【正文】 W1 SW2 SW3 OFF OFF ON 177。 5V,177。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。 本溫度控制系統(tǒng)由于輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)不多，本可以使用 CPU224 以下的類型，不過為了能調(diào)用編程軟件 STEP 7 里的 PID模塊，只能采用 CPU226 及以上機(jī)種。此系統(tǒng) 選用 S7200 CPU226， CPU226 集成了 24 點(diǎn)輸入 /16 點(diǎn)輸出，共有 40 個(gè)數(shù)字量 I/O。 S7200 PLC 屬于小型整體式的 PLC, 本機(jī)自帶 RS485 通信接口、內(nèi)置電源和 I/O 接口。 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種 形式。保護(hù)和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認(rèn)真加以考慮。初始化程序的主要內(nèi)容有：對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行清零，對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢 復(fù)，對(duì)某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對(duì)某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。 3. 編寫應(yīng)用程序 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì) PLC 程序。畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入 PLC 的控制電路等。 PLC 選擇包括對(duì) PLC 的機(jī)型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇。 (1) 系統(tǒng) I/O 設(shè)備的選擇。電氣系統(tǒng)與機(jī)械、液壓、氣動(dòng)及各儀表等系統(tǒng)間的關(guān)系 。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分 以下 5 步進(jìn)行。 (2) 工藝復(fù)雜程度 當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí) ,采用 PLC 控制具有更大的優(yōu)越性 . (3) 可靠性要求 目前 ,當(dāng) I/O 點(diǎn)數(shù)在 20 甚至更少時(shí)，就趨向于選擇 PLC 控制了。適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在 I/O 接口、通信能力等方面留有余地。確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)原則往往會(huì)涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為 4 點(diǎn)。本章主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)角度，介紹該項(xiàng)目的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟、 PLC 的硬件配置、外部電路設(shè)計(jì)以及 PLC 控制器的設(shè)計(jì)和參數(shù)的整定。例如：通過歸檔數(shù)據(jù)，您可 以查看過去一段時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行情況，過程變量等。 (2) 系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單化 操作員可以通過監(jiān)控界面來控制過程。 HMI 軟件分為兩部分，即運(yùn)行于 HMI 硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于 PC 機(jī) Windows 操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如組態(tài) 王等 ）。 人機(jī)界面（ HMI Human Machine Interface）以其 美觀易懂、操作 人性化等顯著特點(diǎn)，正好滿足這種需求而得到廣泛的應(yīng)用。 可編程控制器的分類及特點(diǎn) 根據(jù) PLC 的結(jié)構(gòu)形式，可將 PLC 分為整體式和模塊式兩類 。 PLC 本質(zhì)上就是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，其工作原理與普通計(jì)算機(jī)類似，具有計(jì)算 機(jī)的許多特點(diǎn)。 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(yīng)性就越強(qiáng)。目前則傾向于采用電可擦除的只讀存儲(chǔ)器（ EEPROM） 或閃存 (Flash Memory)，免去了后備電池的麻煩。 3）存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器（內(nèi)存）主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器 輸 入 接 口 中 央 處 理 單 元CPU 輸 出 接 口 電源 存儲(chǔ)單元 反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。 （ 6）按程序進(jìn)行處理，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo) 志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容。 （ 2）監(jiān)視電源、 PLC 內(nèi)部各個(gè)單元電路的工作狀態(tài)。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)如圖 21所示 ： 圖 21 PLC 基本結(jié)構(gòu)圖 1） CPU（中央處理器） CPU 是 PLC 的核心，由運(yùn)算器、控制器、寄存器 、系統(tǒng) 總線 ， 外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路構(gòu)成。目前， PLC 在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于 鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè) 。 1968 年，美國通用汽車公司（ GM）為了適應(yīng)生產(chǎn)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(yīng)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(yīng)具備的十大條件，立即引發(fā)了開發(fā)熱潮。 第六章，展示了系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果，然后對(duì)其分析得出結(jié)論。 第二章，簡(jiǎn)單概述了 PLC 和人機(jī)界面的基本概念以及結(jié)構(gòu)功能等基礎(chǔ)內(nèi)容。 同時(shí)利用亞控公司的 組態(tài)軟件“組態(tài)王”設(shè) 計(jì)一個(gè) 人機(jī)界面 （ HMI） ， 通過串行口與可編程控制器通信， 對(duì) 控制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，從而使用戶操作更方便。 PLC 的應(yīng)用已成為一個(gè)世界潮流，在不久的將來 PLC 技術(shù)在我國將得到更全面的推廣和應(yīng)用。隨著我國加入 WTO，我國政府及企業(yè)對(duì)此非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)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(shù)合作等方式，組建了一批合資、合作及獨(dú)資企業(yè)，使我國溫度儀表等工業(yè)得到迅速的發(fā)展 [4]。而適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成 熟。 6)溫度控制系統(tǒng)既有控制精度高、 抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好的特點(diǎn)。 4)這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工職能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛。 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(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)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]。 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。舉個(gè)例子來說，在一座工廠里頭，我們要搜集工廠各個(gè)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(tái)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(shí)候能夠加以處理。 人機(jī)界面 可以 對(duì) 控 制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，包括參數(shù)監(jiān)測(cè)、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(jiǎn)單 易懂、操作 人性化，深受廣大用戶的喜歡。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(dòng)控制。 在工業(yè)自動(dòng)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(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、性價(jià)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(dòng)控制之中。 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。編程時(shí)調(diào)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(jiǎn)潔，運(yùn)行速度更為理想。I 揚(yáng) 州 高 等 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 校 YANGZHOU TECHNICAL VOCATIONAL COLLEGE 畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)） 題 目 基于倉庫糧食溫度的監(jiān)控與處理 作 者 所 屬 學(xué) 校 揚(yáng)州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 專 業(yè) 年 級(jí) 08屆電氣自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 教師 寫 作 時(shí) 間 20200423 II 摘 要 可編程控制器 是一種應(yīng)用很廣泛的自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制能力強(qiáng)、操 作靈活方便、可靠性高、適宜長(zhǎng)期連續(xù)工作的特點(diǎn)，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 S7200系列的可 編程控制器和亞控公司的組態(tài)軟件組態(tài)王的爐溫控制 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞 ： 溫度控制 可編程控制器 人機(jī)界面 組態(tài)王 III Abstract Programmable Logic Controller (PLC) is a kind of automatic control equipment which is widely used in the industrial manufacture. It merges the traditional control technology, puter and munication technologies with a strong ability to control, flexible operation, high reliability and suitable for longterm characteristics of continuous work. It is very suitable for temperature control requirements. In the industrial field, with the rapid increase in the degree of automation, it is more and more important to monitor the process of control system for the users. The emergence of humanmachine interface meets the needs of users. Manmachine interface can prehensively monitor the control system, including process monitoring, alarm, data logging and other functions, so that the control systems have bee userfriendly operation, the process of visualization and it will play more and more important part in the field of automatic control. This essay mainly introduces a design of temperature control system with SIMATIC programmable logic controller (PLC) and configuration software Kingview which is developed by Beijing Yakong Company. When programming, we use the PID control arithmetic software module which is contained in the program software STEP 7 Micro WIN so that the program looks easier and operates more quickly. In order to monitor the control system and process data in actual time, we designed Human Machine Interface（ HMI） with the configuration software Kingview. The result of experiment proves that this temperature control system could run quickly, accurately and have good stability, which is the advantage of the control system. This control system has been widely used in the industrial temperature control field. With the continuous development of automatic science and technology, highprecision, intelligent, userfriendly temperature control system is the inevitable trend of development at home and abroad. Keywords: Temperature Control PLC HMI Kingview IV 目 錄 第一章 前言 ................................................................................................................................................1 項(xiàng)目背景