計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)的組成

    計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成，具體的硬件配置和軟件設(shè)計(jì)依據(jù)控制目的而定。
    系統(tǒng)硬件控制系統(tǒng)硬件包括計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、接口信號輸人/輸出卡。計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的核心，完成數(shù)據(jù)采樣、數(shù)值處理、邏輯判斷、控制輸出和數(shù)據(jù)存儲等工作。外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外界交換信息，如鍵盤、鼠標(biāo)等。
    接口信號輸入/輸出卡包括模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)，數(shù)字量輸人/輸出(I/O)卡等。模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)是把模擬量轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識別的數(shù)字量輸人到計(jì)算機(jī)。數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，作為計(jì)算機(jī)控制信號的輸出。輸入/輸出(v/0)卡主要起數(shù)字量電平轉(zhuǎn)換的作用，采集外部開關(guān)狀態(tài)和輸出開關(guān)控制信號。顯然，這些卡的作用一萬面蔣控制對象的過程參數(shù)轉(zhuǎn)換后變成計(jì)算機(jī)可識別的代碼輸人到計(jì)算機(jī);另一方面計(jì)算機(jī)輸出的控制指令經(jīng)過變換后作為控制機(jī)構(gòu)的控制信號，’以便實(shí)現(xiàn)對電阻爐溫度的過程控制。
    計(jì)算機(jī)與接口信號的交換方式有兩種，一種是經(jīng)由接口信號卡，即整個(gè)控制過程完全由計(jì)算機(jī)完成，各種板卡插在機(jī)箱的母板上，通過計(jì)算機(jī)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如圖一所示。 

    另一種是把智能溫度控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、PLC等設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)串行接口卡上，利用RS232C, RS485或RS422串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并通過智能溫度控制器、PLC實(shí)現(xiàn)對爐子設(shè)備的控制，如圖二所示。前者計(jì)算機(jī)主要用于過程變量的控制，而后者計(jì)算機(jī)主要用于過程變量的監(jiān)測。 

控制軟件
    計(jì)算機(jī)控制軟件分為兩類，即系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，如圖三所示。 

    系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)語言，為應(yīng)用軟件提供開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境。例如以Windows2000, Windows NT , Windows XP等為操作系統(tǒng)，以C語言、VB, DELPHI等為程序設(shè)計(jì)語言。另外，組態(tài)軟件的出現(xiàn)，如組態(tài)王、MCGS,WIN CC等，使得應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)變得簡捷、快速，極大提高了應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)效率，在電阻爐應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，圖四就是利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)溫度控制界面。應(yīng)用軟件是依據(jù)控制目的來設(shè)計(jì)的，不同的控制對象，應(yīng)用軟件的組成和結(jié)構(gòu)不同。軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是應(yīng)用軟件來設(shè)計(jì)不同的控制功能。 

計(jì)算機(jī)溫度控制過程
    以圖一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為例，說明其溫度控制過程。計(jì)算機(jī)控制過程簡單的分為兩步，數(shù)據(jù)采集和控制。數(shù)據(jù)采集是對過程變量的瞬時(shí)值或狀態(tài)進(jìn)行檢測，并輸人到計(jì)算機(jī)?？刂剖菍Σ杉降谋豢貐?shù)進(jìn)行分析，并按一定的控制規(guī)律和決策原理，實(shí)時(shí)地對控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號。 

    圖五說明了計(jì)算機(jī)控制溫度的過程，溫度傳感器把溫度信號轉(zhuǎn)換為很弱的電壓信號，經(jīng)過信號調(diào)理器進(jìn)行電壓放大后，輸人到模數(shù)(A/D)器，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識別的數(shù)字信號。計(jì)算機(jī)按照應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理及決策規(guī)則，對采集到的數(shù)字信號進(jìn)行運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果作為控制信號輸人到數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為模擬信號，送到下一級加熱功率調(diào)節(jié)單元，控制電熱元件的加熱功率，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。