基于PID的漂染工艺系统设计
该系统设计是基于PID控制器的漂染工艺流程自动化系统,主要目标是实现精确的温度控制和液面高度监测,以优化漂染过程。系统利用超声波传感器测量液面高度,DS18B20传感器测量液体温度,并通过键盘设置工作参数,12864液晶显示屏提供用户友好的交互界面。 1. **PID控制器**:PID(比例-积分-微分)控制器是控制系统中的核心部分,用于调整系统的输出以减小误差。在漂染工艺中,PID控制器调节加热器的功率,确保液体温度稳定在设定值。它通过不断调整输出来减少系统误差,提高控制精度。 2. **超声波传感器**:超声波传感器用于非接触式测量液面高度,发射超声波脉冲并计算回波时间,从而计算出液面距离。这种方法避免了与液体直接接触,减少了污染风险,并能提供准确的液位信息。 3. **DS18B20温度传感器**:DS18B20是一款数字温度传感器,可以提供精确的温度读数。它直接输出数字信号,减少了模拟信号转换带来的误差,提高了温度测量的准确性。 4. **键盘输入**:用户通过键盘设定漂染工艺所需的温度和液面高度。键盘输入的数据经过处理后,用于更新PID控制器的工作参数。 5. **12864液晶显示屏**:作为人机交互界面,12864液晶屏可以显示当前温度、液面高度、设定值以及其它状态信息。用户可以直观地了解系统运行状态,进行操作和监控。 6. **软件结构**:从代码中可以看出,程序采用了模块化设计,包括主程序、温度设定、高度设定、数据显示等模块。通过位变量(如flaq、flae等)和标志位(如checkbusy、checksure等)来管理程序流程,确保各个功能的协调运行。 7. **时间管理**:系统中设有多个定时器,如1ms周期定时中断和累加秒中断计时,用于控制不同阶段的程序执行和时间控制,如60度到时定时15分钟和80度到时定时10分钟的标志位。 8. **串行数据传输**:serval_data变量用于存储串行传送的数据,这可能涉及到与外部设备如上位机或PLC的通信,以便进行数据记录和远程监控。 9. **状态变量**:例如EAX(总程序执行标志位)、flam(第2阶段程序开始运行标志位)和flan(第2阶段程序开始运行判断结束标志位)等,这些变量跟踪系统的运行状态,确保程序的正确执行。 10. **温度和液面高度设定**:set_tempa和set_tempb分别代表两个设定的温度值,而set_higha和set_highb则代表两个设定的液面高度值。用户通过键盘输入设定值,系统将这些值与实际测量值进行比较,通过PID算法调整加热器的工作状态。 这个基于PID的漂染工艺系统设计旨在通过自动化控制提高生产效率,保证漂染质量,同时提供了直观的操作界面,方便用户监控和调整工艺参数。
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