基于力控组态温度控制系统论文

东北石油大学秦皇岛分校毕业论文东北石油大学秦皇岛分校毕业论文PAGEPAGEIIPAGEPAGEI摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,力控的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用力控6.0软件、模拟量模块，通过温度传感器采集环境温度，以力控软件为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用C语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。在纵观了近年来水温控制发展状况的基础上，结合组态方面的设计，对水温控制进行了系统的分析，提出了用温度传感器和组态控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对温度控制的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在控制系统中选择组态的控制实现温度的高低变化、高低温报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略，实现水温的自动控制。关键词：水温控制，组态，模拟量模块，温度传感器东北石油大学秦皇岛分校毕业论文目录TOC\o"1-3"\u摘要 I第1章绪论 11.1课题研究的目的及意义 11.2温度控制的研究背景和发展趋势 11.3课题主要研究内容 2第2章锅炉温度检测系统的设计 42.1建立一个工程 42.1.1启动工程管理器 42.1.2新建锅炉温度检测系统工程 52.2设备连接及数据库建立 52.2.1力控仿真设备步骤如下 52.2.2定义变量 82.3图形界面设计 122.3.1小部件的动作设计 122.3.2图形界面 15第3章锅炉温度与液位检测系统简析 163.1系统流程 163.2温度检测 16第4章系统的调试与运行 184.1力控集成环境 184.2系统界面的调试 18第5章各部件的介绍和程序编写 225.1模拟量的连接 225.2组态软件介绍 235.3温度传感器介绍 255.3.1温度传感器简介 255.3.2温度传感器原理 265.4程序编写 27参考文献 29致谢 30PAGEPAGEIIPAGEPAGEI第1章绪论1.1课题研究的目的及意义工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以力控6.0软件设置的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计就是基于力控6.0温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了组态软件的广泛用途和使用方法。在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。锅炉温度控制中自动控制越来越重要。锅炉的温度需要稳定在一定的温度范围内，但锅炉内部的温度无法直接用眼睛观察得知，传统的是用温度显示仪显示，操作工也不好实时盯着温度表，导致不能很好地将水箱内水温保持在一个恰当的范围，这样不但可能会损坏锅炉的水温系统，造成不必要的损失，而且给人埋下了安全隐患，造成人身伤亡。所以锅炉的温度必须经过自动控制，来稳定在一定的温度值，以免意外情况发生。温度控制的关键方法是及时监控锅炉内的温度，将其反馈给计算机，经过CPU计算处理来调整机组运行与停止，也就是当温度超限以后机组进行相应的动作，来达到温度控制的目的。锅炉温度系统控制的基本控制策略是：采用模拟量模块与工控机系统构成控制系统，进行优化控制加热器的启停，完成温度的衡态控制，达到温度稳定的目的。锅炉温度控制系统不但保证了锅炉内水温的恒定，保证了水位控制的效果，更方便了人的管理。对锅炉进行温度控制方便了管理。1.2温度控制的研究背景和发展趋势在工业生产过程中，温度是典型的被控参数，温度控制的好坏影响到产品的质量和产量，因此温度控制具有重要的实际应用价值。传统水箱温度控制系统中，采用仪表作为控制器，通过仪表面板的按键改变参数值，参数调节不灵活，且控制效果不能实时显示，控制精度低。力控软件是一种开放型的计算机监控软件，能够在WindowsXP/2000上运行，具有可视化动画连接、实时控制、趋势曲线、报警和报表输出等功能。基于此，采用力控软件设计水箱温度监控系统，实现控制参数实时在线修改，现场温度实时曲线输出等功能。该系统具有性能稳定可靠、人机界面友好、操作简单灵活、扩充性强等多处优点。所以可以对温度进行有效的控制。现代工业设计，工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用，早期的温度控制主要用于工厂时间生产中，能起到实时采集温度数据，提高生产效率，产品质量之用。随着人们生活质量的提高，现代社会中的温度控制不仅应用在工厂生产方面也应用于酒店，厂房以及家庭生活中，在有些应用中，如高精度的生产厂房，对温度的要求极其严格，温度的变化极有可能对生产的产品造成极大的影响。因此，这就需要一种能够及时检测温度变化以及温度变化的设备，提供温度数据值，使人们对温度的变化做及时的调整，多点温度控制可根据人们不同的应用环境自行设置该环境的温度值，及时反映生产，生活中温度变化使人们能及时看到温度变化的第一手资料，提示人们温度变化情况，协助人们能及时的调整，起到温度报警作用，使温度控制更好的服务于社会生产，生活。电子技术的飞速发展，给人类的生活带来了根本的的变革，特别是随着大规模集成电路的产生而出现了微型计算机，更是将人类社会带入了一个新的时代。利用微机的强大功能。人们可以完成各种各样的控制。温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。而且随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要。温度控制系统在工业生产中越来越受到重视。温度控制问题是工业生产过程中的一类常见问题,例如在啤酒制造业、造纸业、学校锅炉房、饮料、食品加工、溶液过滤、化工生产等多种行业的生产加工过程中都需要对温度进行适当的控制。温度控制系统是以温度为被控参数的系统。是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的温度控制多采用单回路控制，并采用传统的指针式仪表来显示温度值，使温度控制的精度和显示的直观性受到限制，而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高，要求温度系统有高的控制精度．即准确、稳定的温度，因此我们提出复杂控制——温度自动控制，以提高系统的控制精度。为了使系统具有直观准确的显示功能。这里以比较复杂的锅炉水箱水温系统为研究对象，采用力控组态软件对温度系统进行组态，监控温度的控制过程。1.3课题主要研究内容在该课题中，我们主要研究锅炉里的温度，利用力控软件对锅炉内温度进行温度控制。对锅炉内温度进行实时观测，在锅炉内部连接温度显示仪表。当水温低于最低下限时，下限报警灯亮，系统自动升温。当液位高于最高上限时，上限报警灯亮，系统自动停止加热降温。如此，时刻监督锅炉液位的水温变化，让锅炉保持在平衡的水温。系统需要通过温度变送器对锅炉水温进行检测，变送器把数据转换成标准的信号传给模拟量模块，模块在送给计算机。计算机通过数据处理再把指令信号传送给模块，模块在对加热器进行控制。第2章锅炉温度检测系统的设计2.1建立一个工程在建立一个新工程时，首先通过力控的工程管理器制定工程的名称和工作路径，不同的工程一定要放在不同的路径下。2.1.1启动工程管理器开始—所有程序—力控6.0—启动力控的工程管理器,如图图2-1所示。图2-1初始界面图2-1初始界面2.1.2新建锅炉温度检测系统工程按下新建按钮，出现如图2-2所示。图2-2工程命名图项目名称的锅炉温度检测系统。点击确定按钮，创建成功。2.2设备连接及数据库建立2.2.1力控仿真设备步骤如下(1)打开开发环境基于组态软件的锅炉温度检测系统的工程项目导航栏如图2-3所示。图2-3开发界面图（2）打开新的窗口界面图2-4新窗口界面编辑窗口名字、背景色等图2-5编辑窗口完成窗口界面图2-6窗口口界面双击I/O设备组态PLC莫迪康串行口通讯图2-6设备连接图2-7设备连接2图2-8设备连接3填入设备名称设备地址1选择串口COM1通信参数波特率4800奇偶校验无数据位8停止位1RTU协议贮存器类型16位2.2.2定义变量双击变量中的中间变量图2-9添加变量（2）中间变量图2-10中间变量gb代表高温位报警，db代表低温位报警。建立数据库变量图2-11数据库变量图2-12建立数据库变量图2-13建立数据库变量2建立点名为b的数据库变量图2-14数据库变量b建立开停加热器数据库变量图2-15加热器开停数据库变量建立温度数据库变量图2-16温度数据库变量2.3图形界面设计2.3.1小部件的动作设计加热器设置图2-17加热器设置(2)高低温度报警灯操作（高为gb，低为db）图2-18高低温度报警操作温度值图2-19温度输出当前状态图2-20当前状态设置控制方式操作：图2-21控制方式操作2.3.2图形界面图2-22图形界面第3章锅炉温度与液位检测系统简析3.1系统流程该系统的功能是实现锅炉温度的实时检测，该系统不仅可以形象直观的查看温度。同时该系统还可以控制锅炉温度，将锅炉温度限制在一定的范围内，如果锅炉的温度没有达到设定的范围，系统将会自动报警。如下系统流程图图3-1所示。结束结束结束结束图3-1系统流程图3.2温度检测锅炉水温控制该系统集成自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能装置。该系统包括温度热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，比值控制等多种控制形式。温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率。因此对系统进行一些改进，就可以很好的实现锅炉水温的控制。锅炉汽包燃烧系统是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，传热效率下降，过热蒸汽温度下降，严重时将引起蒸汽品质下降，影响生产和安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸。尤其是大型锅炉，一旦控制不当，容易使汽包满水或汽包内的水全部汽化，造成重大事故。因此，在锅炉运行中，保证温度在正常范围是非常重要的，在组态软件监控锅炉的正常运行下，维持汽温正常，保持蒸汽品质合格，保证锅炉出口烟温在正常温度。在工业现场有仪器仪表可以实时的查看锅炉的工作状态，在中央控制室内用组态软件也可以实时的查看锅炉的工作状态。现场和中央控制室的双重监控可以确保锅炉安全可靠的运行。保证了工业生产的稳定、可靠、安全。图3-2温度检测图第4章系统的调试与运行4.1力控集成环境开发系统（Draw）：是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。界面运行系统（View）：界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面。实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。I/O驱动程序：I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信。它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。网络通信程序（NetClient/NetServer）：网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络结点上力控之间的数据通信。开发系统（Draw）、界面运行系统（View）和数据库系统（DB）都是组态软件的基本组成部分。Draw和View主要完成人机界面的组态和运行，DB主要完成过程实时数据的采集（通过I/O驱动程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等串行通信程序（SCOMClient/SCOMServer）：两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机的通信。Web服务器程序（WebServer）：Web服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。控制策略生成器（StrategyBuilder）：是面向控制的新一代软件逻辑自动化控制软件。提供包括：变量、数学运算、逻辑功能和程序控制处理等在内的十几类基本运算块，内置常规PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。4.2系统界面的调试在上述基础上，组态主界面设计完成以后，在工程项目中找到动作文本，在动作文本下找到应用程序动作，将应用程序打开之后，在其对话框之中编写程序，对各个变量进行定义和赋值，在多次调试之后等到如下图4-1、4-2、4-3、4-4所示能力所能达到的主界面。图4-1运行界面1图4-2运行界面2图4-3运行界面3图4-4运行界面4图4-5运行界面5图4-6运行界面6第5章各部件的介绍和程序编写5.1模拟量的连接图为模拟量模块的连接图、图5-1模拟量连接图图5-2实物连接图模拟量：连续变化的物理量：温度、压力、流量、液位、变频器的频率、调节阀的开度等。模拟量模块：能够采集和输出模拟量信号的模块。模拟量模块IO设备组态的作用：1、为模拟量模块和计算机的通讯提供接口。2、从模拟量模块输入通道读入标准信号，并在计算机上显示实际物理量（监视）。3、从计算机上输出指令通过模拟量模块的输出端变成标准信号去控制外部设备（控制）。提高控制质量，降低能源消耗。工业生产中的绝大部分控制系统都可以归结为对温度、压力、流量、液位这四大参数的控制。事实证明，对四大参数的控制都可以转化为单输入单输出系统。5.2组态软件介绍组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”，组态软件就称为“二次开发平台”。“监控（SupervisoryControl）”，即“监视和控制”，是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。在其他行业也有组态的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。工控组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言，有的支持VB，现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，HumanMachineInterface）的概念，组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容监控组态软件将会不断被赋予新的内容。组态软件特点:随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。组态（Configuration）为模块化任意组合。通用组态软件主要特点：（1）延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；（2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。组态软件的功能:组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能：（1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。（2）良好的开放性。社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬仵不可能出自一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。（3）丰富的功能模块。提供丰富的控潲功能库，满足用户的测控要求和现场需求。利用各种功能模块，完成实时监控产生功能报表业示历史曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系统。（4）强大的数据库。配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。（5）可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编撰程序，增强图形界面。（6）周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运行。（7）仿真功能。提供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。5.3温度传感器介绍5.3.1温度传感器简介温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶”。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在5～40微伏／℃之间。热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数：式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度（即介质温度）进行修正而得到介质的真实温度。非接触测温优点：测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展，辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展，700℃以下直至常温都已采用，且分辨率很高。5.3.2温度传感器原理温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。从温度传感器热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的，因此，温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制.铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。5.4程序编写IFb.PV==0;THENf="自动方式"//判断是自控控制方式还是手动控制方式ELSEf="手动方式"ENDIFIFb.PV==0;//自动方式THENIFwd.PV>=80THENgb=1;K.PV=0;ELSEgb=0;ENDI