计算机温度控制系统的组成

    计算机温度控制系统由硬件和软件组成，具体的硬件配置和软件设计依据控制目的而定。
    系统硬件控制系统硬件包括计算机、外部设备、接口信号输人/输出卡。计算机是系统的核心，完成数据采样、数值处理、逻辑判断、控制输出和数据存储等工作。外部设备实现计算机与外界交换信息，如键盘、鼠标等。
    接口信号输入/输出卡包括模数转换(A/D)、数模转换(D/A)，数字量输人/输出(I/O)卡等。模数转换(A/D)是把模拟量转化为计算机可以识别的数字量输人到计算机。数模转换(D/A)是把计算机输出的数字量转化为模拟量，作为计算机控制信号的输出。输入/输出(v/0)卡主要起数字量电平转换的作用，采集外部开关状态和输出开关控制信号。显然，这些卡的作用一万面蒋控制对象的过程参数转换后变成计算机可识别的代码输人到计算机;另一方面计算机输出的控制指令经过变换后作为控制机构的控制信号，’以便实现对电阻炉温度的过程控制。
    计算机与接口信号的交换方式有两种，一种是经由接口信号卡，即整个控制过程完全由计算机完成，各种板卡插在机箱的母板上，通过计算机总线进行数据交换，如图一所示。 

    另一种是把智能温度控制器、数据采集模块、PLC等设备连接到计算机串行接口卡上，利用RS232C, RS485或RS422串行接口进行数据交换，并通过智能温度控制器、PLC实现对炉子设备的控制，如图二所示。前者计算机主要用于过程变量的控制，而后者计算机主要用于过程变量的监测。 

控制软件
    计算机控制软件分为两类，即系统软件和应用软件，如图三所示。 

    系统软件包括操作系统和程序设计语言，为应用软件提供开发和运行环境。例如以Windows2000, Windows NT , Windows XP等为操作系统，以C语言、VB, DELPHI等为程序设计语言。另外，组态软件的出现，如组态王、MCGS,WIN CC等，使得应用软件的设计变得简捷、快速，极大提高了应用软件的设计效率，在电阻炉应用软件设计中得到了广泛的应用，图四就是利用组态软件设计的计算机温度控制界面。应用软件是依据控制目的来设计的，不同的控制对象，应用软件的组成和结构不同。软件设计的主要任务就是应用软件来设计不同的控制功能。 

计算机温度控制过程
    以图一计算机控制系统为例，说明其温度控制过程。计算机控制过程简单的分为两步，数据采集和控制。数据采集是对过程变量的瞬时值或状态进行检测，并输人到计算机。控制是对采集到的被控参数进行分析，并按一定的控制规律和决策原理，实时地对控制机构发出控制信号。 

    图五说明了计算机控制温度的过程，温度传感器把温度信号转换为很弱的电压信号，经过信号调理器进行电压放大后，输人到模数(A/D)器，转换成计算机可识别的数字信号。计算机按照应用程序设计的数据处理及决策规则，对采集到的数字信号进行运算，并把运算结果作为控制信号输人到数模(D/A)转换器，转换为模拟信号，送到下一级加热功率调节单元，控制电热元件的加热功率，达到调节温度的目的。