图2.2  温度单回路控制方框图
2.2  硬件组成
2.2.1  水箱
本次实验中使用的实验水箱如图2.3所示，正面的各个接口可以接入水管，传感器等器件。
图2.3  实验水箱
水箱的技术参数见表2.1，从表中可以看出，水箱最大工作温度为+65℃，为了保证水箱安全，需要对控制温度进行限制，并且当温度接近危险值时，要强制断电。水箱高度为385mm，结合加热器在水箱中所处的位置，实验时将水的高度调至200mm左右。
表2.1  水箱参数
工作温度    宽    深    高    材质
最大：+65℃    240mm    190mm    385mm    塑料
2.2.2  温度传感器
本次实验用的温度传感器如图2.4所示，它的工作电压为24VDC，测量范围为0—100℃，对应的输出信号为0—5VDC。温度传感器有3个引脚，其中红线和绿线接入24VDC，黄色的线则是信号线，接入板卡就会输出温度信号。
图2.4  温度传感器
2.2.3  USB-4711接口板卡
本次设计采用的接口板卡为研华USB4711—A，USB-4711A系列板卡是一种即插即用的数据采集模块，它通过USB端口来连接到计算机上，便于数据测量与系统控制。USB-4711A同时通过USB端口来获得它工作时所需电源，在该板卡上包含了所有形式的数据采集与输出功能，包括AI/AO口、DI/DO口，其中本次实验使用到的是AI0口和DO0口。由AI0口接受温度传感器的测量信号，其值为模拟量输入；由DO0口来输出高低电平控制继电器，其值为数字量输出[7]。具体的USB-4711A板卡如图2.5所示，而图2.6所展示的是USB-4711A 上五个10针I/O 接口的针脚定义。对照这俩张图可以轻松找到AI0和DO0口的引脚以及其对应的地线所在的位置。 水箱温度控制系统设计及算法研究+源程序(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_19043.html