魏艳红， 许 昌， 吴 霞

(中国计量学院 机电工程学院，浙江 杭州 310018)



基于多课程应用的温度控制实验系统设计

魏艳红， 许 昌， 吴 霞

(中国计量学院 机电工程学院，浙江 杭州 310018)

结合机械电子专业的学科特点，基于多课程交叉融合的培养需求，设计了PLC的温度控制实验系统，系统具备温度的实时监控、温控曲线的准确跟踪等功能。以PLC为控制核心，采用V/F转换器和PLC的高速计数功能实现了串行A/D转换, 并利用PLC的定时器产生脉宽调制(即PWM)波形替代了D/A模块；软件上设计了温度控制曲线，并采用分段拟合的方法修正频率-温度曲线，弥补了常规PID算法的缺陷，实现了温度的闭环控制。该实验系统利用实验室现有的实验资源进行搭建，降低了实验成本，提高了实验设备的利用率。

V/F转换； PWM； 分段拟合； 机电综合实践

0 引 言

机电综合实践课程设计是机械电子专业学生的必修实践类课程，是对学生所学专业知识的一次综合考查[1]。在2周内，学生按照老师布置的任务和要求，独立设计一套完整的机电控制系统，并完成课程设计报告。考虑到机械电子专业的人才培养需求，该系统涉及模拟电子测量电路方面的知识、数字电路知识的应用、自动控制理论算法的具体应用，以及工业自动控制方面可编程逻辑控制器(PLC)[2]的相关应用等。

课程设计时间短暂，涉及的知识面比较广，综合性较强，如何为学生搭建一个可行的实验平台，从而提升学生的实践能力和教学效果，是机电综合实践课程教学中亟待解决的问题[3-5]。……