【正文】 要求。 隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)自己的生存環(huán)境越來(lái)越關(guān)注，而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響，所以對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)及控制就非常有必要了。 此次設(shè)計(jì) 中 我 不僅熟悉了 PLC 實(shí)際的應(yīng)用，還 學(xué)到了更有用的技能，那就是如何學(xué)習(xí)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然也遇到過(guò)許多難題 ，但最后都通過(guò)自己的理解一一解決掉了，在設(shè)計(jì)電路的同時(shí)，把書(shū)上的知識(shí)溫習(xí)一遍是必不可少的，這樣既可以鞏固以前的知識(shí)，又可以在以前的基礎(chǔ)上加深理解，當(dāng)實(shí)驗(yàn)成功時(shí)，我確實(shí)很有成就感，并加強(qiáng)了學(xué)習(xí)這門(mén)課程的自信心，同時(shí)還對(duì)這樣簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，總體說(shuō)來(lái)還是受益匪淺的 。 相信這一定會(huì)對(duì)以后走上工作崗位的我有很大的幫助。 在西門(mén)子 S7200系列 PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎(chǔ)上，我們成功設(shè)計(jì)出了溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果，也達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。很快就理清了思路，開(kāi)始按步驟開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)部分。 該程序設(shè)定值為 ，比例系數(shù)為 ，積分系數(shù)為 30，微分系數(shù)為 5。送入 VD200 與預(yù)設(shè)值做 PID 運(yùn)算后通過(guò)輸入子程序 AQW0 輸出。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 （ 2）在對(duì)話框中雙擊 PC/PPI 電纜的圖標(biāo)，將出現(xiàn) PG/PC 接口對(duì)話框或者直接單擊“檢視”欄中單擊“設(shè)置 PG/PC 接口”也行。子程序和中斷程序在程序編輯器窗口的底部均按標(biāo)簽顯示。瀏覽條給出了多組圖標(biāo)，用于訪問(wèn) STEP 7Micro/WIN的不同編程特性。現(xiàn)在加上中文程序后，可在全中文的界面下進(jìn)行操作，用戶使用起來(lái)更加方便。當(dāng)采用 PID 調(diào)節(jié)器時(shí)，由于有多個(gè)整定參數(shù)，反復(fù)試湊的次數(shù)增多，因此增加了得四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 11 到最佳整定參數(shù)的難度。和前述步驟相同，微分系數(shù)的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過(guò)程滿意為止。 （ 3）積分系數(shù) I保持不變，改變比例系數(shù) P，觀察控制過(guò)程有無(wú)改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。大慣量如大烘房的溫度控制，一般 P 可在 10以上， I=310， D=1左右。 控制器選取時(shí)應(yīng)注意：控制環(huán)的特性由被控過(guò)程或被控機(jī)械的物理特性決定，并且設(shè)計(jì)中可以改變的程度不是很大?？刂骗h(huán)執(zhí)行的速度，也即在每個(gè)時(shí)間單元內(nèi)操作值必須被更新的頻率決定了可以安裝的控制器的數(shù)量。 現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。它主要依賴于工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。 PID 控制器參數(shù)整定的方法很多 ,概括起來(lái)有如下兩大類： 一是理論計(jì)算整定法。 該系統(tǒng)的 PID 控制器一般采用 PLC 提供的專用模塊 （本系統(tǒng)采用 FB58 模塊） ，也可以采用編程的方法（如 PLC 編程、高級(jí)語(yǔ)言編程或組態(tài)軟件編程等）生成一個(gè)數(shù)字 PID 控制器。一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn) 控制系統(tǒng)一般包括開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。加熱控制設(shè)備為熱電阻，檢測(cè)設(shè)備為與熱電阻緊貼著的熱電偶。 1V 500μ V ON OFF OFF OFF OFF OFF 177。 50mV 25μ V OFF OFF ON ON OFF OFF 177。也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊，開(kāi)關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。 下表說(shuō)明如何用 DIP 開(kāi)關(guān)設(shè)置 EM235 擴(kuò)展模塊，開(kāi)關(guān) 1到 6可選擇輸入模擬量的單/雙極性、增益和衰減?？刂葡到y(tǒng) 方框 圖如 下所示 圖 3 控制系統(tǒng)方框圖 PLC 控制器 EM235 熱電 阻 溫 度模塊 熱 電 偶 四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 6 EM235 模擬量擴(kuò)展模塊 EM235是最常用的模擬量擴(kuò)展模塊，它實(shí)現(xiàn)了 4路模擬量輸入和 1路模擬量輸出功能。根據(jù) HMI 的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用 8 位、 16 位、 32 位的處理器。 還可以 按 I/O 點(diǎn)數(shù)分類 ， 根據(jù) PLC的 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型、大型和 超大 型 四 類 : ? I／ O點(diǎn)數(shù)在 256 以下為小型 PLC； ? I／ O點(diǎn)數(shù)在 256～ 1024 為 中型 PLC； ? I／ O點(diǎn)數(shù)大于 1024 為大型 PLC； ? I／ O點(diǎn)數(shù)在 4000 以上為超大型 PLC . 人機(jī)界面基礎(chǔ) 隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展，控制系統(tǒng)功能越來(lái)越強(qiáng)大，控制過(guò)程也變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)操作最大透明化已經(jīng)成為一種需要。 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式。編程設(shè)備用于輸入和編輯用戶程序，對(duì)系統(tǒng)作些設(shè)定，監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況。電源 可分直流和交流兩種 類型 ， 交流 輸入 220VAC 或 110VAC， 直流輸入通常是 24V。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲(chǔ)器（ ROM） ，具有掉 電不丟失信息的特性。輸入模塊和輸出模塊是 PLC與現(xiàn)場(chǎng) I/O 裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著 PLC 與外部設(shè)備之間的傳遞信息的 作用。 （ 8）響應(yīng)中斷和各種外圍設(shè)備（如編程器、打印機(jī)等）的任務(wù)處理請(qǐng)求。 （ 4）在 PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，并分析、執(zhí)行該指令。 主要功能包括以下 輸 入 接 口 中 央 處 理 單 元CPU 輸 出 接 口 電源 存儲(chǔ)單元 四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3 幾個(gè)方面。 . 可編程控制器基礎(chǔ) 可編程控制器的組成及工作原理 PLC 從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結(jié)構(gòu)上基本相同。 可編程控制器 (PLC)是一種應(yīng)用非常廣泛的自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)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(zhǎng)期連續(xù)工作的特點(diǎn)，非常適合溫度控制的要求。 隨著工控體制的改革深入 ，溫度是最常見(jiàn)的過(guò)程參數(shù)之一 。 同時(shí)利用 組態(tài)軟件 組態(tài)王 設(shè) 計(jì)一個(gè) 人機(jī)界面 （ HMI） ， 通過(guò)串行口 與可編程控制器通信， 對(duì) 控制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，從而使用戶操作更方便。 通過(guò)西門(mén)子 PLC控制器，溫度傳感器將檢測(cè)到的實(shí)際溫度 轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)模擬量輸入模塊 輸入電流信號(hào) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)并送到 PLC中進(jìn)行 PID調(diào)節(jié)，PID控制器輸出量轉(zhuǎn)化成 010V電壓信號(hào) ，通過(guò) PLC控制 電壓信號(hào)的輸出量 實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的 穩(wěn)定動(dòng)態(tài) 控制。這是因?yàn)樵诠I(yè)控制等場(chǎng)合由于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)限制和高流量使得傳統(tǒng)的人工關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)難以得到很好的效果。 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為 PID控制。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2 和 HMI 基礎(chǔ) 可編程邏輯控制器是一種 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱 PLC（ Programmable Logic Co