基于PLC的鍋爐溫控控制器的設計【含CAD圖紙】

喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預覽哦。下載后都有，請放心下載，文件全都包含在內，有疑問咨詢QQ:1064457796 摘 要可編程控制器是一種應用很廣泛的自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體，具有控制能力強、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點，非常適合溫度控制的要求。本文主要介紹了基于西門子公司S7-200系列的可編程控制器和爐溫控制系統(tǒng)的設計方案。編程時調用了編程軟件STEP 7 -Micro WIN中自帶的PID控制模塊，使得程序更為簡潔，運行速度更為理想。實驗證明，此系統(tǒng)具有快、準、穩(wěn)等優(yōu)點，在工業(yè)溫度控制領域能夠廣泛應用。關鍵詞：溫度控制 可編程控制器 鍋爐 AbstractThe programmable controller is an automatic control device for a wide range of applications, it will be the traditional relay control technology, computer technology and communication technology com., has a strong ability to control, flexible operation, high reliability, suitable for long-term characteristics of continuous work, very suitable for temperature control requirements.This paper mainly introduces the design scheme Siemens S7-200 series programmable controller and a temperature control system based on. When programming with call the programming software STEP 7 -Micro WIN in the PID control module, and makes the program more succinct, the running speed is more ideal. Experiments show that, this system has the advantages of fast, accurate, stable, and can be widely applied in the field of industrial temperature control.Keywords: temperature control programmable controller, man-machine interface 目 錄第一章 前言11.1 課題研究的目的及意義11.2 溫控系統(tǒng)的現(xiàn)狀11.3 課題研究內容2第二章 PLC簡介42.1 可編程控制器基礎42.1.1 可編程控制器的產生和應用42.1.2 可編程控制器的組成和工作原理42.1.3 可編程控制器的分類及特點7第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設計83.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則和步驟83.1.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則83.1.2 PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟93.2 PLC的選型與硬件配置113.2.1 PLC型號的選擇113.2.2 S7-200 CPU的選擇123.2.3 EM231模擬量輸入模塊123.2.4 熱電式傳感器143.3 I/O點分配及電氣連接圖153.4 PLC控制器的設計163.4.1 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立163.4.2 PID控制及參數(shù)整定18第四章 PLC控制系統(tǒng)軟件設計214.1 PLC程序設計方法214.2 編程軟件STEP7-Micro/WIN概述224.2.1 STEP7-Micro/WIN簡單介紹224.2.2 梯形圖語言特點234.2.3 STEP7-Micro/WIN參數(shù)設置（通訊設置）244.3 程序設計264.3.1 設計思路264.3.2 控制程序流程圖264.3.3 梯形圖程序274.3.4 PID指令向導的運用30第五章 總結35參考文獻36致 謝37IV第一章 前言1.1 課題研究的目的及意義溫度控制在電子、冶金、機械等工業(yè)領域應用非常廣泛。由于其具有工況復雜、參數(shù)多變、運行慣性大、控制滯后等特點，它對控制調節(jié)器要求極高。目前,仍有相當部分工業(yè)企業(yè)在用窯、爐等烘干生產線，存在著控制精度不高、爐內溫度均勻性差等問題,達不到工藝要求，造成裝備運行成本費用高，產出品品質低下，嚴重影響企業(yè)經(jīng)濟效益，急需技術改造。 近年來，國內外對溫度控制器的研究進行了廣泛、深入的研究，特別是隨著計算機技術的發(fā)展，溫度控制器的研究取得了巨大的發(fā)展，形成了一批商品化的溫度調節(jié)器，如:職能化PID、模糊控制、自適應控制等，其性能、控制效果好,可廣泛應用于溫度控制系統(tǒng)及企業(yè)相關設備的技術改造服務。在工業(yè)自動化領域內,PLC（可編程控制器）以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、功能強大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之中。目前的工業(yè)控制中,常常選用PLC作為現(xiàn)場的控制設備,用于數(shù)據(jù)采集與處理、邏輯判斷、輸出控制；而上位機則是利用HMI軟件來完成工業(yè)控制狀態(tài)、流程和參數(shù)的顯示,實現(xiàn)監(jiān)控、管理、分析和存儲等功能。這種監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了PLC和計算機各自的特點,得到了廣泛的應用。在這種方式的基礎上設計了一套溫度控制系統(tǒng)。以基于PLC的下位機和完成HMI功能的上位機相結合,構建成分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)了溫度自動控制。PLC 不僅具有傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的控制功能，而且能擴展輸入輸出模塊，特別是可以擴展一些智能控制模塊，構成不同的控制系統(tǒng)，將模擬量輸入輸出控制和現(xiàn)代控制方法融為一體，實現(xiàn)智能控制、閉環(huán)控制、多控制功能一體的綜合控制?，F(xiàn)代PLC 以集成度高、功能強、抗干擾能力強、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定受到普遍歡迎，在傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化改造中發(fā)揮越來越重要的作用,尤其適合溫度控制的要求。1.2 溫控系統(tǒng)的現(xiàn)狀 自 70 年代以來，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是在微電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展以及自動控制理論和設計方法發(fā)展的推動下，國內外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在職能化、自適應、參數(shù)自整定等方面取得成果，在這方面，以日本、美國、德國、瑞典等國技術領先，都生產出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表,并在各行各業(yè)廣泛應用2。它們主要具有如下特點:1)適應于大慣性、大滯后等復雜溫度控制系統(tǒng)的控制。2)能適應于受控系統(tǒng)數(shù)學模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。3)能適應于受控系統(tǒng)過程復雜、參數(shù)時變的溫度控制系統(tǒng)的控制。4)這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應控制、自校正控制、模糊控制、人工職能等理論及計算機技術，運用先進的算法，適應的范圍廣泛。5)溫度控制器普遍具有參數(shù)自整定功能。借助計算機軟件技術，溫控器具有對控制參數(shù)及特性進行自動整定的功能。有的還具有自學習功能，它能夠根據(jù)歷史經(jīng)驗及控制對象的變化情況，自動調整相關控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化。6)溫度控制系統(tǒng)既有控制精度高、抗干擾能力強、魯棒性好的特點。目前,國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能話、小型化等方面快速發(fā)展3。 溫度控制系統(tǒng)在國內各行各業(yè)的應用雖然已經(jīng)十分廣泛,但從國內生產的溫度控制器來講,總體發(fā)展水平仍然不高,同日本、美國、德國等先進國家相比仍然有著較大的差距。目前,我國在這方面總體水平處于20世紀80年代中后期水平,成熟產品主要以“點位”控制及常規(guī)的PID控制器為主,它只能適應一般溫度系統(tǒng)控制,難于控制滯后、復雜、時變溫度系統(tǒng)控制。而適應于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國內技術還不十分成熟。形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國外已有較多的成熟產品，但由于國外技術保密及我國開發(fā)工作的滯后，還沒開發(fā)出性能可靠的自整定軟件?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗及我國現(xiàn)場調試來確定。這些差距，是我們必須努力克服的。隨著我國加入WTO，我國政府及企業(yè)對此非常重視，對相關企業(yè)資源進行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，并通過合資、技術合作等方式，組建了一批合資、合作及獨資企業(yè)，使我國溫度儀表等工業(yè)得到迅速的發(fā)展4。隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們對溫度控制系統(tǒng)的要求愈來愈高，因此，高精度、智能化、人性化的溫度控制系統(tǒng)是國內外必然發(fā)展趨勢。1.3 課題研究內容 可編程控制器(PLC)是集計算機技術、自動控制技術和通信技術為一體的新型自動控制裝置。其性能優(yōu)越，已被廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，并已成為工業(yè)自動化的三大支柱(PLC、工業(yè)機器人、CAD/CAM)之一。PLC的應用已成為一個世界潮流，在不久的將來PLC技術在我國將得到更全面的推廣和應用。本論文研究的是PLC技術在溫度監(jiān)控系統(tǒng)上的應用。從整體上分析和研究了控制系統(tǒng)的硬件配置、電路圖的設計、程序設計，控制對象數(shù)學模型的建立、控制算法的選擇和參數(shù)的整定，人機界面的設計等。本論文通過德國西門子公司的S7-200系列PLC控制器，溫度傳感器將檢測到的實際爐溫轉化為電壓信號，經(jīng)過模擬量輸入模塊轉換成數(shù)字量信號并送到PLC中進行PID調節(jié)，PID控制器輸出量轉化成占空比，通過固態(tài)繼電器控制爐子加熱的通斷來實現(xiàn)對爐子溫度的控制。同時利用亞控公司的組態(tài)軟件“組態(tài)王”設計一個人機界面（HMI），通過串行口與可編程控制器通信，對控制系統(tǒng)進行全面監(jiān)控，從而使用戶操作更方便。總體上包括的技術路線：硬件設計，軟件編程，參數(shù)整定等。全論文分七章,各章的主要內容說明如下。第一章，對溫度控制系統(tǒng)應用的背景及國內外的發(fā)展狀況進行了闡述，指出了本文的研究意義所在。第二章，簡單概述了PLC的結構功能等基礎內容。第三章，主要從系統(tǒng)設計結構和硬件設計角度,介紹該項目的PLC控制系統(tǒng)設計步驟、PLC的硬件配置、外部電路設計以及PLC控制器的設計和參數(shù)的整定。第四章，在硬件設計的基礎上，詳細介紹了本項目軟件設計，主要包括軟件設計的基本步驟、方法，編程軟件STEP7-Micro/WIN的介紹以及本項目程序設計。第五章，展示了系統(tǒng)運行結果，然后對其分析得出結論。第六章，總結全文。第二章 PLC簡介 可編程邏輯控制器是一種工業(yè)控制計算機，簡稱PLC（Programmable Logic Controller），它使用了可編程序的記憶以存儲指令，用來執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數(shù)和演算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入和輸出，以控制各種機械或生產過程。2.1 可編程控制器基礎2.1.1 可編程控制器的產生和應用20世紀60年代，計算機技術開始應用于工業(yè)領域，由于價格高、輸入電路不匹配、編程難度大以及難于適應惡劣工業(yè)環(huán)境等原因，未能在工業(yè)控制領域獲得推廣。1968年，美國通用汽車公司（GM）為了適應生產工藝不斷更新的需要，要求尋找一種比繼電器更可靠、功能更齊全、響應速度更快的新型工業(yè)控制器，并從用戶角度提出了新一代控制器應具備的十大條件，立即引發(fā)了開發(fā)熱潮。1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用，取得很好的效果。從此這項技術迅速發(fā)展起來。隨著PLC功能的不斷完善，性價比的不斷提高，PLC的應用面也越來越廣。目前，PLC在國內外已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。PLC的應用范圍通?？煞譃殚_關邏輯控制、運動控制、過程控制、機械加工中的數(shù)字控制、機器人控制、通信和聯(lián)網(wǎng)等5。2.1.2 可編程控制器的組成和工作原理PLC從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結構上基本相同。無論是整體式還是模塊式，從硬件結構看，PLC都是由CPU、存儲器、I/O接口單元及擴展接口和擴展部件、外設接口及外設和電源等部分組成，各部分之間通過系統(tǒng)總線連接。PLC的基本結構如圖2-1所示：輸入接口中央處理單元CPU輸出接口電源存儲單元 圖2-1 PLC基本結構圖1） CPU（中央處理器） CPU是PLC的核心，由運算器、控制器、寄存器、系統(tǒng)總線，外圍芯片、總線接口及有關電路構成。它的功能是接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等，是PLC不可缺少的組成單元。主要功能包括以下幾個方面。（1）接收從編程器或者計算機輸入的程序和數(shù)據(jù)，并送入用戶程序存儲器存儲。（2）監(jiān)視電源、PLC內部各個單元電路的工作狀態(tài)。（3）診斷編程過程中的語法錯誤，對用戶程序進行編譯。（4）在PLC進入運行狀態(tài)后，從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，并分析、執(zhí)行該指令。（5）采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的數(shù)據(jù)，并存入指定的寄存器中。（6）按程序進行處理，根據(jù)運算結果，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的內容。（7）根據(jù)輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關內容，將結果送到輸出接口。（8）響應中斷和各種外圍設備（如編程器、打印機等）的任務處理請求。2） I/O接口 PLC是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置能力的限制，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。PLC的對外功能主要是通過各種I/O接口模塊于外界聯(lián)系來實現(xiàn)的。輸入模塊和輸出模塊是PLC與現(xiàn)場I/O裝置或設備之間的連接部件，起著PLC與外部設備之間的傳遞信息的作用。I/O模塊分為開關量輸入、開關量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出等模塊。3）存儲器 存儲器（內存）主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。一般包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩部分。系統(tǒng)程序存儲器用于存儲整個系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲器（ROM），具有掉電不丟失信息的特性。用戶程序存儲器用于存儲用戶根據(jù)工藝要求或者控制功能設計的控制程序，早期一般采用隨機讀寫存儲器（RAM），需要后備電池在掉電后保存程序。目前則傾向于采用電可擦除的只讀存儲器（EEPROM）或閃存(Flash Memory)，免去了后備電池的麻煩。4）電源模塊 PLC中的電源，是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。電源可分直流和交流兩種類型，交流輸入220VAC或110VAC，直流輸入通常是24V。5）智能模塊 除了上述通用的I/O模塊外，PLC還提供了各種各樣的特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、溫度控制、中斷控制、位置控制、以太網(wǎng)、遠程I/O控制、打印機等專用型或智能型的I/O模塊，用以滿足各種特殊功能的控制要求。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，系統(tǒng)的靈活性越好，模塊的I/O容量越大，系統(tǒng)的適應性就越強。6）編程設備常見的編程設備有簡易手持編程器、智能圖形編程器和基于PC的專用編程軟件。編程設備用于輸入和編輯用戶程序，對系統(tǒng)作些設定，監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程設備在PLC的應用系統(tǒng)設計與調試、監(jiān)控運行和檢查維護中是不可缺少的部件，但不直接參與現(xiàn)場的控制。 PLC本質上就是一臺微型計算機，其工作原理與普通計算機類似，具有計算機的許多特點。但其工作方式卻與計算機有著較大的不同，具有一定的特殊性。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。工作時逐條順序掃描用戶程序，如果一個線圈接通或斷開，該線圈的所有觸點不會立即動作，需等掃描到該觸點時才會動作6。2.1.3 可編程控制器的分類及特點根據(jù)PLC的結構形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂疊裝式PLC。 還可以按I/O點數(shù)分類，根據(jù)PLC的I/O點數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型、大型和超大型四類: IO點數(shù)在256以下為小型PLC； IO點數(shù)在2561024為中型PLC； IO點數(shù)大于1024為大型PLC； IO點數(shù)在4000以上為超大型PLC 可編程控制器有可靠性高、編程簡單易學、功能強、安裝簡單、維修方便、采用模塊化結構、接口模塊豐富、系統(tǒng)設計與調試周期短等特點7。第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設計 在掌握了PLC的硬件構成、工作原理、指令系統(tǒng)以及編程環(huán)境后，就可以PLC作為主要控制器來構造PLC控制系統(tǒng)。本章主要從系統(tǒng)設計結構和硬件設計角度，介紹該項目的PLC控制系統(tǒng)設計步驟、PLC的硬件配置、外部電路設計以及PLC控制器的設計和參數(shù)的整定。3.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則和步驟弄懂PLC的基本工作原理和指令系統(tǒng)后,就可以把PLC應用到實際的工程項目中。無論是用PLC組成集散控制系統(tǒng)，還是獨立控制系統(tǒng)，PLC控制部分的設計都可以參考圖3-1所示的步驟。3.1.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象(生產設備或生產過程)的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。而在實際設計過程中，設計原則往往會涉及很多方面，其中最基本的設計原則可以歸納為4點。1. 設計原則 (1)完整性原則。最大限度的滿足工業(yè)生產過程或機械設備的控制要求。 (2)可靠性原則。確保計算機控制系統(tǒng)的可靠性。 (3)經(jīng)濟型原則。力求控制系統(tǒng)簡單、實用、合理。(4)發(fā)展性原則。適當考慮生產發(fā)展和工藝改進的需要，在I/O接口、通信能力等方面留有余地。 2. 評估控制任務 根據(jù)系統(tǒng)所需完成的控制任務，對被控對象的生產工藝及特點進行詳細分析，特別是從以下幾個方面給以考慮。 (1) 控制規(guī)模 一個控制系統(tǒng)的控制規(guī)?？捎迷撓到y(tǒng)的I/O設備總數(shù)來衡量。當控制規(guī)模較大時,特別是開關量控制的I/O設備較多時，最適合采用PLC控制。 (2) 工藝復雜程度 當工藝要求較復雜時,采用PLC控制具有更大的優(yōu)越性.(3) 可靠性要求 目前,當I/O點數(shù)在20甚至更少時，就趨向于選擇PLC控制了。 (4) 數(shù)據(jù)處理速度 若數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時，采用PLC控制將非常適宜9。評估控制任務PLC機型的選擇控制柜設計及布線程序設計聯(lián)機調試PLC安裝程序檢查、調試控制流程的設計程序備份修改軟、硬件模擬運行投入使用是否滿足要求圖3-1 PLC控制系統(tǒng)設計步驟3.1.2 PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟 PLC控制系統(tǒng)設計包括硬件設計和軟件設計。所謂硬件設計，是指PLC外部設備的設計，而軟件設計即PLC應用程序的設計。整個系統(tǒng)的設計分以下5步進行。 1. 熟悉被控對象 深入了解被控系統(tǒng)是設計控制系統(tǒng)的基礎。設計人員必須深入現(xiàn)場，認真調查研究，收集資料，并于相關技術人員和操作人員一起分析討論，相互配合，共同解決設計中出現(xiàn)的問題。這一階段必須對被控對象所有功能全面的了解，對對象的各種動作及動作時序、動作條件、必要的互鎖與保護;電氣系統(tǒng)與機械、液壓、氣動及各儀表等系統(tǒng)間的關系;PLC與其他設備的關系，PLC之間是否通信聯(lián)網(wǎng);系統(tǒng)的工作方式及人機界面，需要顯示的物理量及顯示方式等。 2. 硬件選擇 具體包括如下。 (1) 系統(tǒng)I/O設備的選擇。輸入設備包括按紐、位置開關、轉換開關及各種傳感器等。輸出設備包括繼電器、接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等。(2) 選擇PLC。PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇。 (3) PLC的I/O端口分配。在進行I/O通道分配時應給出I/O通道分配表，表中應包含I/O編號、設備代號、名稱及功能等。(4) 繪制PLC外圍硬件線路圖。畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進入PLC的控制電路等。由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。 (5)計數(shù)器、定時器及內部輔助繼電器的地址分配。 3. 編寫應用程序 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，采用合適的設計方法來設計PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實現(xiàn)各控制功能或各子任務的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。程序通常還應包括以下內容： (1)初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計數(shù)器等進行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進行恢復，對某些繼電器進行置位或復位，對某些初始狀態(tài)進行顯示等等。 (2)檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設計基本完成時再添加。 (3)保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 4. 程序調試程序調試分為2個階段，第一階段是模擬調試、第二階段是現(xiàn)場調試。程序模擬調試是，以方便的形式模擬產生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 (1)硬件模擬法是使用一些硬件設備（如用另一臺PLC或一些輸入器件等）模擬產生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。 (2)軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調試過程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 現(xiàn)場調試。當控制臺及現(xiàn)場施工完畢，程序模擬調試完成后，就可以進行現(xiàn)場調試，如不能滿足要求，須重新檢查程序和接線，及時更正軟硬件方面的問題。 5. 編寫技術文件技術文件包括設計說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說明書等10。3.2 PLC的選型與硬件配置3.2.1 PLC型號的選擇本溫度控制系統(tǒng)選擇德國西門子公司的S7-200系列的PLC。S7-200 PLC屬于小型整體式的PLC, 本機自帶RS-485通信接口、內置電源和I/O接口。它的硬件配置靈活，既可用一個單獨的S7-200 CPU構成一個簡單的數(shù)字量控制系統(tǒng)，也可通過擴展電纜進行數(shù)字量I/O模塊、模擬量模塊或智能接口模塊的擴展，構成較復雜的中等規(guī)?？刂葡到y(tǒng)10。完整的S7-200系列PLC實物如圖3-2所示。圖3-2 S7-200系列PLC實物圖3.2.2 S7-200 CPU的選擇S7-200系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226等類型。此系統(tǒng)選用S7-200 CPU226，CPU226集成了24點輸入/16點輸出，共有40個數(shù)字量I/O。可連接7個擴展模塊，最大擴展至248點數(shù)字量或35點模擬量I/O。還有13KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間空間，6個獨立的30KHz高速計數(shù)器，2路獨立的20KHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。配有2個RS485通訊口，具有PPI，MPI和自由方式通訊能力，波特率最高為38.4 kbit/s，可用于較高要求的中小型控制系統(tǒng)11。 本溫度控制系統(tǒng)由于輸入/輸出點數(shù)不多，本可以使用CPU224以下的類型，不過為了能調用編程軟件STEP 7 里的PID模塊，只能采用CPU226及以上機種。3.2.3 EM231模擬量輸入模塊本溫度控制系統(tǒng)中，傳感器將檢測到的溫度轉換成041mv的電壓信號，系統(tǒng)需要配置模擬量輸入模塊把電壓信號轉換成數(shù)字信號再送入PLC中進行處理。在這里，我們選用了西門子EM231 4TC模擬量輸入模塊。EM231熱電偶模塊提供一個方便的，隔離的接口，用于七種熱電偶類型：J、K、E、N、S、T和R型，它也允許連接微小的模擬量信號(80mV范圍)，所有連到模塊上的熱電偶必須是相同類型，且最好使用帶屏蔽的熱電偶傳感器。EM231模塊需要用戶通過DIP開關進行組態(tài)： SW1SW3用于選擇熱電偶類型，SW4沒有使用，SW5用于選擇斷線檢測方向，SW6用于選擇是否進行斷線檢測，SW7用于選擇測量單位，SW8用于選擇是否進行冷端補償。本系統(tǒng)用的是K型熱電偶，所以DIP開關SW1SW8組態(tài)為00100000；EM231具體技術指標見表3-1。表3-1 EM231技術指標型號EM231模擬量輸入模塊總體特性 外形尺寸：71.2mm80mm62mm 功耗：3W輸入特性本機輸入：4路模擬量輸入電源電壓：標準DC 24V/4mA輸入類型：010V，05V，5V,2.5V,020mA分辨率：12 Bit轉換速度：250S隔離：有耗電從CPU的DC 5V （I/O總線）耗電10mADIP開關SW1 0, SW2 0, SW3 1（以K型熱電偶為例）表3-2所示為如何使用DIP開關設置EM231模塊，開關1、2和3可選擇模擬量輸入范圍。所有的輸入設置成相同的模擬量輸入范圍。表中，ON為接通，OFF為斷開。表3-2 EM231選擇模擬量輸入范圍的開關表單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3ONOFFON0到10V2.5mVONOFF0到5V1.25mV0到20mA5uA雙極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3OFFOFFON5V2.5mVONOFF2.5V1.25mVEM231校準和配置位置圖如圖3-3所示。圖3-3 DIP配置EM2313.2.4 熱電式傳感器 熱電式傳感器是一種將溫度變化轉化為電量變化的裝置。在各種熱電式傳感器中，以將溫度量轉換為電勢和電阻的方法最為普遍。其中最常用于測量溫度的是熱電偶和熱電阻，熱電偶是將溫度變化轉換為電勢變化,而熱電阻是將溫度變化轉換為電阻的變化。這兩種熱電式傳感器目前在工業(yè)生產中已得到廣泛應用。該系統(tǒng)中需要用傳感器將溫度轉換成電壓，且爐子的溫度最高達幾百度,所以我們選擇了熱電偶作為傳感器。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。國際標準熱電偶有S、B、E、K、R、J、T七種類型，在本系統(tǒng)中，我們選用了K型熱電偶（分度表如表3-3所示），其測溫范圍大約是01000。系統(tǒng)里的烤爐最高溫度不過幾百度，加上一定的裕度就足夠了，另外其成本也不算高12表3-3 K型熱電偶分度表3.3 I/O點分配及電氣連接圖輸入觸點功能說明輸出觸點功能說明IO.1啟動按鈕Q0.0運行指示燈（綠）I0.2停止按鈕Q0.1停止指示燈（紅）Q0.3固態(tài)繼電器1) 該溫度控制系統(tǒng)中I/O點分配表如表3-4所示。表3-4 I/O點分配表2)系統(tǒng)整體設計方案及硬件連接圖。系統(tǒng)選用PLC CPU226為控制器， K型熱電偶將檢測到的實際爐溫轉化為電壓信號，經(jīng)過EM231模擬量輸入模塊轉換成數(shù)字量信號并送到PLC中進行PID調節(jié)，PID控制器輸出量轉化成占空比，通過固態(tài)繼電器控制爐子加熱的通斷來實現(xiàn)對爐子溫度的控制。PLC和HMI相連接，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時監(jiān)控。整個硬件連接圖如圖3-4和3-5所示。計算機PLCEM231模塊固態(tài)繼電器熱電偶烤爐 圖3-4 系統(tǒng)框架圖3.4 PLC控制器的設計控制器的設計是基于模型控制設計過程中最重要的一步。首先要根據(jù)受控對象的數(shù)學模型和它的各特性以及設計要求，確定控制器的結構以及和受控對象的連接方式。然后根據(jù)所要求的性能指標確定控制器的參數(shù)值。3.4.1 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立本溫度控制系統(tǒng)中，傳感器（電熱偶）將檢測到的溫度信號轉換成電壓信號經(jīng)過溫度模塊后，與設定溫度值進行比較，得到偏差，此偏差送入PLC控制器按PID算法進行修正，返回對應工況下的固態(tài)繼電器導通時間，調節(jié)電熱絲的有效加熱功率，從而實現(xiàn)對爐子的溫度控制?？刂葡到y(tǒng)結構圖如圖3-6所示，方框圖如圖3-7所示。 圖3-5 系統(tǒng)硬件連接圖PLC控制器固態(tài)繼電器烤爐溫度模塊熱電偶 圖3-6 控制系統(tǒng)結構圖Gc(s)Go(s) R(s) + E(s) U(s) Y(s) _ 圖3-7 控制系統(tǒng)方框圖圖3-7中，R(s)為設定溫度的拉氏變換式；E(s)為偏差的拉氏變換式； Gc(s)為控制器的傳遞函數(shù)；Go(s)為廣義對象，即控制閥、對象控制通道、測量變送裝置三個環(huán)節(jié)的合并；該溫度控制系統(tǒng)是具有時滯的一階閉環(huán)系統(tǒng)，傳遞函數(shù)為 （3-1）式3-1中，為對象放大系數(shù)；為對象時間常數(shù)；為對象時滯。 （3-2） 由階躍響應法求得， =0.5；=2.5分鐘；=1.2分鐘。3.4.2 PID控制及參數(shù)整定比例、積分、微分三種控制方式各有獨特的作用。比例控制是一種最基本的控制規(guī)律，具有反應速度快，控制及時，但控制結果有余差等特點。積分控制可以消除余差，但是工業(yè)上很少單獨使用積分控制的，因為與比例控制相比，除非積分速度無窮大，否則積分控制就不可能想比例控制那樣及時的對偏差加以響應，所以控制器的輸出變化總是滯后與偏差的變化，從而難以對干擾進行及時且有效的控制。微分作用是對偏差的變化速度加以響應的，因此，只要偏差一有變化，控制器就能根據(jù)變化速度的大小，適當改變其輸出信號，從而可以及時克服干擾的影響，抑制偏差的增長，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是理想微分控制器的控制結果也不能消除余差，而且控制效果要比純比例控制器更差。將三種方式加以組合在一起，就是比例積分微分（PID）控制,其數(shù)學表達式為 （3-3）式3-3中：為比例系數(shù)，為積分時間常數(shù)，為微分時間常數(shù)。根據(jù)以上的分析，本溫度控制系統(tǒng)適于采用PID控制。完成了上述內容后，該溫度控制系統(tǒng)就已經(jīng)確定了。在系統(tǒng)投運之前，還需要進行控制器的參數(shù)整定?？刂破鲄?shù)整定方法很多，歸納起來可分為兩大類，即理論計算整定法和工程整定法。理論計算整定法是在已知被控對象的數(shù)學模型的基礎上，根據(jù)選取的質量指標，通過理論計算（微分方程、根軌跡、頻率法等），來求得最佳的整定參數(shù)。這類方法計算繁雜，工作量又大，而且由于用解析法或實驗測定法求得的對象數(shù)學模型都只能近似的反映過程的動態(tài)特性，整定結果的精度是不高的，因而未在工程上受到廣泛推廣。對于工程整定法，工程技術人員無需知道對象的數(shù)學模型，無需具備理論計算所需的理論知識，就可以在控制系統(tǒng)中直接進行整定，因而簡單、實用，在實際工程中被廣泛使用。常用的工程整定法有經(jīng)驗整定法、臨界比例度法、衰減曲線法、反應曲線法、自整定法等。在這里，我們采用經(jīng)驗整定法來整定控制器的參數(shù)值。下面介紹下方法步驟。經(jīng)驗整定法實質上是一種經(jīng)驗湊試法，是工程技術人員在長期生產實踐中總結出來的。它不需要進行事先的計算和實驗，而是根據(jù)運行經(jīng)驗，先確定一組控制器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入運行，通過觀察人為加入干擾（改變設定值）后的過渡過程曲線，根據(jù)各種控制作用對過渡過程的不同影響來改變相應的控制參數(shù)值，進行反復湊試，直到獲得滿意的控制質量為止。由于比例作用是最基本的控制作用，經(jīng)驗整定法主要通過調整比例度的大小來滿足質量指標。整定途徑有以下兩條： 1）先用單純的比例（P）作用，即尋找合適的比例度，將人為加入干擾后的過渡過程調整為4：1的衰減振蕩過程。然后再加入積分( I )作用，一般先取積分時間T1為衰減振蕩周期的一半左右。由于積分作用將使振蕩加劇，在加入的積分作用之前，要先衰減比例作用，通常把比例度增大10%-20%。調整積分時間的大小，直到出現(xiàn)4：1的衰減振蕩。需要時，最后加入微分（D）作用，即從零開始，逐漸加大微分時間Td，由于微分作用能抑制振蕩，在加入微分作用之前，可以把積分時間也縮短一些。通過微分時間的湊試，使過渡時間最短，超調量最小。2）先根據(jù)表選取積分時間Ti和Td，通常取Td=(1/3-1/4)Ti，然后對比例度進行反復湊試，直至得到滿意的結果。如果開始時Ti和Td設置的不合適，則有可能得不到要求的理想曲線。這時應適當調整Ti和Td，再重復湊試，使曲線最終符合控制要求13。 表3-5 控制器參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)控制變量規(guī)律的選擇比例度（%）積分時間Ti（分鐘）微分時間Td（分鐘）溫度對象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾后變化遲緩，應小，Ti要長，一般需要微分20-603-100.5-3 通過經(jīng)驗整定法的整定，PID控制器整定參數(shù)值為： 比例系數(shù)=120，積分時間=3分鐘，微分時間=1分鐘。第四章 PLC控制系統(tǒng)軟件設計PLC控制系統(tǒng)的設計主要包括硬件設計和軟件設計兩部分，上一章已經(jīng)詳細介紹了本項目硬件連接。本章在硬件設計的基礎上，將詳細介紹本項目軟件設計，主要包括軟件設計的基本步驟、方法，編程軟件STEP7-Micro/WIN的介紹以及本項目程序設計。4.1 PLC程序設計方法編寫PLC程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。1. 圖解法編程圖解法是靠畫圖進行PLC程序設計。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法。（1）梯形圖法梯形圖法是用梯形圖語言去編制PLC程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法，其圖形甚至元件名稱都有繼電器電路十分相似。這種方法很容易地把原繼電器控制電路移植成PLC的梯形圖語言。這對于熟悉繼電器控制的人來說，是最方便的一種編程方法。（2）邏輯流程圖法邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程，反映輸入與輸出的關系。邏輯流程圖會使整個程序脈絡清晰，便于分析控制程序、查找故障點及調試和維修程序。（3）時序流程圖法時序流程圖法是首先畫出控制系統(tǒng)的時序圖（即到某一個時間應該進行哪項控制的控制時序圖），再根據(jù)時序關系畫出對應的控制任務的程序框圖，最后把框圖寫成PLC程序。這種方法很適合以時間為基準的控制系統(tǒng)的編程方法。（4）步進順控法步進順控法是在順控指令的配合下設計復雜的控制程序。一般比較復雜的程序都可以分成若干個功能比較簡單的程序段，一個程序可以看成整個控制過程的一步。2. 經(jīng)驗法編程經(jīng)驗法是運用自己的或者別人的經(jīng)驗進行設計。多數(shù)是設計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗程序”。結合自己工程的情況，對這些“試驗程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。3.計算機輔助設計編程計算機輔助設計是通過PLC編程軟件（比如STEP7-Micro/WIN）在計算機上進行程序設計、離線或在線編程、離線仿真和在線調試等。使用編程軟件可以很方便的在計算機上離線或在線編程、在線調試，在計算機上進行程序的存取、加密以及形成EXE文件14。4.2 編程軟件STEP7-Micro/WIN概述STEP7-Micro/WIN編程軟件是基于Windows的應用軟件，由西門子公司專為s7-200系列可編程控制器設計開發(fā)，它功能強大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，同時也可以實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。它是西門子s7-200用戶不可缺少的開發(fā)工具?，F(xiàn)在加上中文程序后，可在全中文的界面下進行操作，用戶使用起來更加方便。操作主界面如圖4-1所示。4.2.1 STEP7-Micro/WIN簡單介紹以STEP7-Micro/WIN創(chuàng)建程序，為接通STEP 7-Micro/WIN，可雙擊STEP 7-Micro/WIN圖標，或選擇開始（Start） SIMATIC STEP 7 Micro/WIN 4.0菜單命令。如圖4-1所示，STEP 7-Micro/WIN項目窗口將提供用于創(chuàng)建控制程序的便利工作空間。工具欄將提供快捷鍵按鈕，用于經(jīng)常使用的菜單命令，可顯示或隱藏工具欄的任何按鈕。瀏覽條給出了多組圖標，用于訪問STEP 7-Micro/WIN的不同編程特性。指令樹將顯示用于創(chuàng)建控制程序的所有項目對象和指令?？蓪蝹€的指令從指令樹拖放到程序中，或雙擊某個指令，以便將其插入到程序編輯器中光標的當前位置。程序編輯器包括程序邏輯和局部變量表，可在其中分配臨時局部變量的符號名。子程序和中斷程序在程序編輯器窗口的底部均按標簽顯示。單擊標簽可在子程序、中斷程序和主程序之間來回變換15。STEP 7-Micro/WIN提供了用于創(chuàng)建程序的三個編輯器：梯形圖（LAD）、語句表（STL）和功能塊圖（FBD）。盡管有某些限制，在這些程序編輯器的任何一個中編寫的程序均可用其它程序編輯器進行瀏覽和編輯。用的比較多的是梯形圖（LAD）編程語言。下面詳細介紹梯形圖的特點。圖4-1 編程軟件STEP7-Micro/WIN主界面4.2.2 梯形圖語言特點 梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計稱為編程。梯形圖程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。采用梯形圖程序設計語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設計語言采用因果關系來描述事件發(fā)生的條件和結果。每個梯級是一個因果關系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結果表示在后面。梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領域，電氣技術人員對繼電器邏輯控制技術較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應用。梯形圖程序設計語言的特點是：（1）與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；（2）與原有繼電器邏輯控制技術相一致，對電氣技術人員來說，易于撐握和學習；（3）與原有的繼電器邏輯控制技術的不同點是，梯形圖中的能流（PowerFLow）不是實際意義的電流，內部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應用時，需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念區(qū)別對待；（4）與布爾助記符程序設計語言有一一對應關系，便于相互的轉換和程序的檢查16。4.2.3 STEP7-Micro/WIN參數(shù)設置（通訊設置） 本項目中PLC要與電腦正確通信，安裝完STEP7-Micro/WIN編程軟件且設置好硬件后，可以按下列步驟進行通訊設置。 （1）在STEP7-Micro/WIN運行時單擊通訊圖標，或從“視圖”菜單中選擇選項“通信”，則會出現(xiàn)一個通信對話框（如圖4-2所示）。 圖4-2 通信參數(shù)設置（2）在對話框中雙擊PC/PPI電纜的圖標，將出現(xiàn)PG/PC接口對話框或者直接單擊“檢視”欄中單擊“設置PG/PC接口”也行。如圖4-3所示。圖4-3 PG/PC接口對話框（3）單擊Properties按鈕，將出現(xiàn)接口屬性對話框，檢查各參數(shù)的屬性是否正確，其中通信波特率默認值為9.6kbps（如圖4-4所示）。圖4-4 通信參數(shù)設置4.3 程序設計4.3.1 設計思路PLC運行時，通過特殊繼電器SM0.0產生初始化脈沖進行初始化，將溫度設定值，PID參數(shù)值等，存入有關的數(shù)據(jù)寄存器，使定時器復位；按啟動按鈕，系統(tǒng)開始溫度采樣，采樣周期為10秒；K型熱電偶傳感器把所測量的溫度進行標準量轉換（0-41毫伏）；模擬量輸入通道AIW0通過讀入0-41毫伏的模擬電壓量送入PLC；經(jīng)過程序計算后得出實際測量的溫度T,將T和溫度設定值比較，根據(jù)偏差計算調整量，發(fā)出調節(jié)命令。4.3.2 控制程序流程圖啟動綠燈亮，系統(tǒng)運行調用PID模塊PID輸出轉換成占空比定時器控制加熱時間溫度當前值和設定值等顯示開始圖 4-5 程序流程圖4.3.3 梯形圖程序 啟動，綠燈亮停止，紅燈亮上述程序中，I0.1和I0.2分別是啟動和停止按鈕，Q0.0和Q0.1分別是系統(tǒng)運行指示燈（綠燈）和系統(tǒng)停止指示燈（紅燈），M0.0和M0.1是中間繼電器。 這里用SM0.0直接調用了編程軟件自帶的PID子程序，即就是用PID指令向導編程。上面的指令中，PV_I為反饋值，也就是熱電偶將檢測到的當前溫度值送入溫度模塊后輸出的模擬電壓值AIW0；Setpoint_R為設定值。每個PID回路都有兩個輸入變量，給定值SP和過程變量PV。執(zhí)行PID指令前必須把它們轉換成標準的浮點型實數(shù)。即先把整數(shù)值轉換成浮點型實數(shù)值，再把實數(shù)值進行歸一化處理，使其為0.0-1.0之間的實數(shù)。歸一化的公式為R1=(R/S+ M) （3-1）式中，R1為標準化的實數(shù)值；R為未標準化的實數(shù)值；M為偏置，單極性為0.0，雙極性為0.5；S為值域大小，為最大允許值減去最小允許值，單極性為32000，雙極性為6400017。 在本項目中，R=100,即就是設定溫度100度；S=32000,M=0.0,所以按照歸一化公式R1=100/32000+0.0=0.03125，即Setpoint_R為0.03125.該網(wǎng)絡的程序功能是把PID回路輸出轉換成占空比。因PID回路的輸出PID0_Output為0.0-1.0之間的實數(shù)值，又因我們設置了采樣時間為10秒，所以第一個指令MUL_R中INT2為100.0。ROUND是將實數(shù)轉換成雙整數(shù)，DI_I是將雙整數(shù)轉換成整數(shù)。VW2和VW4分別是采樣周期內的加熱時間和非加熱時間。 上述程序用了兩個100ms的定時器T241和T242來控制加熱時間，其中Q0.3為連接固態(tài)繼電器的輸出端子。該網(wǎng)絡的程序是為了在電腦上通過STEP7-Micro/WIN編程軟件顯示當前溫度和設定溫度值而寫的，其實也就是歸一化的逆過程。若無該網(wǎng)絡，則顯示的溫度值都是歸一化的實數(shù)值，不便于記錄和觀察。4.3.4 PID指令向導的運用STEP7-Micro/WIN提供了PID Wizard（PID指令向導），可以幫助用戶方便地生成一個閉環(huán)控制過程的PID算法。此向導可以完成絕大多數(shù)PID運算的自動編程，用戶只需在主程序中調用PID向導生成的子程序，就可以完成PID控制任務。PID向導既可以生成模擬量輸出PID控制算法，也支持開關量輸出；既支持連續(xù)自動調節(jié)，也支持手動參與控制18。本項目程序中就正好運STEP7-Micro/WIN軟件自帶的PID指令向導。從而使得程序簡單易懂，同時也達到了控制要求。首先打開“指令向導”，選擇“PID”，如圖4-6所示。 圖4-6 配置PID指令 點擊“下一步”后出現(xiàn)如圖4-7所示畫面。圖4-7 編輯0的PID配置圖4-8是配置PID環(huán)路參數(shù)的。其中，增益Kc=120,積分時間為3分鐘，微分時間為1分鐘，抽樣時間為10秒。還有，PID環(huán)路的設定點設置為0.0-1.0，便于歸一化處理。 圖4-8 PID參數(shù)設置 一般單極性的值域都是0-32000，如圖4-9所示。 圖4-9 環(huán)路輸入、輸出設置 設置好以上所有步驟后，接下來需要根據(jù)回路表為PID參數(shù)分配存儲地址，圖4-10、圖4-11和圖4-12就是此作用。圖4-10 為PID配置分配內存 圖4-11 創(chuàng)建初始化子例行程序圖4-12 為配置生成項目元件 到此為止，PID配置結束。第五章 總結 PLC（可編程控制器）以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、功能強大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之中。PID閉環(huán)控制是控制系統(tǒng)中應用很廣泛的一種控制算法，對大部分控制對象都有良好的控制效果。在西門子S7-200系列PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎上，我們成功設計出了溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)達到了快、準、穩(wěn)的效果，也達到了預期的目標。再加上由組態(tài)王設計的人機界面，整個系統(tǒng)操作簡單，控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和實用性。該溫度控制系統(tǒng)也有一些有不足的地方需要改進，編程時我們用了編程軟件自帶的PID指令向導模塊，這樣雖然方便，但是使得控制系統(tǒng)超調量和調節(jié)時間都稍微偏大，若不直接調用該模塊，而是自己編寫PID控制子程序的話，控制效果可能會更好。參考文獻1 郁漢琪.可編程控制器原理及應用.中國電力出版社，20042 努爾哈孜朱瑪力.可編程序控制器在電爐溫度控制系統(tǒng)中應用的研究. 大學學報，2006,13(2):267-2683 黃柱深，黃超麟. 基于P