【正文】 IV 目錄 摘 要 ............................................................... I Abstract.............................................................. II 第 1章 緒論 .......................................................... 1 項目背景、意義 ................................................ 1 溫控系統(tǒng)的現(xiàn)狀 ................................................ 1 第 2章 試驗機(jī)的概述 .................................. 錯誤 !未定義書簽。實驗證明，此系統(tǒng)具有快 、準(zhǔn)、穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)溫度控制領(lǐng)域能夠廣泛應(yīng)用。 顯然，系統(tǒng)正常運(yùn)行還需要可編程控制器進(jìn)行控制，可 編程控制器是一種應(yīng)用很廣泛的自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機(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、適宜長期連續(xù)工作的特點(diǎn)，非常適合溫度控制的要求 [1]。 I 基于組態(tài)的試驗機(jī)溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 試驗機(jī)是工業(yè)裝置，工業(yè)爐是依靠其它能源對工件進(jìn)行加熱，以達(dá)到對工件進(jìn)行處理的標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)界面可以對控制系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控，包括過程監(jiān)測、報警提示、數(shù)據(jù)記錄等功能，從而使控制系統(tǒng)變得操作人性化、過程可視化，在自動控制領(lǐng)域的作用日益顯著。編程時調(diào)用了編程軟件 STEP 7 Micro WIN 中自帶的 PID 控制模塊，使得程序更為簡潔，運(yùn)行速度更為理想。HMI。 試驗機(jī)特點(diǎn)及控制要求 .......................................... 4 第 3章 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ........................................... 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 .................................... 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 .................................... 5 PLC 的選型與硬件配置 .......................................... 6 PLC 型號的選擇 ........................................... 6 S7200 CPU 的選擇 ........................................ 7 EM231 模擬量 輸入模塊 ..................................... 7 熱電式傳感器 ............................................. 9 I/O 點(diǎn)分配及電氣連接圖 ........................................ 9 PLC 控制器的設(shè)計 ............................................. 10 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 .................................. 10 PID 控制及參數(shù)整定 ...................................... 11 第 4章 基于組態(tài)王的監(jiān)控界面設(shè)計 ..................................... 14 V 組態(tài)設(shè)備連接及變量的建立 ..................................... 14 組態(tài)設(shè)備連接 ............................................ 14 組態(tài)變量的建立 .......................................... 17 創(chuàng)建組態(tài)畫面 ................................................. 18 主畫面 .................................................. 18 實時趨勢曲線 ............................................ 19 報警窗口 ................................................ 19 報表窗口 ................................................ 20 PLC 程序設(shè)計 ................................................. 20 設(shè)計思 路 ................................................ 20 PID 指令向?qū)У倪\(yùn)用 ...................................... 21 梯形圖程序 .............................................. 23 系統(tǒng)測試 ..................................................... 26 啟動組態(tài)王 .............................................. 26 實時曲線觀察 ............................................ 27 歷史數(shù)據(jù)報表觀察 ........................................ 28 第 5章 總結(jié) ......................................................... 30 謝 辭 .............................................................. 31 參考文獻(xiàn) ............................................................ 32 1 第 1 章 緒論 項目背景、意義 近年來，國內(nèi)外對溫度控制器 的研究進(jìn)行了廣泛、深入的研究，特別是隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，溫度控制器的研究取得了巨大的發(fā)展，形成了一批商品化的溫度調(diào)節(jié)器，可廣泛應(yīng)用于溫度控制系統(tǒng)及企業(yè)相關(guān)設(shè)備的技術(shù)改造服務(wù)。 HMI 正在成為引導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)制造走向 成功的重要因素，因為這些系統(tǒng)越來越多的用于監(jiān)控生產(chǎn)過程，讓過程變得更加準(zhǔn)確、簡潔和快速。在這種方式的基礎(chǔ)上設(shè)計了一套溫度控制系統(tǒng)。 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi) 各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比仍然有著較大的差距。 3．按用途分類 ： 測定機(jī)械性能用試驗機(jī)和工藝試驗用試驗機(jī)，包裝物試驗機(jī)，汽車檢測儀器，力和重量、長度基準(zhǔn)測量儀器，各種試驗機(jī)附件（夾具、環(huán)境箱）。試驗機(jī) 熱源和火焰比，熱效率高，可達(dá) 50％，熱工制度容易控制，勞動條件好，爐體壽命長，適用于要求較嚴(yán)的工件的加熱，但耗電費(fèi)用高。 試驗機(jī)溫主控系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖 所示，它由監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)王、 PLC 主控系統(tǒng)、固態(tài)繼電器、試驗機(jī)、溫度傳感器（熱電偶）等 5 個部分 組成。 2．除縱向外，兩維、三維測試。 1．實時控制、檢測與顯示爐內(nèi)溫度； 2． 具有自診斷實時檢測功能，檢測各通道是否正常，當(dāng)發(fā)生故障時進(jìn)行聲音和視覺報警并顯示故障點(diǎn)。 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)和存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟可參考圖 。 評估控制任務(wù) PLC機(jī)型的選擇 控制柜設(shè)計及布線 程序設(shè)計 聯(lián)機(jī)調(diào)試 PLC安裝 程序檢查、調(diào)試 控制流程的設(shè)計 程序備份 修改軟、硬件 模擬運(yùn)行 投入使用 是否滿足要求 7 圖 S7200 系列 PLC 實物圖 S7200 CPU 的選擇 S7200 系列的 PLC 有 CPU22 CPU22 CPU22 CPU226 、 CPU224XP 等類型。配有 2 個 RS485 通訊口，具有 PPI， MPI 和自由方式通訊能力， 波特率最高為