环境温度网络化控制实验实验报告.doc

环境温度网络化控制实验 实验目的//在2档 熟悉研华ADAM5510诸模块及其实验平台。 加强C语言实际应用能力。 了解温度控制的基本步骤及流程，熟悉PID算法。 实验器材 研华ADAM5510实验模块及其实验平台（实验箱1台） 装有研华LABS1000文件（使用说明手册）及配套应用程序的PC机一台 串口数据线1根 三、实验原理和电路 1．硬件部分 1．1 ADAM5510模块简介 与本实验有关的ADAM5510中的模块有5018、5024、5050、4080D等四个。 （a）ADAM-5050 16通道通用数字量输出/输入模块 5050具有16个数字量输入/输出通道，每个通道可通过DIP开关分别配置成输入或输 出。数字量输出为集电极开路输出，可用来控制固态继电器(SSR)，进而控制加热器、泵及 动力设备;数字量输入可用来监测限制、安全开关等信号。 (b)ADAM-5018 7通道热偶输入模块 ADAM-5018是16位7通道热偶输入模块，所有通道的输入范围均可程控。输入范围包括：mV（±15mV，±50mV,±100mV,±500mV）,V(±1V，±2.5V)，电流输入（±20mA,需要250Ω热偶）及热电偶输入（J，K，T，E，R，S，B）。模块的接线端子接有CJC电路。 (c)ADAM-5024 4通道模拟量输出模块 ADAM-5024是4通道模拟量输出模块，用来将数字量信号转换成模拟量信号。通过配置软件可定制斜率和启动电流，输出可配置成电流或电压。 (d)ADAM-4080D 计数器/频率输入模块 ADAM-4080D具有两个32位的计数器输入通道（计数器0和计数器1），带有频率测量用的内置可编程计时器。选用此模块，你就能方便地监视计数/测频数据。 ADAM-4080D的5位LED显示器使你能现场监视计数器值。只要计数器超过编程设定的计数值就能够立刻显示出上下限报警信息（直接显示）。另一个可选特性是显示由主计算机送来的数据。模块先将要变换或计算的数据送到计算机，主机送回数据到ADAM-4080D，然后模块将该数据在其LED显示器上显示出来（遥控显示方式）。 1．2 ADAM5510各模块的作用 5018模块：其每一个口均可以程控，5018其中的一口ch不断跟踪环境温度（Heater的温度），程序运行过程中不断读取这个温度值并对其进行比较处理。 5024模块：其中的0口和3口分别控制加热继电器（Heater）和风扇（Fan）,通过对这两个口的通道数值的设置来改变加在加热继电器或风扇上的电压值以实现对电压的智能调节。 5050模块：通过程序改变其8通道（控制红灯）或9通道（控制黄灯）的值控制红灯或黄灯的亮灭。 4080D模块：计测电扇的运转次数。 1．3 ADAM5510内部硬件电路（由研华公司提供） 1．3．1 模拟量输出电路（5024） 如图1所示 图1 LABS-1000/1001有4路模拟量电压输出，由ADAM-5024模块提供，其中第一路直接接LABS-1000/1001上的电压表，第一路的电压值可以直接通过此仪表显示出来。如上图所示。 第二路和第三路直接与LABS-1000/1001的接线端子连接，可以作为用户的终端设备驱动输出电压，通过接线端子用户可以外接各种电压驱动设备。 第四路与LABS-1000/1001上的风扇电源输入端相连，通过输出电压，可以控制风扇的启动的停止。 1．3．2 风扇控制电路 如图2(1)所示 图2（1） 在LABS-1000/1001学习套件上，风扇的供电和启动有两种方式，一种是直接由LABS-1000/1001上的AI0端输出电压来驱动，另一种方式是通过5024的 V3+和V3-输出电压来驱动输出。这两种方式的选择由LABS-1000/1001上的拨码开关FAN ON/OFF来控制。当拨码开关处于FAN ON位置时，由AI0直接控制。当处于FAN OFF时，可以由5024的3通道来驱动输出。同时风扇在运行时，产生一路脉冲，接入ADAM-4080的脉冲输入通道，使得ADAM-4080开始记数。其接法如下图所示：图2（2） 图2（2） 1．3．3 温度测量和加热控制电路 LABS-1000/1001上的温度测量是通过ADAM-5018的第一个输入通道V0+和V0-来接上相应的热电偶来实现温度的测量的如上图所示。LABS-1000/1001的加热升温是通过ADAM-5024的V0+和V0-通道输出电压，驱动继电器然后使水泥电阻加热，达到升温的目的。降温是通