【正文】 ............................................................................................. 17 PID控制及參數(shù)整定 ........................................................................................................... 19 第四章 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 22 PLC程序設(shè)計(jì)方法 .................................................................................................................... 22 編程軟件 STEP7MICRO/WIN概述 ................................................................................... 23 STEP7Micro/WIN 簡單介紹 ................................................................................................ 23 梯形圖語言特點(diǎn) ................................................................................................................ 24 STEP7Micro/WIN 參數(shù)設(shè)置（通訊設(shè)置） ....................................................................... 25 程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................... 27 設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................................ 27 控制程序流程圖 ................................................................................................................ 27 梯形圖程序 ........................................................................................................................ 28 PID指令向?qū)У倪\(yùn)用 ........................................................................................................... 31 語句 表（ STL）程序 ........................................................................................................ 35 第五章 基于組態(tài)王的 HMI設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 37 V 人機(jī)界面（ HMI）設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 37 監(jiān)控主界面 ........................................................................................................................ 38 實(shí)時趨勢曲線 .................................................................................................................... 39 歷史趨勢曲線 .................................................................................................................... 40 報(bào)警窗口 ............................................................................................................................ 40 設(shè)定畫面 ............................................................................................................................ 42 變量設(shè)置 ..................................................................................................................................... 42 動畫連接 ..................................................................................................................................... 44 第六章 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果及分析 ................................................................................................................ 46 系統(tǒng)運(yùn)行 ..................................................................................................................................... 46 運(yùn)行結(jié)果分析 ............................................................................................................................. 47 溫度趨勢曲線分析 ............................................................................................................ 47 報(bào)警信息分析 .................................................................................................................... 49 第七章 總結(jié) .............................................................................................................................................. 50 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................................... 51 致 謝 ...............................................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 第一章 前言 項(xiàng)目背景、意義 溫度控制在電子、冶金、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。由于其具有工況復(fù)雜、參數(shù)多變、運(yùn)行慣性大、控制滯后等特點(diǎn)，它對控制調(diào)節(jié)器要求極高。目前 ,仍有相當(dāng)部分工業(yè)企業(yè)在用窯、爐等烘干生產(chǎn)線，存在著控制精度不高、爐內(nèi)溫度均勻性差等問題 ,達(dá)不到工藝要求，造成裝備運(yùn)行成本費(fèi)用高，產(chǎn)出品品質(zhì)低下，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，急需技術(shù)改造。 近年來，國內(nèi)外對溫度控制器的研究進(jìn)行了廣泛、深入的 研究，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)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(diào)節(jié)器，如 :職能化 PID、模糊控制、自適應(yīng)控制等，其性能、控制效果好 ,可廣泛應(yīng)用于溫度控制系統(tǒng)及企業(yè)相關(guān)設(shè)備的技術(shù)改造服務(wù)。 在工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi) ,PLC（可編程控制器） 以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、功能強(qiáng)大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)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(shè)備 ,用于數(shù)據(jù)采集與處理、邏輯判斷、輸出控制；而上位機(jī)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(shí)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(jì)算機(jī)各自的特點(diǎn) ,得到了廣泛的應(yīng)用。在這種方式的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套溫度控制系統(tǒng)。以基于 PLC 的下位機(jī)和完成 HMI 功能的上位機(jī)相結(jié)合 ,構(gòu)建成分布式控制系統(tǒng) ,實(shí)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(kuò)展輸入輸出模塊，特別是可以擴(kuò)展一些智能控制模塊，構(gòu)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(shí)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(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、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。 此外，隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，用戶對控制系統(tǒng)的過程監(jiān)控要求越來越高， 人機(jī)界面 （ HMI） 的 出現(xiàn)正好滿足了用戶這一需求。 人機(jī)界面 可以 對 控 制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，包括參數(shù)監(jiān)測、信息處理、在線優(yōu)化、報(bào)警提示、數(shù)據(jù)記錄等功能，從而使控制系統(tǒng)變得簡單 易懂、操作 人性化，深受廣大用戶的喜歡。人機(jī)界面（ HMI）在自動控制領(lǐng)域的作用日益顯著。 HMI正在成為引導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)制造走向成功的重要因素，因?yàn)檫@些系統(tǒng)越來越多的用于監(jiān)控生產(chǎn)過程，讓過程變得更加準(zhǔn)確、簡潔和快速。 HMI 其實(shí)廣義的解釋就是 “ 使用者與機(jī)器間溝通、傳達(dá)及接收信息的一個接口 ” 。舉個例子來說，在一座工廠里頭，我們要搜集工廠各個區(qū)域的溫度、濕度以及工廠中機(jī)器的狀態(tài)等等的 信息透過一臺主控器監(jiān)視并記錄這些參數(shù)，并在一些意外狀況發(fā)生的時候能夠加以處理。這便是一個很典型的 SCADA/HMI 的運(yùn)用，一般而言， HMI 系統(tǒng)必須有幾項(xiàng)基本的能力： 實(shí)時的資料趨勢顯示 —— 把擷取的資料立即顯示在屏幕上。 自動記錄資料 —— 自動將資料儲存至數(shù)據(jù)庫中，以便日后查看。 歷史資料趨勢顯示 —— 把數(shù)據(jù)庫中的資料作可視化的呈現(xiàn)。 報(bào)表的產(chǎn)生與打印 —— 能把資料轉(zhuǎn)換成報(bào)表的格式，并能夠打印出來。 圖形接口控制 —— 操作者能夠透過圖形接口直接控制機(jī)臺等裝置。 警報(bào)的產(chǎn)生與記錄 —— 使用者可以 定義一些警報(bào)產(chǎn)生的條件 。 比方說溫度過度或壓力超過臨界值，在這樣的條件下系統(tǒng)會產(chǎn)生警報(bào)，通知作業(yè)員處理 [1]。 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(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動下，國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在職能化、自適應(yīng)、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(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)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(yīng)用 [2]。它們主要具有如下特點(diǎn) :1)適應(yīng)于大慣性、大滯 后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制。 2)能適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。 3)能適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時變的溫度控制系統(tǒng)的控制。