【正文】 位機的工作情況了。D)的 WinCC 以及 北京亞控科技發(fā)展有限公司 的 組態(tài)王（ KingView）等等。能快速便捷地進(jìn)行圖形維護和數(shù)據(jù)采集是此類系統(tǒng)的關(guān)鍵點。 它們 是在自動控制 系統(tǒng) 的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境一級 ，使用靈活的組態(tài)方式，是 為用戶迅速建設(shè)工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的軟件工具。 程序的大致過程如下：溫度和流量的模擬信號經(jīng) 傳感器采集后經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換為 4～ 20mA 的電流信號送入了西門子模擬量輸入模塊 SM331，但是 PLC 內(nèi)部并不能直接識別 4～ 20mA 的電流信號，該信號必須在 SM331 中轉(zhuǎn)換成 0～ 27648 的整數(shù)（占用一個字大小，放在 PIW 中）。 由 圖 鍋爐內(nèi) 膽水溫前饋 反饋控制的系統(tǒng)框圖可以知道，我們的程序的功能主要包括各模擬量輸入輸出，標(biāo)度變換和歸一化處理，以及兩個控制器（前饋和反饋）。 分別打開不同的塊有不同的功能和界面。 Step 7 提供 了各種版本以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求其中STEP 7 Micro/DOS、 STEP 7 Micro/WIN 是用于 S7200PLC 系列的編程和組態(tài)軟件包；STEP 7 Lite 適用于 S7300、 C7系列 PLC、 ET200X 和 ET200S 系列分布式 I/O的編程和組態(tài)軟件包； 而 STEP 7 Basis 適用于 S7300/400、 M7300/400 和 C7 系列的編程和組態(tài)軟件包。 模擬量信號采集 本次設(shè)計需采集的模擬量信號有鍋爐內(nèi)膽的溫度以及鍋爐 夾套 冷卻水的流量。 其 采用標(biāo)準(zhǔn)二線制傳輸方式，工作時需提供 24V直流電源 ，可以測量的 流量范圍 是 ～ ，測量精度為 精度： %，結(jié)果 輸出 也是 4～20mA 直流電流 。 溫度變送器則是指將測溫元件通常是傳感器測量出來的溫度信號經(jīng)過 穩(wěn)壓濾波、運算放大、非線性校正、 V/I 轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護等電路處理后，轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的 4～ 20mA 電流信號 的器件，在本設(shè)計中溫度變送器將 Pt100 鉑熱電阻溫度 傳感器 測得的溫度電阻信號轉(zhuǎn)變成電流信號 輸出 給控制器使用。 基于 s7300 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計（組態(tài)） 9 溫度傳感器、變送器 溫度傳感器（ temperature transducer） 是 可以檢測溫度并將其轉(zhuǎn)換為可用輸出信號 的儀器 。 S7300 PLC 常用的模擬量模塊有模擬量輸入模塊 SM33模擬量輸出模塊 SM33模擬量輸入 /輸出模塊 SM334： 模擬量輸入（簡稱 AI）模塊 SM331 有三種規(guī)格型號，分別是 8AI 12 位模塊、 2AI 12位模塊以及 8AI 16 位模塊。按輸出方式不同 SM322 又可以分為晶體管輸出（直流輸出模塊）、可控硅輸出（交流輸出模塊）、繼電器觸點輸出（交直流兩用輸出模塊）。 S7300 PLC 信號模塊（ SM）說明 信號模塊（ SM）又叫輸入 /輸出模塊（ I/O 模塊），是 CPU 模塊與現(xiàn)場輸入輸出原件和設(shè)備連接的橋梁，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場輸入 /輸出設(shè)備來選擇各種用途的 I/O 模塊。 革新的 標(biāo)準(zhǔn) 型 CPU： CPU 31 CPU 31 CPU 3152DP。 S7300 PLC CPU 模塊說明 PLC 的 CPU 模塊是 該前饋 反饋 控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé) 整個 系統(tǒng)的中央控制，程序的存儲與 執(zhí)行，實現(xiàn)通信功能， 并 為 U形總線提供 5V 的 電源。 可編程控制器具有 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴展容易； 編程簡單（采用簡單明了的梯形圖、邏輯圖和語句表等編程語言）、使用方便，； 對工作環(huán)境要求不高 ，抗干擾能力強，可靠性強等特點 PLC 由于高可靠性而 運用廣泛，生產(chǎn) PLC 的廠家也有很多，其中不乏西門子（ SIMATIC） ，三菱 （ Mitsubishi Electric） ， 羅克 韋爾 （ AB） 等大公司，它們的產(chǎn)品規(guī)格性能，適用場合有大同小異的也有截然不同的，以西門子公司為例就有 LOGO，200,300,400,1200 等多個系列。但 是由于簡稱 PC 容易與個人計算 機（ Personal Computer） 混淆， 所以 人們習(xí)慣性仍用 PLC作為可編程控制器的簡稱。與一般前饋 反饋 控制系統(tǒng) 不同，基于 S7300的鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的前饋調(diào)節(jié)器跟反饋調(diào)節(jié)器并不是分開的，而是都由S7300PLC 來實現(xiàn)的，因此我們可以得到鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖： 圖 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)框圖 由鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖可以看出本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)主要有： 連接系統(tǒng)硬件設(shè)備； 編寫 PLC 前饋與 PID 模塊程序； 繪制組態(tài)界面并建立連接； 整定各項參數(shù)得出結(jié)論。 設(shè)計任務(wù)分析 圖 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如圖 就是鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控 制系統(tǒng)的實物結(jié)構(gòu)圖，既然要分析鍋爐內(nèi)膽鍋爐內(nèi)膽的水溫，我們就要從水著手，循序漸進(jìn)。 一般前饋 反饋控制系統(tǒng)的原理圖 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 由前饋 反饋控制的概念及原理圖可以知道 系統(tǒng)中需要測量的信號 主要由被控量跟擾動信號 。 是開環(huán)控制系統(tǒng)；根據(jù)其系統(tǒng)框圖可以顯然看出，在克服擾動后前饋控制系 統(tǒng)并沒有加入對輸出結(jié)果的檢驗和校正環(huán)節(jié)，屬于“開環(huán)”。 靜態(tài)前饋控制是指在足夠穩(wěn)定的工況下對擾動進(jìn)行補償，此時前饋控制器的輸出和輸入是一比例關(guān)系，而跟時間 t沒有關(guān)系；也就是說此時的前饋控制器傳遞函數(shù) Gff(s)是一個靜態(tài)的系數(shù) Kf，故稱為靜態(tài)前饋控制。拋磚引玉，力求展示出前饋 反饋控制系統(tǒng)的特點，為成為一名合格的自動化專業(yè)畢業(yè)生打下基礎(chǔ)。但溫度作為被控量的話不僅滯后大而且往往還存在著流量、液位等多種擾動，因此如何克服擾動實現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制是自動化工程師們努力研究的方向之一。Temperature 目錄 1 緒論 ................................................................... 1 2 基本背景知識 ........................................................... 2 前饋 反饋控制 ..................................................... 2 前饋控制系統(tǒng) ................................................. 2 前饋 反饋控制系統(tǒng) ............................................ 3 設(shè)計任務(wù)分析 ...................................................... 4 3 控制系統(tǒng)硬件 ........................................................... 6 控制設(shè)備 .......................................................... 6 PLC 基本介紹 .................................................. 6 S7300 PLC CPU 模塊說明 ....................................... 7 S7300 PLC 信號模塊（ SM）說明 ................................. 8 測量變送設(shè)備 ...................................................... 9 溫度傳感器、變送器 ........................................... 9 流量計 ....................................................... 9 4 系統(tǒng)的設(shè)計過程 ........................................................ 10 系統(tǒng)裝置接線 ..................................................... 10 模擬量信號采集 ................................................... 11 西門子 Step 7 編程軟件的簡介 ...................................... 11 PLC 程序的編寫 .................................................... 15 5 組態(tài)的建立過程 ........................................................ 19 組態(tài)軟件介紹 ..................................................... 19 組態(tài)的建立過程 ................................................... 24 控制參數(shù)的整定 ................................................... 28 結(jié)語 .................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ................................................................ 32 致謝 ........................