择和配置、加热器和散热器的安装、温度控制算法设计、温度控制系统的连续监测和调整、以及安全性和可靠性设计。
只有在这些关键步骤和技术要点上做好设计和配置，才能确保恒温箱温度控制系统的稳定性和可靠性，以满足实际需求。
温度控制系统设计
温度控制系统设计概述温度控制系统是一种广泛应用于工业生产、实验室环境以及家庭生活中的系统。
它通过感知环境温度并根据设定的温度范围来控制加热或制冷设备，以维持特定温度水平。
本文将介绍温度控制系统的设计原理、硬件组成和软件实现。
设计原理温度控制系统的设计基于负反馈原理，即通过对环境温度进行实时监测，并将监测结果与目标温度进行比较，从而确定加热或制冷设备的控制量。
当环境温度偏离目标温度时，控制系统会调节加热或制冷设备的工作状态，使环境温度逐渐趋向目标温度。
硬件组成1. 传感器传感器是温度控制系统的核心组成部分，用于感知环境温度。
常见的温度传感器包括热敏电阻（Thermistor）、温度传感器芯片（Temperature Sensor Chip）和红外温度传感器（Infrared Temperature Sensor）等。
传感器将环境温度转换为电信号，并输出给微控制器进行处理。
微控制器是温度控制系统的中央处理单元，用于接收传感器输入的温度信号，并进行数据处理和控制逻辑的执行。
常见的微控制器包括Arduino、Raspberry Pi 和STM32等。
微控制器可以通过GPIO（General Purpose Input/Output）口实现与其他硬件模块的连接。
3. 控制器控制器是温度控制系统的核心部件，用于根据目标温度和实际温度之间的差异来调节加热或制冷设备的运行状态。
常见的控制器包括PID控制器（Proportional-Integral-Derivative Controller）和模糊控制器（Fuzzy Controller）等。
控制器通过电压或电流输出信号，控制加热或制冷设备的开关状态。
4. 加热或制冷设备加热或制冷设备是温度控制系统的输出组件，用于增加或降低环境温度。
根据具体应用需求，常见的加热设备包括电炉、电热丝和电热器等；常见的制冷设备包括压缩机和热泵等。
软件实现温度控制系统的软件实现主要涉及以下几个方面：1. 温度采集软件需要通过与传感器的接口读取环境温度值。
(完整版)温度控制系统设计
(完整版)温度控制系统设计温度控制系统的设计包括传感器、信号调理、控制器、执行元件和用户界面等多个部分，这些部分通过相互协调合作来达到稳定的温度控制。
本文将介绍温度控制系统设计的各个部分以及如何进行系统参数的选择和调整。
传感器是温度控制系统的重要组成部分，通常使用热敏电阻、热偶和红外线传感器等。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化的材料，通过使用一个电桥来测量电阻值的变化，从而得到温度值。
热偶由两种不同的金属线构成，当温度变化时，热偶两端产生电势差，通过测量电势差值得到温度值。
红外线传感器通过测量物体辐射的红外线功率来得到物体的表面温度。
在选择传感器时，需要根据需要测量的温度范围、精度、响应时间和稳定性等参数进行选择。
信号调理是将传感器信号进行放大和校正的过程，包括滤波、增益、放大、线性化和校正等。
常用的信号调理手段有运算放大器、滤波器和模拟乘法器等。
运算放大器可以将传感器信号放大到合适的电平，同时可以进行信号的滤波、加减运算和比较等。
滤波器可以去除传感器信号中的杂波和干扰数据。
模拟乘法器可用于将两个信号相乘以进行补偿或校正。
在进行信号调理时，需要根据传感器的参数和目标控制参数进行调整。
控制器是温度控制系统的核心部分，其主要功能是根据信号调理后的温度值和设定值之间的差异进行相应的控制，使温度保持在设定范围内。
控制器通常通过对执行元件的控制来实现对温度的调节。
常见的控制算法有比例控制、积分控制和微分控制等。
比例控制是根据偏差的大小来进行控制，当偏差越大时，控制力度也越大；积分控制可以对偏差的累计值进行控制，从而提高控制的准确性；微分控制可以对偏差的变化率进行控制，从而使控制具有更好的响应速度和稳定性。
在选择控制算法时，需要根据系统对响应速度和稳定性的要求进行选择，并进行相关的参数调整。
执行元件是通过电机或气动元件来调节温度控制系统的温度的元件，例如调节阀门、电热器、压缩机和风扇等。
执行元件的选择需要根据需要调节的温度范围、响应速度和精度等参数进行选择，并根据控制算法和控制器参数进行调整。
温度控制系统的设计与实现
温度控制系统的设计与实现汇报人：2023-12-26•引言•温度控制系统基础知识•温度控制系统设计目录•温度控制系统实现•温度控制系统应用与优化01引言目的和背景研究温度控制系统的设计和实现方法，以满足特定应用场景的需求。
随着工业自动化和智能制造的快速发展，温度控制系统的性能和稳定性对于产品质量、生产效率和能源消耗等方面具有重要影响。
03高效、节能的温度控制系统有助于降低生产成本、减少能源浪费，并提高企业的竞争力。
01温度是工业生产过程中最常见的参数之一，对产品的质量和性能具有关键作用。
02温度控制系统的稳定性、准确性和可靠性直接关系到生产过程的稳定性和产品质量。
温度控制系统的重要性02温度控制系统基础知识温度控制系统的性能指标包括控制精度、响应速度、稳定性和可靠性等，这些指标直接影响着系统的性能和效果。
温度控制原理是利用温度传感器检测当前温度，并将该信号传输到控制器。
控制器根据预设的温度值与实际温度值的差异，通过调节加热元件的功率来控制温度。
温度控制系统通常由温度传感器、控制器和加热元件组成，其中温度传感器负责检测温度，控制器负责控制加热元件的开关和功率，加热元件则是实现温度升高的设备。
温度控制原理温度传感器是温度控制系统中非常重要的组成部分，其工作原理是将温度信号转换为电信号或数字信号，以便控制器能够接收和处理。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、集成温度传感器等，它们具有不同的特点和适用范围。
选择合适的温度传感器对于温度控制系统的性能和稳定性至关重要。
温度传感器的工作原理加热元件的工作原理加热元件是温度控制系统中实现温度升高的设备，其工作原理是通过电流或电阻加热产生热量，从而升高环境温度。
常见的加热元件有电热丝、红外线灯等，它们具有不同的特点和适用范围。
选择合适的加热元件对于温度控制系统的性能和安全性至关重要。
控制算法是温度控制系统的核心部分，其作用是根据预设的温度值和实际温度值的差异，计算出加热元件的功率调节量，以实现温度的精确控制。
单片机温度控制系统设计及实现
单片机温度控制系统设计及实现温度控制是很多自动化系统中的重要部分，可以应用于许多场景，如家用空调系统、工业加热系统等。
本文将介绍如何利用单片机设计和实现一个简单的温度控制系统。
一、系统设计1. 硬件设计首先,我们需要选择合适的硬件来搭建我们的温度控制系统。
一个基本的温度控制系统由以下几个组件组成：- 传感器：用于检测环境的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和温度传感器。
- 控制器：我们选择的是单片机，可以根据传感器的读数进行逻辑判断，并控制输出的信号。
- 执行器：用于根据控制器的指令执行具体的动作，例如开启或关闭空调。
2. 软件设计温度控制系统的软件部分主要包括，传感器读取、温度控制逻辑和执行器控制。
我们可以使用C语言来编写单片机的软件。
- 传感器读取：通过串口或者模拟输入端口来读取传感器的数据，可以利用类似的库函数或者自己编写读取传感器数据的函数。
- 温度控制逻辑：根据读取到的温度值，判断当前环境是否需要进行温度调节，并生成相应的控制信号。
- 执行器控制：将控制信号发送到执行器上，实现对温度的调节。
二、系统实施1. 硬件连接首先，将传感器连接到单片机的输入端口，这样单片机就可以读取传感器的数据。
然后，将执行器连接到单片机的输出端口，单片机可以通过控制输出端口的电平来控制执行器的开关。
2. 软件实现编写单片机的软件程序，根据前面设计的软件逻辑，实现温度的读取和控制。
首先，读取传感器的数据，可以定义一个函数来读取传感器的数据并返回温度值。
其次，根据读取到的温度值，编写逻辑判断代码，判断当前环境是否需要进行温度调节。
如果需要进行温度调节，可以根据温度的高低来控制执行器的开关。
最后，循环执行上述代码，实现实时的温度检测和控制。
三、系统测试和优化完成软硬件的实施之后，需要对温度控制系统进行测试和优化。
1. 测试通过模拟不同的温度情况，并观察控制器的输出是否能够正确地控制执行器的开关。
可以使用温度模拟器或者改变环境温度来进行测试。
温度控制系统课程设计
温度控制系统课程设计一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。
本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统，让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统，具体包括以下方面：1. 实现温度测量功能：通过传感器获取环境温度，并将数据转换为数字信号，供单片机处理。
2. 实现温度调节功能：根据设定温度和当前环境温度，通过单片机输出PWM信号调节加热器功率，从而实现对环境温度的调节。
3. 实现显示功能：将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。
4. 实现报警功能：当环境温度超过设定范围时，通过蜂鸣器发出警报提示操作者。
三、硬件系统设计1. 硬件平台选择本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心，具有较高的性价比和丰富的外设资源，适合用于中小规模的自动化控制系统。
2. 温度传感器选择本课程设计采用DS18B20数字温度传感器，具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点，适合用于工业自动化控制系统。
3. LCD显示屏选择本课程设计采用1602A型液晶显示屏，具有低功耗、易于控制等优点，适合用于小型自动化控制系统。
4. 其他外设选择本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。
四、软件系统设计1. 系统架构设计本课程设计采用分层结构设计，将整个软件系统分为数据采集层、控制层和用户界面层三个部分。
其中数据采集层负责获取环境温度数据；控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率；用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度，并实现报警功能。
2. 数据采集层设计数据采集层主要负责获取环境温度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。
本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能，具体实现步骤如下：（1）初始化DS18B20传感器。
（2）发送读取温度命令。
高精度温度控制设计方案
01
02
03
04
屏蔽措施
对信号线采用屏蔽线或双绞线 ，降低电磁干扰。
接地处理
合理设计接地系统，降低共模 干扰。
软件滤波
采用数字滤波算法，如滑动平 均滤波、中值滤波等，进一步
提高信号质量。
误差补偿
通过校准实验，建立误差补偿 模型，对测量结果进行修正。
03 控制系统硬件架构搭建
主控芯片选型及性能评估
问题2
待测系统在长时间运行后，温度稳定性略有下降。分析原因可能是系统存在热漂移现象。优化建议：在系统中加 入热漂移补偿算法，以提高长时间运行时的温度稳定性。
06 总结与展望
项目成果总结回顾
成功实现高精度温度控制
通过优化算法和硬件设计， 成功将温度控制精度提升至 ±0.1℃。
提升系统稳定性
采用先进的控制策略和滤波 算法，有效降低系统噪声和 干扰，提高系统稳定性。
针对模糊化处理中的量化因子和比例 因子的调整，采用试凑法或遗传算法 等方法进行优化，以提高控制精度和 稳定性。效果评估主要通过观察实际 温度曲线与设定温度曲线的吻合程度 ，以及在应对复杂环境变化时的自适 应能力进行评价。
针对学习速率、动量因子等参数的调 整，采用梯度下降法或粒子群优化算 法等方法进行优化，以提高网络的学 习能力和泛化能力。效果评估主要通 过观察实际温度曲线与设定温度曲线 的吻合程度，以及在应对不同工况和 不同干扰因素时的鲁棒性进行评价。
市场需求
市场对高精度温度控制设备的需求日益增长 。
温度控制需求分析
稳定性
要求系统具有长期稳定性，避免温度波动。
控制精度
要求实现±0.1℃以内的温度控制精度。
实时性
要求系统能够快速响应外部环境变化，实时 调整温度。
plc温度控制系统设计
plc温度控制系统设计一、引言随着现代工业的快速发展，温度控制系统在各个领域得到了广泛的应用。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种工业控制设备，具有较高的可靠性、稳定性和灵活性。
本文将介绍如何设计一套基于PLC的温度控制系统，以满足现代工业生产中对温度控制的需求。
二、PLC温度控制系统原理PLC温度控制系统主要通过传感器采集温度信号，将信号转换为电信号后，输入到PLC进行处理。
根据预设的温度控制策略，PLC输出相应的控制信号，驱动执行器（如加热器、制冷装置等）进行加热或降温，从而实现对温度的精确控制。
三、设计步骤与方法1.确定控制目标：明确温度控制系统的控制范围、精度要求、响应速度等指标。
2.选择合适的PLC型号：根据控制需求，选择具有足够输入/输出点、运算速度和存储容量的PLC。
3.设计硬件系统：包括传感器、执行器、通信模块等硬件设备的选型和连接。
4.设计软件系统：编写温度控制程序，包括输入数据处理、控制算法、输出控制等功能。
5.系统调试与优化：对系统进行调试，确保温度控制精度和稳定性，并根据实际运行情况进行优化。
四、系统硬件设计1.选择合适的传感器：根据控制范围和精度要求，选择合适的温度传感器，如热电偶、热敏电阻等。
2.选择合适的执行器：根据控制需求，选择合适的执行器，如伺服电机、电磁阀等。
3.通信模块：根据现场通信需求，选择合适的通信模块，如以太网、串口等。
五、系统软件设计1.编写程序：采用相应的编程语言（如梯形图、功能块图等）编写温度控制程序。
2.输入数据处理：对传感器采集的温度信号进行滤波、标定等处理，确保数据准确性。
3.控制算法：根据预设的控制策略，编写控制算法，如PID控制、模糊控制等。
4.输出控制：根据控制算法输出相应的控制信号，驱动执行器进行加热或降温。
六、系统调试与优化1.调试：对系统进行调试，确保各设备正常运行，控制算法有效。
2.优化：根据实际运行情况，对控制参数、控制策略等进行优化，提高系统性能。
plc温度控制系统设计
plc温度控制系统设计摘要：I.引言- 介绍PLC 温度控制系统- 阐述其在工业生产和科学实验中的应用II.PLC 温度控制系统的设计- 设计原理- 系统构成1.温度传感器2.PLC 可编程控制器3.执行器4.报警装置III.PLC 温度控制系统的优势- 控制精度高- 抗干扰能力强- 操作灵活方便- 可靠性高IV.PLC 温度控制系统的应用实例- 工业生产中温度控制的应用- 科学实验中温度控制的应用V.结论- 总结PLC 温度控制系统的重要性- 展望其在未来工业和科学领域的应用前景正文：I.引言在工业生产和科学实验中，温度控制是至关重要的环节。
近年来，随着可编程控制器（PLC）技术的不断发展，基于PLC 的温度控制系统已经越来越广泛地应用于各个领域。
本文将详细介绍PLC 温度控制系统的设计、优势及应用实例。
II.PLC 温度控制系统的设计PLC 温度控制系统的设计主要依据PLC 可编程控制器的原理，通过将温度传感器、执行器、报警装置等组件与PLC 相连接，实现对温度的实时监测和控制。
1.设计原理PLC 温度控制系统采用PID 控制算法，通过调整比例、积分、微分环节的参数，实现对温度的精确控制。
2.系统构成PLC 温度控制系统主要由温度传感器、PLC 可编程控制器、执行器和报警装置组成。
1.温度传感器：用于实时监测环境或设备的温度，将温度变化转换为电信号传输给PLC。
2.PLC 可编程控制器：根据设定的温度控制策略，对温度传感器传输来的信号进行处理，并输出控制指令给执行器。
3.执行器：根据PLC 的控制指令，对加热器或制冷设备进行控制，实现对温度的调整。
4.报警装置：当温度超出设定范围时，报警装置会自动发出警报，提醒操作人员采取相应措施。
III.PLC 温度控制系统的优势PLC 温度控制系统具有以下优势：1.控制精度高：采用PID 控制算法，能够实现对温度的高精度控制，满足不同场合的温度控制需求。
基于PID的温度控制系统设计
基于PID的温度控制系统设计PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种常见的控制算法，被广泛应用于各种工业自动化系统中，其中包括温度控制系统。
本文将基于PID算法设计一个温度控制系统。
1.温度控制系统概述温度控制系统是一种典型的反馈控制系统，用于维持系统的温度在预定范围内。
温度传感器将感测到的温度信号反馈给控制器，控制器根据反馈信号与设定的温度进行比较，并根据PID算法计算出控制信号，通过执行器（例如加热器或冷却器）改变环境温度，以使温度保持在设定值附近。
2.PID控制算法原理2.1 比例控制（Proportional Control）比例控制根据设定值与反馈值之间的偏差大小来调整控制信号。
偏差越大，控制信号的改变越大。
比例控制能够快速减小偏差，但无法消除稳态误差。
2.2 积分控制（Integral Control）积分控制通过累积偏差来调整控制信号。
积分控制可以消除稳态误差，但过大的积分参数会引起控制系统的不稳定。
2.3 微分控制（Derivative Control）微分控制根据偏差的变化率来调整控制信号。
微分控制可以快速响应温度的变化，但不适用于快速变化的温度。
3.PID控制器设计PID控制器的输出可以表示为：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)为控制器的输出，Kp、Ki、Kd为比例、积分和微分增益，e(t)为温度的偏差，即设定值与反馈值之差，de(t)/dt为温度偏差的变化率。
3.1比例增益的选择比例增益决定了系统对偏差的响应速度。
如果比例增益太大，系统会产生超调现象；如果比例增益太小，系统的响应速度会变慢。
因此，在实际应用中需要通过试验来选择合适的比例增益。
3.2积分时间的选择积分时间决定了系统对稳态误差的补偿能力。
如果积分时间太大，系统对稳态误差的补偿能力会增强，但会导致系统的响应速度变慢，甚至产生振荡现象；如果积分时间太小，系统对稳态误差的补偿能力会减弱。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是指通过对温度进行监控和控制，使温度维持在设定的范围内的一种系统。
单片机作为电子技术中的一种集成电路，具有控制灵活、精度高、反应迅速等优点，被广泛应用于温度控制系统。
一、系统硬件设计1.温度传感器：温度传感器是温度控制系统中的核心设备之一。
通过对环境温度的监测，将实时采集到的温度值传到单片机进行处理。
目前主要的温度传感器有热敏电阻、热电偶、晶体温度计等。
其中热敏电阻价格低廉、精度高，使用较为广泛。
2.单片机：单片机作为温度控制系统的基本控制模块，要求其具有高速、大容量、低功耗、稳定性强的特点。
常用单片机有STM32、AVR、PIC等，其中STM32具有性能优良、易于上手、接口丰富的优点。
3.继电器：温度控制系统中的继电器用于控制电源开关，当温度超出设定范围时，继电器将给单片机发送一个信号，单片机再通过控制继电器使得温度回到正常范围内。
4.数码管：数码管用于显示实时采集到的温度值。
在实际开发中，可以采用多位数码管来显示多个温度值，提高温度控制的精度性和准确性。
二、程序设计1.程序框架：程序框架最关键是实时采集环境温度，然后判断当前温度是否超出正常范围，若超出则控制继电器将电源关断，实现温度控制。
程序框架可参考以下流程：2.温度采集：采用热敏电阻作为温度传感器，利用AD转换实现数字化。
然后通过查表法或算法将AD值转化为环境温度值。
3.温度控制：将温度设定值与实时采集到的温度进行比较，若温度超出设定值范围，则控制继电器实现自动关断。
4.数码管控制：实时显示温度传感器采集到的温度值。
三、系统调试和性能测试1.系统调试：对系统进行硬件电路的检测和单片机程序的调试，确保系统各部分正常工作。
2.性能测试：利用实验室常温环境，将温度传感器置于不同的温度环境，测试系统的温度控制精度、反应速度和稳定性等性能指标。
在此基础上对系统进行优化，提高控制精度和稳定性。
四、总结基于单片机的温度控制系统通过对环境温度的实时监测和控制，实现自动化温度调节。
基于单片机的智能温度控制系统设计
基于单片机的智能温度控制系统设计智能温度控制系统设计是一种基于单片机的物联网应用，旨在实现对温度的自动感知和调控。
本文将对这一任务进行详细的内容描述和设计实现思路。
一、任务概述智能温度控制系统是一种自动化控制系统，通过感知环境温度并与用户设定的温度阈值进行比较，实现对温度的自动调节。
它经常应用于室内温度调控、温室环境控制、电子设备散热等场景。
本系统基于单片机进行设计，具有实时监测、精确定时和高效控制的特点。
二、设计方案1. 单片机选择为了实现智能温度控制系统，我们选择一款适合高性能、低功耗的单片机作为核心控制器。
例如，我们可以选择常见的STM32系列或者Arduino等开源硬件平台。
2. 温度感知系统需要具备温度感知的能力，以实时获取环境温度数据。
可选用温度传感器（如DS18B20）通过单片机的GPIO接口进行连线，并通过相应的驱动程序获取温度数据。
3. 温度控制算法智能温度控制系统的关键在于控制算法的设计。
可以采用PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法，根据温度的实际情况和设定值进行比较，通过调整控制器输出控制执行器（如加热器或制冷器）的工作状态。
4. 控制执行器根据温度控制算法的输出，系统需要实现对执行器（如加热器或制冷器）的控制。
通过合适的驱动电路和接口实现对执行器的实时控制，以实现温度的精确调节。
5. 用户界面为了用户方便地设定温度阈值和实时查看环境温度，系统需要设计一个用户界面。
可以通过液晶显示屏或者OLED屏幕来展示温度信息，并提供物理按键或者触摸界面进行温度设定。
6. 数据存储与远程访问系统还可以考虑将温度数据通过网络传输至云端服务器进行存储和分析，以实现温度数据的长期保存和远程监控。
可以选择WiFi或者蓝牙等无线通信方式来实现数据传输。
7. 辅助功能除了基本的温度控制外，系统还可以增加一些辅助功能，如温度数据的图表绘制、报警功能、定时开关机功能等。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计引言：随着技术的不断发展，人们对于生活质量的要求也越来越高。
在许多领域中，温度控制是一项非常重要的任务。
例如，室内温度控制、工业过程中的温度控制等等。
基于单片机的温度控制系统能够实现智能控制，提高控制精度，降低能耗，提高生产效率。
一、系统设计原理系统设计的原理是通过传感器检测环境温度，并将温度值传递给单片机。
单片机根据设定的温度值和当前的温度值进行比较，然后根据比较结果控制执行器实现温度控制。
二、硬件设计1.传感器：常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
可以根据具体需求选择适合的传感器。
2. 单片机：常见的单片机有ATmega、PIC等。
选择单片机时需要考虑性能和接口的需求。
3.执行器：执行器可以是继电器、电机、气动元件等。
根据具体需求选择合适的执行器。
三、软件设计1.初始化：设置单片机的工作频率、引脚输入输出等。
2.温度读取：通过传感器读取环境温度，并将温度值存储到变量中。
3.设定温度：在系统中设置一个目标温度值，可以通过按键输入或者通过串口通信等方式进行设置。
4.温度控制：将设定温度和实际温度进行比较，根据比较结果控制执行器的开关状态。
如果实际温度高于设定温度，执行器关闭，反之打开。
5.显示：将实时温度和设定温度通过LCD或者LED等显示出来，方便用户直观判断当前状态。
四、系统优化1.控制算法优化：可以采用PID控制算法对温度进行控制，通过调节KP、KI、KD等参数来提高控制精度和稳定性。
2.能耗优化：根据实际需求，通过设置合理的控制策略来降低能耗。
例如，在温度达到目标设定值之后，可以将执行器关闭，避免过多能量的消耗。
3.系统可靠性：在系统设计中可以考虑加入故障检测和自动切换等功能，以提高系统的可靠性。
总结：基于单片机的温度控制系统设计可以实现智能温度控制，提高生活质量和工作效率。
设计过程中需要考虑硬件和软件的设计，通过合理的算法和控制策略来优化系统性能，提高控制精度和稳定性。
基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化
基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化随着科技的发展和人们生活水平的提高，温度控制系统在各个领域得到了广泛应用。
PID控制算法是一种常用的控制算法，具有简单、稳定和可靠的特点。
本文将以基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化为主题，详细介绍如何设计和优化一个基于PID控制算法的温度控制系统。
首先，我们需要了解PID控制算法的基本原理和结构。
PID控制算法是根据当前误差、误差的变化率和误差的积分来计算控制器的输出值。
PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据当前误差来计算输出值，积分部分根据误差累计值来计算输出值，微分部分根据误差变化率来计算输出值。
PID控制算法通过不断调节这三个部分的权重来实现温度的精确控制。
在设计温度控制系统时，首先需要选择合适的传感器来感知环境温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线温度传感器等。
选择合适的传感器可以提高温度测量的精度和可靠性。
接下来，需要选择合适的执行机构来控制温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
加热器可以增加温度，制冷器可以降低温度。
根据实际需求选择合适的执行机构，并采用PID控制算法控制执行机构的输出。
在温度控制系统的设计中，需要根据实际需求设定温度控制的目标值和控制范围。
目标值是系统希望达到的温度值，控制范围是允许的温度波动范围。
设置合适的目标值和控制范围可以使系统运行稳定，并且在控制过程中不会出现过大的温度波动。
在设计温度控制系统时，还需要根据系统的特征进行参数调节。
PID控制算法的参数包括比例增益、积分时间和微分时间。
比例增益决定了控制器对误差的敏感程度，积分时间决定了控制器对误差积累的敏感程度，微分时间决定了控制器对误差变化率的敏感程度。
通过合理调节PID控制算法的参数，可以提高系统的响应速度和稳定性。
在实际应用中，温度控制系统可能受到外部环境的影响。
例如，温度控制系统可能受到气温变化、风速变化和湿度变化等因素的影响。
温度控制算法设计
温度控制算法设计温度控制算法设计温度控制是在工业和家庭等各种场景中非常重要的一个过程。
它可以确保设备或环境的温度保持在预定的范围内，以避免过热或过冷对设备或人员的损害。
设计一个温度控制算法可以分为以下步骤：1. 确定控制的目标温度范围：首先需要确定所需控制的温度范围。
这个范围可能因应用而异，例如在冰箱中冷藏食物的温度范围可能是2°C至8°C，而在加热设备中的温度范围可能是50°C至70°C。
2. 选择传感器：为了实时监测温度，需要选择合适的传感器。
常见的温度传感器包括热电偶和热敏电阻。
3. 获取温度数据：使用所选的传感器，通过读取传感器输出的电信号来获取温度数据。
这些数据将作为控制算法的输入。
4. 设定控制策略：根据应用的需求和温度数据，设计控制策略。
常见的控制策略包括开关控制、比例控制、积分控制和微分控制。
开关控制是最简单的策略，通过在温度超出设定范围时开启或关闭加热或冷却装置来控制温度。
比例控制会根据温度偏差的大小，以一定比例调节加热或冷却的输出。
积分控制会根据温度偏差的积分值来调节输出，以消除长期的温度偏差。
微分控制会根据温度偏差的变化率来调节输出，以加速系统的响应。
5. 实施控制算法：根据所选择的控制策略，实施控制算法。
这可能需要使用微控制器或计算机等设备来处理传感器数据并输出控制信号。
6. 反馈控制：为了确保温度能够稳定在目标范围内，需要引入反馈控制机制。
通过再次读取温度数据并与目标温度进行比较，可以调整控制算法的输出，以实现更精确的控制。
7. 调试和优化：一旦控制算法实施，需要进行调试和优化以确保其性能。
这可能涉及调整控制参数、改进传感器的准确性或增加控制器的鲁棒性等。
总结起来，设计一个温度控制算法需要确定控制目标、选择传感器、获取温度数据、设定控制策略、实施控制算法、引入反馈控制以及进行调试和优化。
这些步骤可以帮助我们构建一个稳定和可靠的温度控制系统。
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一、前言温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合，及时准确获得目标的温度信息是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
随着工业技术的不断发展，传统的控制方式已经不能满足高精度、高速度的控制要求。
【1】单片微型计算机的功能不断的增强，为先进的控制算法提供的载体，许多高性能的新型机种应运而生。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件。
在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。
像用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等类似工业用加热炉中都可以广泛应用，随着生产的发展，在工业中，一些设备对温度的控制要求越来越高。
以下是对基于单片机的温度控制系统的设计，旨在控制加热水过程中的温度控制。
单片机作为控制系统中必不可少的部分，在各个领域得到了广泛的应用，用单片机进行实时系统数据处理和控制，保证系统工作在最佳状态，提高系统的控制精度，有利于提高系统的工作效率。
【2】常规的温度控制方法以设定温度为临界点，超出设定允许范围即进行温度调控：低于设定值就加热，反之就停止或降温。
这种方法实现简单成本低，但控制效果不理想，控制温度精度不高、容易引起震荡，达到稳定点的时间也长，因此只能用在精度要求不高的场合。
【3】本系统的设计目的是实现一种可连续高精度调温系统，应用广泛，功能强大，小巧美观，既实用又廉价的温度控制系统。
该系统主要实现自动加热、自动保温、自动报警及高温保护功能，采用计算机和单片机显示设定与测量温度，保温时间，加热周期以及PID的各个参数。
PID控制的目的就是将器件的工作温度以及一定的精度稳定在所需要的范围内。
在控制系统中，首先将需要控制的被测参数由传感器产生一定的信号后与预先设定的值进行比较，把比较得到的差值信号经过一定的运算规律得到相应的控制值，将控制量送给控制系统进行相应的控制，不停地进行上述工作从而达到自动调节的目的。
PID控制原理的优点在于能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调节控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过度，最后达到控制范围精度内稳定的动态平衡状态。
要使用好PID控制算法，关键在于根据实际情况确定PID的各种参数，在实践中摸索出规律。
参数的设定做好了将会达到较高的控制精度。
【4】二、温度控制系统综述本次所做的温度控制系统，主要是对初始温度值设定，通过反馈控制，对被控对象的温度进行实时监测和传输对比，矫正误差，从而使被控对象的温度始终维持在我们所需要的及设定的温度值上。
此次系统以80摄氏度为初始温度值，以美的牌电热水壶作为被控对象，由于水壶具有大滞后、非线性、时变性的特点，故采用闭环控制的方式，实现对水壶的恒温控制。
本次设计以铂电阻作为测量元件，将采集的数据送入温度变送器中，再经过放大输入至ADC0809将模拟信号转化为数字信号送入单片机中（星研），并由单片机的一系列数据分析处理，将数字信号传入DCA0832转化为模拟电压信号去驱动功率放大器以实现对水壶进行加热的目的，从而使温度维持在80摄氏度。
三、各模块功能及功能简述温度变送器原理(1+aT)=100(1+0.00392T)，其中T Pt100的电阻受温度的变化而变化，Rt=R为温度，Rt的单位为欧姆，Rt与温度呈有一个零点的线性关系。
要求温度输出0～100℃时，输出电压为0～5V。
温度变送器设计要点：（1）为了将温度的变化转化成电压的变化，需设计一个恒流电路，使电阻的变化转化成电压的变化；（2）因为Vt=Rt×Is=100×Is+0.392T×Is，因此需要设计一个恒压抬高电路，抵消100×Is，使温度与电压呈线性关系；（3）因为Pt100的电路变化比较小，因此需要放大器。
变送器原理：由图1可知：（1）系统前级电路由三极管、二极管和稳压管组成的电路产生恒定的电流Is，使Vi随温度的变化而变化；（2） Vi为铂电阻的转换电压，U1和U2组成二级放大器，Vi1为一级放大电压，V11抬高电压，Vo为最终输出电压(0~10V),Vo1输出0~5V；（3） U3是射极跟随器，产生稳定的抬高电压V11。
温度变送器的调试：（1）调节R2使Is 为2.55(mA)；（2）调节R14使V11的电压为2.55(V)；（3）调节R16使Vo1为Vo 的一半。
设计完成后对温度变送器进行环境温度与采集电压进行曲线拟合，应用EXCEL 对测试所得数据进行拟合如下图所示，拟合公式如下公式所示： 图表标题y = 0.0502x + 0.81540123456020*********电压线性 (电压) 图3 电压温度关系图拟合公式为：Y=0.0502x+0.8154 Vi12.2K Vo Vo1V2I S R16图2 温度变送电路Vi其中为y为采集电压值，x为环境温度。
经调试后的温度变送器基本上能够准确地实现温度—采集电压之间的零点线性变换。
图4 温度变送器实物图功率调控模块功率可调模块选用EUV-10A- ，该模块采用单片机设计，可实现软启动、软停车功能，广泛应用于交直流电机调速，单相220VAC、380VAC变压器初级原边调压、电磁铁振动、调光、焊机、电镀等功率调节场合。
技术参数●工作电压 220VAC、380VAC●有效值电流 10A●偏置电压Vb 12VDC●偏置电流≤30mADC max●输入控制信号 1-5VDC或4-20mA或10k电位器●输出电压变化范围 0-220VDC、0-380VAC●引出端与底板间、输入与输出电路间介质耐压 2500VAC min/50Hz功率调控模块EUV-10A- 的接线方式如下图2所示。
左图为触发电路的接线图，右图为交流电的输入和输出的连接图。
图5 功率模块的接法4、单片机实验系统单片机系统采用DICE-5103H实验系统。
四、控制器设计PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。
其输入e (t)与输出u (t)的关系为u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s]其中kp为比例系数； TI为积分时间常数； TD为微分时间常数PID控制在生产过程中是一种被普通采用的控制方法，是一种比例、积分、微分并联控制器，常规PID控制系统原理框图如下图所示：（被控对象为电热水壶）PID控制器流程图本次课程设计采用PID控制，我们首先通过试验箱对AD、DA的输入以及输出做了相应的调试，得出可行的结论后进行电路板焊接。
图6 PID控制算法流程图PID参数整定PID调节器的参数整定是控制系统地核心内容，工程整定法是较常采用的方法，主要包括临界比例度法、响应曲线法、衰减曲线法和经验凑试法。
本设计主要采用经验凑试法对PID参数进行整定以达到良好的控制效果以及较强的干扰能力。
五、系统性能分析系统在不同PID参数控制下的响应曲线如下各图所示：1、比例控制在积分ki=0.1的情况下，调节不同的比例kp参数有以下几种情况：图7 Kp=10 Ki=0.1 Kd=0 图8 Kp=20 Ki=0.1 Kd=0图9 Kp=40 Ki=0.1 Kd=0如上图所示，在只调节比例参数的情况下，系统均有不同程度的超调，随着Kp的增加系统的上升时间逐渐缩短。
随着比例Kp的变大，系统的稳定性也变差，稳态误差也随之增大，总体控制精度不高。
所以只控制系统的Kp是不够的，故进一步对积分Ki进行整定。
2、比例积分控制在比例Kp=20的基础上对积分Ki进行调整，响应曲线如下所示：图9 Kp=20 Ki=0.1 Kd=0 图10 Kp=20 Ki=0.15 Kd=0图11 Kp=20 Ki=0.2 Kd=0 图12 Kp=20 Ki=0.3 Kd=0 如上图所示，选取使系统超调较小较之稳定的Kp，在比例Kp不变的情况下，积分可以消除或者减小系统的稳态误差。
但过大的积分作用使得系统的稳定性有所下降，抗干扰能力下降并使得系统的动态响应变慢了，所以积分Ki不是越大越好。
3、系统在扰动作用下的响应曲线图13 Kp=20 Ki=0.1 Kd=0如上图所示，系统在干扰作用下能够较为迅速进行自我调节并逐步恢复到稳定状态，说明系统具有较强的自我调节能力和抗干扰能力。
系统总体性能分析：从上述图形我们可以清楚的看到，加入比例可以使得系统加快调节，减小误差，但是过大的比例使得系统稳定性下降。
加入积分使得系统能够较小甚至消除稳态误差，但是过强的积分作用会使得系统稳定性下降，动态响应变慢。
由于没有微分调节所以不做微分对系统作用的概述。
系统分析（建模）我们选取kp=20；ki=0.1；kd=0；的图形来进行建模，采用测试建模法进行建模。
（1）确定被控过程的闭环传递函数为一个惯性环节与一个滞后环节的组合。
（2）找到图形变化速度最快的拐点（D点）处做一条切线，该切线与时间轴交与点A，与y(t)的稳态值交与点C，C点在时间轴上的投影于点B，AB即为被控过程的时间常数T，OA为被控过程的滞后时间τ。
（3）由图形得闭环传递函数G(s)=(K/Ts+1)e-τsK=y(∞)/x=80/80=1 T=190 τ=10闭环传递函数G(s)=(1/190s+1)e-10s开环传递函数=[K*e-τs]/[(Ts+1)-K*e-τs]=e-10s/[(190s+1)-e-10s](4)系统的状态方框图：Kp e-10s/[(190s+1)-e-10_s]六、心得体会课程设计到现在就基本结束了，对于这次课程设计的收获，可以说是非常大的，在经过自己全面的动手之后，让我们对于整个温度控制系统，PID控制算法以及编程语言有了更深入的了解，也让我们对于专业方向有了更加清晰的思路。
本次课程设计中每个阶段都是非常重要的，一旦一个地方出错就可能导致无法接下去。
所以在电路板的焊接上需要格外的认真。
但是因为动手能力不足，最终还是出现了几个不完美的地方，不过经过大家的一起努力，还是解决了这些小问题。
至于电路板的最终成果，最然表面看起来还算整齐，但是背后的线路就稍显凌乱。
在电路板完工之后就需要对温度变送器的校准，以及系统的调试。
根据系统的要求，调节滑动变阻器R2使得Is等于2.55(mA)，调节R14使V11的电压为2.55(V)，调节R16使Vo1为Vo的一半。
在PID参数的整定上，比例控制具有输出能够无失真、完全按比例复现输入的特点，积分控制提高了系统的类别，本质上改善了系统的稳态误差。