【正文】 T51TON T52, VW36子程序 0LD LPSAR= VD30, //如果溫度小于 84℃S , 1 //使 常 ONR , 1 //使 常 OFFLPP27AR= VD30, //如果溫度大于 84℃S , 1 //使 常 ONR , 1 //使 常 OFFLD //常 ON 繼電器AN A //如果 為 ON，則執(zhí)行以下程序MOVR , VD0 //輸入 P 值 300 到 VD0MOVR , VD4 //輸入 I 值 到 VD4MOVR , VD8 //輸入 D 值 到 VD8MOVR , VD12 //輸入設(shè)定溫度值 到 VD12LD AN A //如果 為 ON，則執(zhí)行以下程序MOVR , VD0 //輸入 P 值 到 VD0MOVR , VD4 //輸入 I 值 . 到 VD4MOVR , VD8 //輸入 D 值 到 VD8MOVR , VD12 //輸入設(shè)定溫度值， 到 VD12子程序 1LD MOVR VD12, VD104 //輸入設(shè)定溫度值/R , VD104 //把設(shè)定值歸一化處理MOVR VD0, VD112 //輸入 P 值到 PID 回路中MOVR , VD116 //輸入采樣時(shí)間到 PID 回路中MOVR VD4, VD120 //輸入 I 值到 PID 回路中MOVR VD8, VD124 //輸入 D 值到 PID 回路中28子程序 2LD MOVW AIW0, AC1 //采樣溫度，放于 AIW0 中DTR AC1, AC1 MOVR AC1, VD100/R , VD100 //把采樣值歸一化處理MOVR AC1, VD30 /R , VD30 //把實(shí)際溫度值放于 VD30 中LD PID VB100, 0 //調(diào)用 PID 指令+R , VD16MOVR VD16, VD20 //計(jì)時(shí)/R , VD20LD MOVR VD108, AC1 //控制器輸出*R , AC1 //把輸出值轉(zhuǎn)化為下一周期的加熱時(shí)間ROUND AC1, AC1DTI AC1, VW34MOVW +100, VW36 //下一周期的非加熱時(shí)間I VW34, VW3629 // 啟動(dòng)// 關(guān)閉// 使得中間寄存器接通//使加熱運(yùn)行燈亮//使停止指示燈亮// 是保護(hù)按扭主程序// 根據(jù)溫度大小初始化指示燈30//每 10 秒接通 1 次 //每 10 秒調(diào)用 1 次子程序 2// 調(diào)用子程序 1// 調(diào)用子程序 0// 啟動(dòng)狀態(tài)下的初始化// 關(guān)閉狀態(tài)下的初始化31// 調(diào)用子程序 0// 調(diào)用子程序 1// 每 10 秒接通一次// T51 不接通時(shí)處于加熱狀態(tài)//溫度小于 84 度，接通， ， 關(guān)閉// 溫度小于 84 度， 接通， ， 關(guān)閉子程序 032 //P 值//I 值//D 值//設(shè)定溫度33 子程序 1 // 把設(shè)定溫度傳進(jìn) PID 回路//把采樣時(shí)間傳進(jìn) PID 回路//計(jì)算運(yùn)行時(shí)間，單位分子程序 2// 把 P 值傳進(jìn) PID 回路// 把 I 值傳進(jìn) PID 回路// 把 D 值傳進(jìn) PID 回路34//調(diào)用 PID 回路//計(jì)算運(yùn)行時(shí)間，單位秒// 對(duì) PID 回路的輸出值進(jìn)行歸一化處理// 得到下一周期的加熱時(shí)間// 得到下一周期的不加 熱時(shí)間35 第六章 組態(tài)畫面設(shè)計(jì)組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，可為擁護(hù)提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。 圖 51 硬件連線圖2) I/O 點(diǎn)地址分配如表 52 所示。K 型傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)加熱爐中的溫度，把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò) PLC 模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)。然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。經(jīng)驗(yàn)法又叫現(xiàn)場(chǎng)湊試法，它不需要進(jìn)行事先的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，而是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，利用一組經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，根據(jù)反應(yīng)曲線的效果不斷地改變參數(shù)，對(duì)于溫度控制系統(tǒng)，工程上已經(jīng)有大量的經(jīng)驗(yàn)，其規(guī)律如表 412 所示。 SpanOfMRestnscal )(??（） S7200 不提供直接將實(shí)數(shù)一步轉(zhuǎn)化成整數(shù)的指令，必須先將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化成雙整數(shù)，再將雙整數(shù)轉(zhuǎn)化成整數(shù)。另外一種實(shí)現(xiàn)方法就是，在歸一化的時(shí)候，值域大小可以縮小 10 倍，那么，填寫目標(biāo)溫度的時(shí)候就可以把實(shí)際值直接寫進(jìn)去 [19]。歸一化的公式如 : （??estpanrawnoumOfSRR??/）式中, ——標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；noumR ——未標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值 。使用指令 DTR 就可以了。在本文中，經(jīng)過(guò)測(cè)量的溫度信號(hào)被轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)溫度值才是過(guò)程變量，所以，這兩個(gè)數(shù)不在同一個(gè)數(shù)量值，需要他們作比較，那就必須先作一下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。LOOP 是回路號(hào)，可以是 0~7，不可以重復(fù)使用。西門子 S7200 系列 PLC 中使用的是 PID 回路指令。其離散化的規(guī)律如表 45 所示：15表 45 模擬與離散形式模擬形式 離散化形式)()(tcrte??)()(ncrne??dTT1?te0)( ???nini ee00)()(所以 PID 輸出經(jīng)過(guò)離散化后，它的輸出方程為: ()??0 0)()( )1())( unun uneTieeKdiPnid??? ??????????式 中， 稱為比例項(xiàng)；)()(neKuPP 稱為積分項(xiàng)； ?ipiTn0 稱為微分項(xiàng)；??)1())(?neKudpd上式中，積分項(xiàng) 是包括第一個(gè)采樣周期到當(dāng)前采樣周期的所有誤差的??ni1)(累積值 [17]。)(t ——比例系數(shù) P。 避 免 較大 的 誤 差 出 現(xiàn) ， 微 分 控 制 不 能 消 除 余 差 。在 積 分 控 制 (I)中 ， 控 制 器 的 輸 出 與 輸 入 誤 差 信 號(hào) 的 積 分 成 正 比 關(guān) 系 。人們?cè)趹?yīng)用的過(guò)程中積累了許多的經(jīng)驗(yàn)，PID的研究已經(jīng)到達(dá)一個(gè)比較高的程度。程序采用的是粗調(diào)和微控兩段式控制方式。PWM 信 號(hào) 仍 然 是 數(shù) 字 的 ， 因 為 在 給 定 的 任 何 時(shí) 刻 ， 滿 幅 值 的 直 流 供 電 要 么完 全 有 (ON)， 要 么 完 全 無(wú) (OFF) [16]。通信端口的設(shè)置，同樣的，我們用到的地址是 1，如圖 39 所示。見(jiàn)圖 37 所示。用戶可以利用該軟件開發(fā)程序，也可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)，該軟件是 SIMATIC S7200 擁護(hù)不可缺少的開發(fā)工具 STEP 7MWIN32 在開始安裝的時(shí)候是選擇語(yǔ)言界面，對(duì)于版本 來(lái)說(shuō)，這時(shí)候沒(méi)有選擇中文的，但可以先選擇其他語(yǔ)言，見(jiàn)圖 35。SW4 沒(méi)有使用，SW5 用于選擇斷線檢測(cè)方向，SW6 用于選擇是否進(jìn)行斷線檢測(cè)，SW7 用于選擇測(cè)量單位，SW8 用于選擇是否進(jìn)行冷端補(bǔ)償，見(jiàn)表 34[15]。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 論 文 才 用 的 是 K 型 熱 電 阻 [14]。 常 用 熱 電 偶 可 分 為 標(biāo) 準(zhǔn) 熱 電 偶 和 非 標(biāo) 準(zhǔn) 熱 電 偶 兩 大 類 。本論文采用的是 CUP224。 5）電源 PLC 的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供 CPU、存儲(chǔ)器等所需的直流電，是整個(gè) PLC 的能源供給中心。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的 CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器及與 PLC 系統(tǒng)總線相連接的接口。3) 輸入輸出模塊 輸入模塊和輸出模塊通常稱為 I/O 模塊或 I/O 單元。CPU 控制著 PLC 工作，通過(guò)讀取、解釋指令，指導(dǎo) PLC 有條不紊的工作。模塊式 PLC 一般由 CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存模塊、電源模塊、底版或機(jī)架組成。如今，世界各國(guó)的一些著名的電氣工廠幾乎都在生產(chǎn)可編程控制器 [11]。 1968 年，美國(guó)的汽車制造公司通用汽車公司(GM)提出了研制一種新型控制器的要求，并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備十大條件，立即引起了開發(fā)熱潮。4第二章 可編程控制器的概述 可編程控制器的產(chǎn)生可編程控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，英 文 全 稱 ： Programmable Controller， 為 了 和 個(gè) 人 計(jì) 算 機(jī) (PC)區(qū) 分 ， 一 般 稱 其 為 PLC。 第五章，介紹了設(shè)計(jì)程序的設(shè)計(jì)思想和程序，包括助記符語(yǔ)言表和梯形圖。具體有以下幾方面的內(nèi)容：第一章，對(duì) PLC 系統(tǒng)應(yīng)用的背景進(jìn)行了闡述，并介紹當(dāng)前溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自3整定等方面取得成果。它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)控制。但是，F(xiàn)CS 還沒(méi)有完全成熟，它才剛剛進(jìn)入實(shí)用化的現(xiàn)階段，另一方面，另一方面， 目前現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)共有 12 種之多，這給 FSC 的廣泛應(yīng)用添加了很大的阻力?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）綜合了數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段的系統(tǒng)。也可以說(shuō)數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng) DCS 的脊柱。但如果單獨(dú)采用工控機(jī)作為控制系統(tǒng)，又有易干擾和可靠性差的缺點(diǎn)。影響燃燒的因素十分復(fù)雜，較正確的數(shù)學(xué)模型不易建立，以經(jīng)典的 PID 為基礎(chǔ)的常規(guī)儀表控制，已很難達(dá)到最佳狀態(tài)。工控機(jī)（IPC ）即工業(yè)用個(gè)人計(jì)算機(jī)。PLC 是一種數(shù)字控制專用電子計(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過(guò)模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。單片機(jī)的發(fā)展歷史雖不長(zhǎng)，但它憑著體積小，成本低，功能強(qiáng)大和可靠性高等特點(diǎn)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?！? 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r溫度控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科研以及日常生活等領(lǐng)域占有重要的地位。在 組 態(tài) 概 念 出 現(xiàn) 之 前 ，要 實(shí) 現(xiàn) 某 一 任 務(wù) ， 都 是 通 過(guò) 編 寫 程 序 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 的 。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍然是常規(guī)的 PID 控制。溫度控制系統(tǒng)的工藝過(guò)程復(fù)雜多變，具有不確定性，因此對(duì)系統(tǒng)要求更為先進(jìn)的控制技術(shù)和控制理論。關(guān)鍵詞： 溫度控制；可編程控制器；PID；組態(tài)王IAbstractTemperature is the most universal and important industrial parameter in all kinds of technical produce and scientific experiment. The manipulative precision of temperature will take a great effect on production or experimental result. In many cases，we need to control the temperature of various types of furnace, heat treatment furnaces, reactors .But they are plex and changing .As a result, its control over demand regulator .The mode of temperature control is various. The programmable logi