2.5聲光報警電路模塊

　　某一通道的溫度測量值超出預先設定的上、下限報警值或系統運行出現故障時，系統發出聲光報警以提醒用戶注意。如圖5所示。

　　圖5聲光報警電路圖

　　3.系統軟件設計

　　3.1系統主程序設計

　　在反應器系統中，主程序的功能主要是設定程序執行過程中用到的相關變量，分配寄存器，對所需要的參數初始化，根據定時中斷程序，調用相應的功能模塊，完成一定的任務。

　　3.2系統子程序設計

　　3.2.1顯示子程序

　　LED顯示方式包括有靜態和動態顯示兩種，動態掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線連在一起，由一個8位I/O口控制，而每一位的公共端(共陽或共陰COM)由另一個I/O口控制。由于這種連接方式將每位相同字段的字段線連在一起，當輸出字段碼時，每一位將顯示相同的內容。因此，要想顯示不同的內容，必須采取輪流顯示的方式。

　　3.2.2定時子程序

　　定時程序主要是用于完成查表的占空比控制?？傮w思想是根據控制表中占空比控制變量U的不同取值，采用不同的定時來改變繼電器的通斷，根據繼電器的特性，要求不能頻繁通斷，所以通斷要有一定長的時間，但又要考慮到控制能夠及時的根據新的采集值和設定值的變化來做出相應的動作。

　　4.控制方案

　　4.1 PID控制

　　PID控制器是一種線性控制器，它根據給定值與實際輸出值構成控制偏差，將偏差比例、積分和微分通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。

　　4.2 PID參數整定

　　由于PID控制器的輸出為系統偏差的比例、微分和積分作用后的線性組合，所以調整各個部分的線性系數就是PID控制器控制性能好壞的關鍵。必須針對具體被控對象對PID控制器參數進行整定，采取擴充臨界比例度法：

　　(a)選擇合適的采樣周期T.所謂合適是指周期足夠小，一般應選它對象的純滯后時間的1/IO以下;

　　(b)僅讓控制器作純比例控制，由小到大逐漸增大比例系數Kp，直至使系統出現臨界振蕩，記下此時的臨界振蕩周期Ts和臨界振蕩增益Ks;

　　(c)選擇合適的控制度。所謂控制度，就是數字控制器和模擬調節器所對應的過渡過程的誤差平方的積分之比;

　　(d)根據控制度查表。

　　4.3 Matlab仿真

　　通過對上述的整定方法的綜合運用，整定后得到PID控制器的參數為：Kp=1.75，Ki=0.0125，Kd=3，在MATLAB/Simulink環境下建立溫度控制系統的仿真模型，如圖6示。仿真后得到系統階躍響應曲線。

　　圖6仿真模型

　　仿真后得到的系統階躍響應的動態性能還是比較理想的，超調很小(響應峰值為1.017，超調量Q%=1.7%)。統的響應誤差是也是比較小的(穩態誤差為0.005)，在系統要求的精度范圍之內。

　　5.總結

　　系統采用模塊化設計，擴展性強。模塊化設計，使控制器具有一定的通用性，而且運行安全可靠。成本低，操作簡單，體積小，安裝方便，反應靈敏，控制精度高。