【正文】 ) 比例系數(shù) KC 對系統(tǒng)性能的影響： 比例系數(shù)加大，使系統(tǒng)的動(dòng)作靈敏，速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減小。兩路模擬信號經(jīng)過 EM235 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送入PLC， PLC 再通過 PID模塊進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)控制。 整體設(shè)計(jì)方案如圖 33: 圖 33 整體設(shè)計(jì)方案 24V 系統(tǒng)硬件連線圖如圖 34 : 圖 34 系統(tǒng)硬件連線圖 PLC 控制器的設(shè)計(jì) 控制器的設(shè)計(jì)是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的一步。 可控硅溫度控制器 由主回路和控制回路組成。 PT 后的 100即表示它在 0℃時(shí)阻值為 100歐姆，在 100℃時(shí)它的阻值約為 。其中最為常用于測量溫度的是熱電偶和熱電阻，熱電偶是將溫度轉(zhuǎn)化為電勢變化，而熱電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻的變化。用戶必須用 DIP開關(guān)來選擇熱電偶的類型，斷線檢查，測量單位，冷端補(bǔ)償和開路故障方向： SW1～SW3用于選擇熱電偶的類型， SW4沒有使用， SW5用于選擇斷線檢測方向， SW6用于選擇是否進(jìn)行斷線檢測， SW7用于選擇測量方向， SW8用于選擇是否進(jìn)行冷端補(bǔ)償。在這里我們選擇西門子的 EM235 模擬量輸入 /輸出模塊。 6個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 S7200 CPU 的選擇 S7200 系列的 PLC 有 CPU22 CPU22 CPU22 CPU226等類型。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟可參考圖 31 ： 圖 31 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 PLC 的選型和硬件配置 PLC 型號的選擇 本溫度控制系統(tǒng)采用德國西門子 S7200 PLC。 2．設(shè)計(jì)梯形圖程序。 5．設(shè)計(jì)軟件及硬件進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，進(jìn)行控制柜（臺(tái)）等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以按以下步驟進(jìn)行： 1．熟悉被控對象，制定控制方案 分析被控對象的工藝過程及工作特點(diǎn)，了解被控對象機(jī)、電、液之間的配合，確定被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的控制要求。 4．應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇 PLC 的型號、 I／ O 點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。 (3) 建立動(dòng)畫連接 連接 ,就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行 ,以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。而且，它能充分利用 Windows 的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳 下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。 在當(dāng)今工控領(lǐng)域，一些常用的大型組態(tài)軟件主要有： ABBOptiMax， WinCC，iFix， Intouch，組態(tài)王，力控，易控， MCGS 等。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。 (二 )中型 PLC 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 256～ 1024 點(diǎn)之間， I/O 的處理 方式除了采用一般 PLC 通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式即在掃描用戶程序的過程中直接讀輸入刷新輸出，它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 I/O分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 工作原理 可編程控制器的組成 : PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。我國從 1974年開 始研制， 1977年開始工業(yè)推廣應(yīng)用。 [7] 二 PLC 和組態(tài)軟件 可編程控制器是是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，簡 稱 PLC（ Programmable logic Controller),它使用可編程序的記憶以存儲(chǔ)指令，用來執(zhí)行邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、和演算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入輸出，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。一次擾動(dòng)：作用在主被控過程上的，而不包括在副回路范圍內(nèi)的擾動(dòng)。論文通過對德國西門子公司的 S7200 系列 PLC 控制器，溫度傳感器將檢測到的實(shí)際爐溫轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)過模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到PLC 中進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)， PID控制器輸出轉(zhuǎn)化為 010mA 的電流信號 輸入控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率。 [5] 項(xiàng)目 內(nèi)容 以鍋爐為被控對象，以鍋爐出 口水溫為主被控參數(shù)，以爐膛內(nèi)水溫為副被控參數(shù)，以加熱爐電阻絲電壓為控制參數(shù)，以 PLC 為控制器，構(gòu)成鍋爐溫度串級控制系統(tǒng)；采用 PID算法，運(yùn)用 PLC 梯形圖編程語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的 自 動(dòng)控制。PID 控制的效果完全取決于其四個(gè)參數(shù) ,即采樣周期 ts、比例系數(shù) Kp、積分系數(shù) Ki、微分系數(shù) Kd。電熱鍋爐目前主要用于供暖和提供生活用水。 PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 電熱鍋爐的控制系統(tǒng) 溫度控制 串級控制 PLC PID 課題背景 電熱鍋爐的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，電熱鍋爐的性能優(yōu)劣決定了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。 電熱鍋爐的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，在相當(dāng)多的領(lǐng)域里，電熱鍋爐的性能優(yōu)劣決定了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。 30 基于 PLC的鍋爐溫度控制系統(tǒng) 摘 要 從上 世紀(jì) 80年代至 90年代中期， PLC得到了快速的發(fā)展，在這時(shí)期， PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。 27 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試 26 查看數(shù)據(jù)報(bào)表 23 新建實(shí)時(shí)曲線 21 新建項(xiàng)目 16 控制程序及分析 16 程序設(shè)計(jì) 15 計(jì)算機(jī)與 PLC 的通信 11 PLC 控制器的設(shè)計(jì) 8 PLC 的選型和硬件配置 7 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的基本原則和 步驟 6 第三章 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 2 第二章 PLC 和組態(tài)軟件 河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 PLC 的鍋爐溫度控制系統(tǒng) 目 錄 摘 要 3 3 可編程控制器的組成和工作原理 5 7 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 一般步驟 10 熱電式傳感器 10 可控硅加熱裝置簡介 10 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案和電氣連接圖 11 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 14 PLC 程序設(shè)計(jì)的方法 15 編程軟件 STEP7Micro/WIN 概述 15 STEP7Micro/WIN 簡單介紹 16 PID 指令向?qū)? 21 創(chuàng)建組態(tài)畫面 和主畫面 22 新建 PID 參數(shù)設(shè)定窗口 本文介紹了 以鍋爐為被控對象，以鍋爐出口水溫為主被控參數(shù)，以爐膛內(nèi)水溫為副被控參數(shù)，以加熱爐電阻絲電壓為控制參數(shù)，以 PLC為控制器， 構(gòu)成鍋爐溫度串級控制系統(tǒng)；采用 PID算法，運(yùn)用 PLC梯形圖編程語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的自動(dòng)控制。通過改造 電熱鍋爐的控制系統(tǒng) 具有響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、可靠