摘要： 本文我首先对智能温控系统研究的目的及意义做了简单的论述，其次对于LabVIEW开发环境对于温度控制系统有何种发展趋势和国内外现状做了简单的解释，发现LabVIEW是图形化编程，通过这个开发软件的平台进行PID控制温度，使用串口通信进行PC机与采集模块的连接，实现了温度数据的采集，能够实时显示温度，当温度超过所设定的值，冷却风扇会开启。但是使用串口通信难免会出现数据传输上有误差，因此，在此系统程序通过LabVIEW通过校验函数设计校验的子程序，保证数据传送的准确性。

   在设计的过程中也发现使用此开发平台，操作简单灵活，并且对于提高效率有很大的帮助。

关键词： 温度控制；PID；LabVIEW；数据采集；串口通信

Design of Smart temperature PID control system based on Labview

Abstract: In this paper, I first for the purpose and significance of the study of the intelligent temperature control system is simply discussed, and the second for the LabVIEW development environment for the temperature control system has what kind of development trend and present situation at home and abroad to do the simple explanation, find the LabVIEW is a graphical programming, through the development of software platform for PID control temperature, using a serial port communication for PC connected to the acquisition module, realizing the collection of temperature data, can real-time display temperature, when the temperature exceeds the set value, cooling fan opens. However, it is inevitable that there will be errors in data transmission when using serial port communication. Therefore, the system program designs the verification subroutine through the verification function through LabVIEW to ensure the accuracy of data transmission.

It is also found in the design process that the use of this development platform is simple and flexible, and is of great help to improve efficiency.

Keywords: Temperature control; PID; LabVIEW; Data collection; Serial communication

目录

摘要 i

Abstract ii

目录 iii

1 绪论 1

1.1 课题研究目的及意义 1

1.2 国内外现状 1

1.3 发展趋势 4

1.4 课题的主要研究内容 4

2 PID控制设计 6

2.1 PID控制简述 6

2.2 比例调节器 7

2.3 积分调节器 7

2.4 微分调节器 8

2.5 PID调节器 9

3 硬件设计和介绍 10

4 温度控制系统设计 12

4.1 软件安装 12

4.2 采集温度 18

4.2.1 串口通信 19

4.2.2 数据校验 19

4.2.3 串口通信函数 21

4.2.4 A/D转换 24

4.3 温度控制 25

4.3.1 冷却控制 25

4.3.2 PID控制 27

4.3.3 加热控制输出 28

4.4 温控系统操作界面 29

4.4.1 前面板功能及设计 29

4.4.2 波形图表和历史数据 31

4.4.3 数据分析及PID参数整定 32

5 结论 38

致谢 39

参考文献 40

附录一 AD.vi 41

附录二 DO.vi 42

附录三 DA.vi 43

附录四 校验函数 44

附录五 总程序 45

绪论

课题研究目的及意义

研究温度控制设备的非常重要。温度控制设备主要包括模温机，冷水机组，热油炉，热油加热器，工业冷水机组等。近年来，温控设备的发展比较成熟，但仍有很多技术难以突破。温度控制技术的类型大概可以归类为三种：PID线性温度控制方法、恒定开关温度控制方法和智能温度控制方法。

尽管温度控制系统已经在中国的行业中普遍存在，中国在这一领域的总体技术水平处于上世纪80年代中后期的水平。因为仪器控制参数的商业化和自我调节的形成致使我们国家温控等技术依然没有达到领先的地位。为什么会造成这种局面？我认为是因为国外的很多技术都被他们自己紧紧抓在手里，大多数是为了得到可观的经济收益。很多经济科技发达的国家生产出了许多智能化程度较高的商业用温度控制器，甚至能够不用人工调试参数，很适合用于各行各业。