【正文】 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?？煽毓铚囟瓤刂破饔芍骰芈泛涂刂苹芈方M成。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆，在100℃。其中最為常用于測(cè)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(shì)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(kāi)關(guān)來(lái)選擇熱電偶的類型，斷線檢查，測(cè)量單位，冷端補(bǔ)償和開(kāi)路故障方向：SW1～SW3用于選擇熱電偶的類型，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(mén)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CPU22CPU22CPU22CPU226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(hào)的選擇本溫度控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門(mén)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(chǎng)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(duì)象，制定控制方案 分析被控對(duì)象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配合，確定被控對(duì)象對(duì) 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(hào)、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(huà)連接 連接,就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)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(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)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(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(kāi)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(guò)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(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)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?？删幊炭刂破鞯慕M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(guó)從1974年開(kāi)始研制，1977年開(kāi)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(jiǎn)稱PLC（Programmable logic Controller),它使用可編程序的記憶以存儲(chǔ)指令，用來(lái)執(zhí)行邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、和演算等功能，并通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入輸出，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。一次擾動(dòng)：作用在主被控過(guò)程上的，而不包括在副回路范圍內(nèi)的擾動(dòng)。論文通過(guò)對(duì)德國(guó)西門(mén)子公司的S7200系列PLC控制器，溫度傳感器將檢測(cè)到的實(shí)際爐溫轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)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(hào)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(lái)調(diào)節(jié)輸出功率。[5]以鍋爐為被控對(duì)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(jí)控制系統(tǒng)；采用PID算法，運(yùn)用PLC梯形圖編程語(yǔ)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(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)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(jí)控制 PLC PID　 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。山東輕工業(yè)學(xué)院2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)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 1 1 2第二章 PLC和組態(tài)軟件 3 3 3 3 5 6 6 6第三章 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 7 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟 7 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 7 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 7 PLC程序設(shè)計(jì)的一般步驟 8 PLC的選型和硬件配置 9 PLC型號(hào)的選擇 9 S7200CPU的選擇 9 EM235模擬量輸入/輸出模塊 10 熱電式傳感器 10 可控硅加熱裝置簡(jiǎn)介 10 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案和電氣連接圖 11 PLC控制器的設(shè)計(jì) 11 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 11 PID控制及參數(shù)整定 12第四章 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 14 PLC程序設(shè)計(jì)的方法 15 編程軟件STEP7Micro/WIN 概述 15 STEP7Micro/WIN 簡(jiǎn)單介紹 15 計(jì)算機(jī)與PLC的通信 16 程序設(shè)計(jì) 16 16 PID指令向?qū)?16 控制程序及分析 17第五章 組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì) 21 21 21 22 23 23 24第六章 系統(tǒng)測(cè)試 25 26 26 27 28結(jié)束語(yǔ) 29參考文獻(xiàn) 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(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。本文介紹了以鍋爐為被控對(duì)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(jí)控制系統(tǒng)；采用PID算法，運(yùn)用PLC梯形圖編程語(yǔ)言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的自動(dòng)控制。通過(guò)改造電熱鍋爐的控制系統(tǒng)具有響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、可靠性高,控制精度好等特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)控制有現(xiàn)實(shí)意義。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能