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摘 要：随着工业生产自动化水平的不断提升，可编程控制器作为一种专门应用于工业生产中的现代自动化设备被业界关注，不但在工业生产领域占据主导地位，而且其生产规模化、控制能力以及相关设施也得到很大的完善。本文简单介绍了单片机与可编程控制器的温度控制和装置构成与具体应用情况。
关键词：单片机；可编程控制器；温度控制；模糊控制
在任何一类现代工业生产领域，温度控制装置性能是否科学非常重要，它影响着产品的质量和性能，也关系到企业生产效益。面对这种社会发展背景，业界人士从工艺原理出发，在升温工艺研究中大量运用单片机、可变程序控制器等现代化装置，并对这些设备进行整合，利用模糊装置等原理来实现温度自动化控制，从而满足了当今社会发展需求，但由此也引发了一系列控制新问题，因此这里我们有必要其进行深入研究与分析。
1 温度控制装置概述
温度是人类日常生活、社会生产中设计最多的物理量，人们许多的生产工作都与温度有着密切的关系，如何科学、有效的控制温度参数已成为当今生产领域和人们生活中面临的重点，这也为温度控制装置的研究提出了新要求。
1.1 温度控制装置内涵
温度控制装置也被简单的称之为温度器，它是根据工作环境、人们生活条件需求来控制温度的，是通过相关设备的开关让内部物理量发生变化，从而产生某种特定的效应；是一种通过产生导通、断开开关的自动化控制装置，它在电子元件、电流等控制下能实现不同温度要求，以达到人们生活、工作和生产需要的温度。
1.2 温度控制装置的分类
温度控制装置是利用感温流体热胀冷缩性能以及液体不可压缩原理进行工作，从而实现温度调节目的的一种现代化设备。在当今温度控制装置中，我们常见的温度控制装置主要包含有机械式温度控制装置和电子式温度控制装置两种。
机械式的采用两层热膨胀系数不同金属压在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度时，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。
电子式的通过热电偶、铂电阻等温度传感装置，把温度信号变换成电信号，通过单片机、PLC等电路控制继电器使得加热（或制冷）设备工作（或停止）。这里我们主要针对电子式温度控制装置进行研究。
2 基于單片机、PLC的温度控制装置的具体应用情况
单片机、可变程序控制器都是以计算机为主的现代化继电控制技术，它是在传统继电保护装置基础上采用现代计算控制系统来实现的，这一技术的具体应用可以从以下方面入手：
2.1 温度装置改进意义
不管是机械生产加工产业还是轻工业，在生产加工中产品质量和精度都不容忽视，是保证企业发展的基础。但在实际工作中，机械加工产业的生产产品质量除了受到加工工艺、设备等因素的影响之外，还与温度控制有着密切关系，因此利用自动化控制技术来解决这些问题就显得十分必要，也是当今机械加工生产领域的研究方向。
从控制对象进行分析，当今大多轻工业机械生产都是采用陶罐桩的设备，这些设备通常都是利用蒸汽加热和冷水降温的方式来生产的，这种传统的温度控制方法由于无法断定准确的温度界定值，造成生产中温度环境出现恶劣状况的同时，很大程度上温度控制系统都无法达到产品加工具体要求。而采用一些常规温度控制装置，则又因为资金等方面的原因，使得对这些昂贵设备无法有效采用，面对这种现象。以单片机、可变程序控制器为主的温度控制装置逐渐被人们重视，这是因为这些装置本身抗干扰能力强、适应性强、价格低、体积小且能满足各种恶劣生产环境的要求，因而在目前被广泛的使用，但考虑到这种设备本身人机交流互动能力差，这就为两者相互配合、交错利用提供了便利。
2.2 人机界面的硬件系统
2.2.1 单片机扩展系统。（1）单片机采用8031，外部扩展的8KB的EPROM和8KB的RAM作为程序存储器和数据存储器，用于存放一些系统的工作参数。另外留有若干插槽以备扩展之需。单片机系统框图见图1。
（2）键盘由16个自定义键组成，其中10个定义为数字键，6个为功能键。（3）整个系统的I/O扩展部件以及存储器的地址译码均由74LS138完成。总之，温度传感器选用集成温度传感器AD590，这是因为集成温度传感器具有精度高、灵敏度高、线性和互换性好以及抗干扰能力强的特点，同时还考虑到该传感器使用方便，可简化送变电路，提高可靠性。
2.2.2 PLC系统作用。利用PLC的输出稳定性，尤其是开关量控制方面的优点，控制加热蒸汽管道的电磁阀，当单片机系统经过采样并进行模糊判断经转换后输入PLC，满足PLC数字开关运行条件即可触发电磁阀继电器对电磁阀进行启闭动作。利用PLC本身含有的各项功能，如定时、移位、步进指令功能以及良好的直接驱动能力，又可以解决在系统控制中部分固定逻辑指令控制。
3 PLC与单片机接口
本系统采用的是单片机与PLC相结合的交互系统，检测装置与反馈装置均与单片机相关，系统信号如温度、压力等参数和启动、系统运行等过程参数均需两者配合完成，另外，根据工艺需要，在设备运行过程中，尚需要加入人工调试或手动操作，因在设计时考虑各节点开关既与自动控制相连，又加入手动操作节点，考虑到接线方便和简化控制线路，两者采用共同节点。在单片机和PLC之间均加以适当的驱动电路，使单片机输出的信号可以作为有效的PLC输入信号以完成各项控制动作。
图2为煮练工艺过程控制系统结构框图，控制系统以8031单片机辅助PLC为核心构成计算机控制系统。
此外，设计方案中采用模糊控制方式，这样我们就不必过多考虑在控制过程中的参数设定，而只需关注在实际过程中每次采样的结果与设定量之间的对比，同时根据大滞后量系统的基本特点，利用偏差和偏差变化量构成的二维系统，得出根据偏差和偏差变化系统应该实现的相应的调整控制量，实现对偏差的最佳控制。
结束语
总之，以单片机、PLC为核心的温度控制装置的应用随着社会经济的发展必然会更近一步的利用，这一设备通过两种不同体系的优势互补更好的实现了温度控制装置的自动化要求，为当今社会经济发展做出更大贡献。
参考文献
[1]张玉宝，汤伟，王孟效.PLC温度控制功能块在造纸工业中的应用[J].中国造纸，2008（1）.
[2]赵仁斌.大惯性温度控制系统的最优设计方法[J].北京联合大学学报，1995（3）.
[3]张凌，黄伟.人工智能及自寻优在丝纺厂温度控制系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，1995（2）.
关键词：单片机；可编程控制器；温度控制；模糊控制
在任何一类现代工业生产领域，温度控制装置性能是否科学非常重要，它影响着产品的质量和性能，也关系到企业生产效益。面对这种社会发展背景，业界人士从工艺原理出发，在升温工艺研究中大量运用单片机、可变程序控制器等现代化装置，并对这些设备进行整合，利用模糊装置等原理来实现温度自动化控制，从而满足了当今社会发展需求，但由此也引发了一系列控制新问题，因此这里我们有必要其进行深入研究与分析。
1 温度控制装置概述
温度是人类日常生活、社会生产中设计最多的物理量，人们许多的生产工作都与温度有着密切的关系，如何科学、有效的控制温度参数已成为当今生产领域和人们生活中面临的重点，这也为温度控制装置的研究提出了新要求。
1.1 温度控制装置内涵
温度控制装置也被简单的称之为温度器，它是根据工作环境、人们生活条件需求来控制温度的，是通过相关设备的开关让内部物理量发生变化，从而产生某种特定的效应；是一种通过产生导通、断开开关的自动化控制装置，它在电子元件、电流等控制下能实现不同温度要求，以达到人们生活、工作和生产需要的温度。
1.2 温度控制装置的分类
温度控制装置是利用感温流体热胀冷缩性能以及液体不可压缩原理进行工作，从而实现温度调节目的的一种现代化设备。在当今温度控制装置中，我们常见的温度控制装置主要包含有机械式温度控制装置和电子式温度控制装置两种。
机械式的采用两层热膨胀系数不同金属压在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度时，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。
电子式的通过热电偶、铂电阻等温度传感装置，把温度信号变换成电信号，通过单片机、PLC等电路控制继电器使得加热（或制冷）设备工作（或停止）。这里我们主要针对电子式温度控制装置进行研究。
2 基于單片机、PLC的温度控制装置的具体应用情况
单片机、可变程序控制器都是以计算机为主的现代化继电控制技术，它是在传统继电保护装置基础上采用现代计算控制系统来实现的，这一技术的具体应用可以从以下方面入手：
2.1 温度装置改进意义
不管是机械生产加工产业还是轻工业，在生产加工中产品质量和精度都不容忽视，是保证企业发展的基础。但在实际工作中，机械加工产业的生产产品质量除了受到加工工艺、设备等因素的影响之外，还与温度控制有着密切关系，因此利用自动化控制技术来解决这些问题就显得十分必要，也是当今机械加工生产领域的研究方向。
从控制对象进行分析，当今大多轻工业机械生产都是采用陶罐桩的设备，这些设备通常都是利用蒸汽加热和冷水降温的方式来生产的，这种传统的温度控制方法由于无法断定准确的温度界定值，造成生产中温度环境出现恶劣状况的同时，很大程度上温度控制系统都无法达到产品加工具体要求。而采用一些常规温度控制装置，则又因为资金等方面的原因，使得对这些昂贵设备无法有效采用，面对这种现象。以单片机、可变程序控制器为主的温度控制装置逐渐被人们重视，这是因为这些装置本身抗干扰能力强、适应性强、价格低、体积小且能满足各种恶劣生产环境的要求，因而在目前被广泛的使用，但考虑到这种设备本身人机交流互动能力差，这就为两者相互配合、交错利用提供了便利。
2.2 人机界面的硬件系统
2.2.1 单片机扩展系统。（1）单片机采用8031，外部扩展的8KB的EPROM和8KB的RAM作为程序存储器和数据存储器，用于存放一些系统的工作参数。另外留有若干插槽以备扩展之需。单片机系统框图见图1。
（2）键盘由16个自定义键组成，其中10个定义为数字键，6个为功能键。（3）整个系统的I/O扩展部件以及存储器的地址译码均由74LS138完成。总之，温度传感器选用集成温度传感器AD590，这是因为集成温度传感器具有精度高、灵敏度高、线性和互换性好以及抗干扰能力强的特点，同时还考虑到该传感器使用方便，可简化送变电路，提高可靠性。
2.2.2 PLC系统作用。利用PLC的输出稳定性，尤其是开关量控制方面的优点，控制加热蒸汽管道的电磁阀，当单片机系统经过采样并进行模糊判断经转换后输入PLC，满足PLC数字开关运行条件即可触发电磁阀继电器对电磁阀进行启闭动作。利用PLC本身含有的各项功能，如定时、移位、步进指令功能以及良好的直接驱动能力，又可以解决在系统控制中部分固定逻辑指令控制。
3 PLC与单片机接口
本系统采用的是单片机与PLC相结合的交互系统，检测装置与反馈装置均与单片机相关，系统信号如温度、压力等参数和启动、系统运行等过程参数均需两者配合完成，另外，根据工艺需要，在设备运行过程中，尚需要加入人工调试或手动操作，因在设计时考虑各节点开关既与自动控制相连，又加入手动操作节点，考虑到接线方便和简化控制线路，两者采用共同节点。在单片机和PLC之间均加以适当的驱动电路，使单片机输出的信号可以作为有效的PLC输入信号以完成各项控制动作。
图2为煮练工艺过程控制系统结构框图，控制系统以8031单片机辅助PLC为核心构成计算机控制系统。
此外，设计方案中采用模糊控制方式，这样我们就不必过多考虑在控制过程中的参数设定，而只需关注在实际过程中每次采样的结果与设定量之间的对比，同时根据大滞后量系统的基本特点，利用偏差和偏差变化量构成的二维系统，得出根据偏差和偏差变化系统应该实现的相应的调整控制量，实现对偏差的最佳控制。
结束语
总之，以单片机、PLC为核心的温度控制装置的应用随着社会经济的发展必然会更近一步的利用，这一设备通过两种不同体系的优势互补更好的实现了温度控制装置的自动化要求，为当今社会经济发展做出更大贡献。
参考文献
[1]张玉宝，汤伟，王孟效.PLC温度控制功能块在造纸工业中的应用[J].中国造纸，2008（1）.
[2]赵仁斌.大惯性温度控制系统的最优设计方法[J].北京联合大学学报，1995（3）.
[3]张凌，黄伟.人工智能及自寻优在丝纺厂温度控制系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，1995（2）.