【正文】 進行界面模型的建立； （3）組態(tài)王與PLC之間的通信連接； （4）進行實驗系統(tǒng)軟件部分的調試； （5）配合硬件的整體聯(lián)合調試。太陽能熱水器是我國太陽能利用裝置中應用最廣泛、產(chǎn)業(yè)發(fā)展最迅速的太陽能產(chǎn)品。可編程控制器的產(chǎn)生和繼電器—接觸器控制系統(tǒng)有很大的關系。 1969年，第一臺可編程控制器PDP—14由美國數(shù)字設備公司（DEC）制作成功，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上使用取得良好的效果，可編程控制器由此誕生，在控制領域內產(chǎn)生了歷史性革命。我國在八十年代初才開始使用PLC，目前從國外應進的PLC使用較為普遍的由日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美國GE公司GE系列和德國西門子公司S系列等[2]。常規(guī)的PID調節(jié)具有結構簡單,穩(wěn)定性好,可靠性高,易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點,其主要問題是參數(shù)整定問題,一旦整定計算好后,在整個控制過程中都是固定不變的,而在實際系統(tǒng)中,由于系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)等發(fā)生變化,控制過程具有大滯后、非線性、時變性,采用常規(guī)PID控制較難獲得最佳的控制效果。組態(tài)王與PLC鏈接，采用組態(tài)王的界面，形象的反應實際場景，通過數(shù)字字典定義，通過界面的動態(tài)數(shù)據(jù)形象的表示出來。它具有可以編程的存儲器，能在內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、運動控制、計數(shù)、定時、步進控制、模/數(shù)和數(shù)/模轉換和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC的控制能力強。PLC在需要擴展中心單元的I/O口，可以隨意的連接中心基本單元與擴展單元對系統(tǒng)進行擴展。 PLC的結構PLC由中央處理器（CPU）、存儲器（memory）、輸入輸出（I/O）接口以及電源等組成的。存儲器（memory）有RAM （Random Assess Memory）、EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）、EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)等類型。PLC采用了一種掃描技術的運行方式，PLC除了正常的內部系統(tǒng)初始化及自診斷檢查等工作外，完成一梯形圖的過程可分為以下3個階段：（1） 輸入采樣階段；（2） 程序處理階段；（3） 輸出刷新結果階段。組態(tài)軟件應該能支持各種工控設備和常見的通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡功能。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內容，隨著技術的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內容[8]。 組態(tài)的系統(tǒng)成員構成組態(tài)軟件因為功能強大，每個功能具有一定的獨立性，典型組件可以分為七大類：（1） 應用程序管理器；（2） 圖形界面開發(fā)程序；（3） 圖形界面運行程序；（4） 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序；（5） 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行程序；（6） I/O驅動程序；（7） 擴展可選組件[9]。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。 (2)利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠將Excel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進行復制、粘貼，并有效利用。把開發(fā)順序程序時反復使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。(5)能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接：；；(H)計算機插板；(Ⅱ)計算機插板；；；；。這個安裝程序是共通部件。 注意安裝時不要選擇監(jiān)控模式，如果有不清楚的，就用默認的，直接點擊下一步就可以了。注意最好不要用GHOST的系統(tǒng)，因為這樣的系統(tǒng)精簡掉了很多東西，特別是用在工控方面，在安裝軟件或應用的時候會出現(xiàn)很多莫名其妙的問題。近年來，人們對PID控制器的再認識和再研究的興趣日益高漲，2000年召開的一次IFAC會議上，對PID發(fā)展歷史和現(xiàn)狀進行了分析并對未來的展望，進一步使國際工業(yè)控制界對PID有了更深的認識和更高的研究熱情。根據(jù)用戶設定的溫度，檢測實時溫度，比較兩個溫度，是否接近，倘若用戶設定的溫度高于實時溫度，則PLC將啟動電熱絲進行加熱，在此加熱期間，進行多次檢測，直到水溫與用戶給定的溫度相接近，就停止加熱，控制水溫在用戶給定的范圍里。PID控制器是一種線性控制器，它是將給定值:(t)與輸出值y(t)構成的偏差按比例、積分和微分通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。 軟件設計語言 通過硬件中的溫度采集模塊，讀入程序讓PLC有AD模塊聯(lián)調，通過不同環(huán)境下記錄了不同數(shù)據(jù)，可知AD模塊中收集的信號與數(shù)字量成線性關系，即溫度與數(shù)字量成線性關系，通過計算可得出公式： AD 模塊溫度調試 (1）用戶給定溫度輸入:用戶通過五個鍵（復位、增減增減10）進行“大調小調”的方式控制，由兩個數(shù)碼管顯示其給定的溫度。輸出值O100%輸出值（MV）時間（S） 輸入特性輸入變化量無用時間（L）1S時間（S）最大斜率（R） 輸出特性 動作特性和3個特性比例增益（Kp）%積分時間（t1）()微分時間（tD）()僅有比例控制（P動作）（1/RL）輸出值（MV）————PI控制（PI動作）（L）輸出值（MV）33L——PID控制（PID動作）（1．2/RL）輸出值（MV）20L50L自動調節(jié)可以得到最佳的PID控制，用階躍響應法自動設定重要常數(shù)（比例增益Kp,積分時間TI和微分時間Tn等），自動調節(jié)的方法：（采樣時間）輸出值到D中。自動調節(jié)時的采樣時間必須大于1s以上，并且要遠大于輸出變化的周期時間[15]（注意：自動調節(jié)應在系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時進行，否則不能正確進行自動調節(jié)）。Wonderware的InTouch軟件是最早進入中國的組態(tài)軟件。Citech具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用戶。 （4）GENESIS 64：美國著名獨立組態(tài)軟件供應商，創(chuàng)立于1986年。1991年開始創(chuàng)業(yè)，、每年銷量在10,000套以上，在國產(chǎn)軟件市場中市場占有率第一。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質量、減少成本及原材料的消耗。 (3)運行系統(tǒng)是，工程運行界面，從采集設備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設計顯示動態(tài)畫面，實現(xiàn)人與控制設備的交互操作。 組態(tài)王的特點它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。 立應用工程的步驟 第一步，創(chuàng)建新工程，為工程創(chuàng)建一個目錄用來存放與工程相關的文件。 第五步，進行運行系統(tǒng)的配置。 邏輯名稱 (3)選擇與設備連接的串口為COM1。 信息總結 (7)進入工程瀏覽器中，在左側設備中設置上位機組態(tài)王軟件和下位機PLC間的通信參數(shù)。 已建變量 圖形界面的設計 在工程瀏覽器文件下，選擇畫面，新建立一個“主界面”畫面。選取用戶界面所需要的按鈕、圖庫中的指示燈、方框畫圖等；至于畫面中上方，與硬件布置相仿。 用戶界面 創(chuàng)建動畫鏈接 在“用戶界面”中的“”顯示用戶的希望溫度值。最后把各個模塊連接一起調試，在調試中發(fā)現(xiàn)排版中出現(xiàn)問題，與PLC相連比較麻煩，進行簡單的改裝，最終效果。在軟件調試中，把當前的實時溫度定為0值，通過可調電阻的調節(jié)是使得當前溫度溫度對應的數(shù)字量為0。在調試中大概在70℃左右的情況下，數(shù)字量處于最大值，即出現(xiàn)溫度最高限，通過電橋的可調電阻進行調節(jié)，增加溫度的可讀寬度?？梢娪布夏茉龠M行進一步的聯(lián)調。經(jīng)過對系統(tǒng)程序的運行調試，實現(xiàn)了太陽能熱水器的自動控制，也可實現(xiàn)太陽能熱水器手動控制。 參考文獻[1] [J].:27(02):4647.[2] Daly, , . Astatisticaltopographic model formapping climatological precipitation over mountainous terrain[J].Appled :140158.[3] [M].北京:化學工業(yè)出版社,2004. [4] Richard Cox, Terry 39。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。本人還要感謝同組的同學，在畢業(yè)設計的這段時間里，給了本人很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于大家?guī)椭椭С?，在此本人表示深深地?