[发明专利]一种工业自动控制系统

权利要求书

1.一种工业自动控制系统，包括输出开关量控制、比例积分微分控制、单片机模块、传感器模块、信号放大模块和A/D转换模块，其特征在于：所述输出开关量控制通过比较给定值与被控参数的偏差来控制输出的状态:开关或者通断，输出控制量只有两种状态，使被控参数在两个方向上变化的速率均为最大，因此容易反馈回路产生振荡。

2.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述比例积分微分控制克服对象的容量滞后有显著的效果，在比例基础上加，上微分作用，使稳定性提高，再加上积分作用，可以消除余差。

3.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述单片机模块构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低了系统成本，只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户，系统运行中需要存放的中间变量较少，可不必再扩充外部RAM。

4.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述传感器模块传感器可将温度量转换成电量进行检测，对温度的测量、控制以及对温度信号放大、变换等很方便，温度传感器种类较多，热电偶由于热电势较小，因而灵敏度较低，热敏电阻由于非线性而影响精度。

5.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述信号放大模块利用具有放大特性的电子元件如晶体三极管，三极管加上工作电压后，输入端的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化输出端的变化要比输入端的变化大几倍到几百倍。

6.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述A/D转换模块ADC0809的INO和放大电路输出端相连，故INO上输入的07-+5V范围的模拟电压经A/D转换后可由8031通过程序从PO口输入到它的内部RAM单元，首先输入地址选择信号，在ALE信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中一路模拟量输入，然后输入启动转换控制信号START启动转换，转换结束，数据送三态缓冲锁存器，同时发出EOC信号，在允许输入信号OE的控制下，再将转换结果输入到外部数据总线。

7.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，反馈部分是由传感器到放大电路到A/D再到单片机，以单片机为控制核心，采集到温度，经放大，AD转换后送单片机处理,再通过串行口发送到显示模块因为考虑到PID运算时需要调用浮点数运算程序库，程序需要占用很大的存储空间，8051内部的能满足此要求,所以不需要扩展外部ROM,系统中运行中需要存放的中间变量只有给定温度和实测，PID运算中间结果及输出结果等十几个变量.因而8051片内的RAM能够满足要求,可不必再扩展。

8.根据权利要求7所述的一种工业自动控制系统，其特征在于，所述反馈部分由于供电电源、噪声以及传输路径等因素的影响，传输的数据容易受到外界干扰，为了正确、快速地发送和接收数据，需要一份简单且能够检错的通信协议，通过选用合适的差错控制方法和检错编码方法可以实现这一点在无线通信协议中，必须有握手信号，通过实验测试发现，在0FFH后接00H在干扰信号中很少出现，为了提高有效信号接收率，发送数据的握手信号为0FFH、0FFH、00H，而接收端把接收到0FFH、0FFH、00FH；0FFH、00H；0FFH，00H作为握手信号，同时，为了增加信号的信息量，在协议包增加了命令单元，一个协议包有6个数据，因此，一个协议包中包含以下内容：0FFH、0FFH、00H、命令单元、数据1、数据2、数据3、数据4、数据5、数据6、校验和、垂直校验码和水平校验码，命令单元包含发送模块网络地址、接受模块网络地址、数据类型和反馈信号信息。