【正文】 測(cè)值來表征動(dòng)態(tài)特性,具有易執(zhí)行且魯棒性較強(qiáng)的特點(diǎn),這種自整定法能綜合采用專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整定。其基本思想是在控制系統(tǒng)中設(shè)置兩種模態(tài):測(cè)試模態(tài)和調(diào)節(jié)模態(tài)。本設(shè)計(jì)中我們采用西門子S7200的PID參數(shù)自整定功能，可由PID整定控制面板來實(shí)現(xiàn)，如圖35所示：圖35 PID調(diào)節(jié)面板界面第一步：在PID Wizard (向?qū)В┲型瓿蒔ID功能配置第二步：打開PID調(diào)節(jié)控制面板，設(shè)置PID回路調(diào)節(jié)參數(shù)在Micro/WIN ，進(jìn)入PID調(diào)節(jié)控制面板中，如果面板沒有被激活（所有地方都是灰色），可點(diǎn)擊配置按鈕運(yùn)行CPU。如圖36所示：第四步：在手動(dòng)將PID調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)后，即過程值與設(shè)定值接近，且輸出沒有不規(guī)律的變化，并最好處于控制范圍中心附近。開始自整定后，給定值不能再改變）。同時(shí)它還有一些工具性的功能，例如用戶程序的文檔管理和加密等。軟件功能的實(shí)現(xiàn)可以在聯(lián)機(jī)工作方式（在線方式）下進(jìn)行，部分功能的實(shí)現(xiàn)也可以在離線工作方式下進(jìn)行。兩者的主要區(qū)別是：聯(lián)機(jī)方式下可直接針對(duì)相連的PLC進(jìn)行操作，如上載和下載用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)等；而離線方式下不直接與PLC 聯(lián)系，所有程序和參數(shù)都暫時(shí)存放在磁盤上，等聯(lián)機(jī)后在下載到PLC 中。1. 硬件連線如圖41所示。第一步：連接硬件并設(shè)置通信端口，將PLC與計(jì)算機(jī)通信口連接，PLC的通信端口是RS485端口，而計(jì)算機(jī)的通信端口是RS232端口，所以連接的時(shí)候要使用變送電纜。最后，通過實(shí)際的編程實(shí)現(xiàn)的整個(gè)系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)。使用戶可以實(shí)時(shí)查看和控制工業(yè)生產(chǎn)過程。然后打開剛建立的工程。點(diǎn)擊確定，就會(huì)出現(xiàn)，畫面就會(huì)自動(dòng)打開。內(nèi)存變量是組態(tài)王內(nèi)部的變量，不跟被監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行交換。并規(guī)定溫度超過90℃為溫度過高，立刻要作出相應(yīng)警示信號(hào)。加熱爐的指示燈是表示加熱爐的加熱狀態(tài)，（亮），表示系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)，紅色（暗）表示爐正處于非加熱狀態(tài)。X方向表示時(shí)間，Y方向表示變量的量程百份比。 圖56 實(shí)時(shí)趨勢(shì)畫面設(shè)置 創(chuàng)建報(bào)警窗口1) 歷史報(bào)警窗口在工具箱中選用報(bào)警窗口工具，在面板中繪制報(bào)警窗口，添加文本等就可。畫面的自動(dòng)彈出，在事件命令語言中，輸入show picture(實(shí)時(shí)報(bào)警窗口)。58 實(shí)時(shí)報(bào)警設(shè)置 建立系統(tǒng)原理畫面在工程管理器中，選擇新建原理畫面，運(yùn)用工具箱中的工具以及圖庫中的圖片完成系統(tǒng)原理畫面的設(shè)計(jì)，如圖59所示。當(dāng)然，也可以修改設(shè)定的目標(biāo)溫度值，如圖510所示圖 510 參數(shù)監(jiān)控與設(shè)置 本章小結(jié)本章主要介紹了加熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它提供了集成、靈活、易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，能夠快速建立、測(cè)試和部署自動(dòng)化應(yīng)用，來連接、傳遞和記錄實(shí)時(shí)信息。第6章 　系統(tǒng)調(diào)試組態(tài)王和PLC編程軟件不能同時(shí)啟動(dòng)，因?yàn)樗麄兪褂玫氖峭粋€(gè)端口，要想在線利用組態(tài)王監(jiān)控程序，那就先必須在關(guān)閉組態(tài)王的情況下，先把PLC程序下載到PLC中，并且運(yùn)行程序，再把編程軟件關(guān)閉，才可以啟動(dòng)組態(tài)王，這樣就可以利用組態(tài)王在線監(jiān)控了。PLC地址設(shè)為默認(rèn)地址:“2”。如果連接不成功，會(huì)出現(xiàn)通信失敗的提示語言，那就要查明原因，否則不能監(jiān)控。當(dāng)確定可以開始系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，單擊啟動(dòng)按扭，程序進(jìn)入加熱模式，指示燈變綠，爐子里的燈相當(dāng)于實(shí)物中加熱爐的加熱指示燈，兩者亮暗的步伐是同步的。圖 62 啟動(dòng)主畫面 參數(shù)設(shè)定和監(jiān)控如圖63所示，畫面的上半部分可以查詢當(dāng)前的實(shí)際溫度和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)候的PID參數(shù)，還可以觀察系統(tǒng)運(yùn)行了多少時(shí)間。按扭前的燈是用來顯示系統(tǒng)正處于哪一種模式下運(yùn)行。系統(tǒng)中設(shè)定了一旦溫度超過90℃就報(bào)警，但實(shí)際操作中，如果沒有特殊的情況，一般不會(huì)出現(xiàn)那么大的超調(diào)，下面的畫面是人為的使系統(tǒng)溫度過高，來測(cè)試一下報(bào)警的功能，如圖64所示。結(jié) 論本設(shè)計(jì)研究了電爐的溫度控制，系統(tǒng)采用西門子的S7200PLC為控制器，運(yùn)用了PID算法對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行控制，最后可在監(jiān)控的組態(tài)王畫面上準(zhǔn)確的觀測(cè)到溫度的實(shí)時(shí)變化。這些問題都是需要進(jìn)一步研究改進(jìn)的。 在此還要感謝陪我走過大學(xué)4年的所有同學(xué)，你們給了我很多美好的回憶，以及感謝我所使用的參考文獻(xiàn)的編寫及翻譯者，他們的研究與探索，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利地完成。PLC作為一種很有特色和發(fā)展前途的控制設(shè)備, 目前主要用于有大量開關(guān)量和少數(shù)模擬量的控制系統(tǒng)中。2　問題的提出及實(shí)驗(yàn)方案近零的水平溫控系統(tǒng)是典型的工業(yè)控制對(duì)象, 被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的各個(gè)行業(yè), 甚至在日常生活中溫控系統(tǒng)也十分常見。目前采用的常規(guī)P ID 控制在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中受到參數(shù)整定方法繁雜的困擾, 參數(shù)往往整定不良、性能欠佳。 積分增益求出誤差信號(hào)的積分, 并將誤差減低到接, 積分增益還有助于過濾掉實(shí)測(cè)溫度信號(hào)中的噪音。輸入單元1771 IFE 是一塊智能的塊傳送模塊, 它將模擬量輸入信號(hào)傳送至任何具有傳送能力的A B PLC 接口, 并將模擬量(如溫度、壓力) 轉(zhuǎn)換成一個(gè)成比例的12 位二進(jìn)制數(shù)或一個(gè)4 位BCD 值, 轉(zhuǎn)換后的值存儲(chǔ)在模塊的存儲(chǔ)器中, 通過塊傳送指令發(fā)送到PLC。其溫度控制系統(tǒng)見圖1。附錄21 PLC and PID profile Programmable controller (PLC) is used as a new industrial control device, in scientific research, production and social life and so on many domains have been applied more and more. It has plasticity, memory sex, acceptable various ways of input/output etc, in addition to separate a control besides, more can undertake multiple connections, control powerful easy to achieve overall automation goals, especially with more modification, reusable, extremely is worth popularizing, therefore already popular with automatic control bounded wele. PLC as a very distinctive and development prospects of control equipment, mainly used for switch quantity and minority plenty of analogue control system. In the course of industrial production process control, analog quantities of P ID (proportion, integral, differential) adjustment is mon kind of control mode, this is due to P ID adjust not demand for the control system of the mathematical model. Meanwhile P ID regulator and the typical structure, can according to the specific circumstances of the controlled object, using P ID varieties, has the strong flexibility and applicability. The small and mediumsized PLC control system only to all the way or A few road simulation quantity closedloop control, hardware only equipped with A/D and D/A conversion module, the software can buy corresponding manufacturefurnished P ID programming function module, need to set the P ID parameters, running P ID control instruction, can accurately control circuit output values.2 problems presented and experiment scheme Nearly zero level temperature control system is a typical industrial control object, which has been widely u。用編制好的程序?qū)ζ溥M(jìn)行計(jì)算, 得到實(shí)際溫度值, 再與給定的溫度值相比較, 得到的偏差值經(jīng)過P ID 運(yùn)算后, 輸出的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換, 再由輸出模塊送給可控硅電壓調(diào)整器, 產(chǎn)生可控硅脈沖觸發(fā)信號(hào), 該信號(hào)觸發(fā)可控硅電路, 最終由該電路驅(qū)動(dòng)電爐的加熱絲。輸出模塊1771 O FE 具有4 個(gè)輸出通道, 在每一個(gè)通道上可將二進(jìn)制或4 位BCD 碼轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào), 以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出設(shè)備。在許多情況下，比例積分控制策略也可以產(chǎn)生滿足要求的結(jié)果, 而且通常要比完全的PID 控制器更容易調(diào)整到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài), 并獲得符合要求的穩(wěn)定時(shí)間。在P ID 控制器中, 誤差信號(hào)(受控系統(tǒng)期望的溫度與實(shí)際溫度之間的差值) 在加到溫度控制電源驅(qū)動(dòng)電路之前先分別以三種方式( 比例、積分和微分) 被放大。溫控系統(tǒng)的被控對(duì)象往往是比較復(fù)雜的, 具有大慣性、純后、參數(shù)時(shí)變等特征。同時(shí)P ID 調(diào)節(jié)器又具有典型的結(jié)構(gòu), 可以根據(jù)被控對(duì)象的具體情況,采用P ID 的變種, 有較強(qiáng)的靈活性和適用性。參考文獻(xiàn)1 畢業(yè)設(shè)計(jì)加熱爐參數(shù)檢測(cè)和爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].2 郭俊. 基于PLC溫控系統(tǒng)的PID控制器的實(shí)現(xiàn). 3 袁宏斌. 西門子S7200PLC應(yīng)用教程. 機(jī)械工業(yè)出版社. ~26.4 劉華波. 西門子S7200PLC編程及應(yīng)用案例精選. 機(jī)械工業(yè)出版社. 20095 熱電阻Pt100測(cè)溫電路調(diào)試體會(huì)[J]. 6 徐國林. 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