【正文】 t remember his appearance. 童年時(shí)，覺得壓歲錢和新衣服是過年必備，但是隨著年齡的推進(jìn)，會(huì)越來越發(fā)現(xiàn)，那些東西根本就可有可無；初中時(shí)，以為要有一場(chǎng)暗戀才意味著真正的成長(zhǎng)，但三年過去后，自己心平氣和的寫同學(xué)錄的時(shí)候，突然就發(fā)現(xiàn)是不是真正的成長(zhǎng)了，好像并沒有那么重要了；然后到了高中，覺得非要吐露出 自己的心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個(gè)句點(diǎn)，但畢業(yè)晚會(huì)的時(shí)候最終還是被梗塞在了咽喉，后來再次站在他曾經(jīng)揮汗如雨的球場(chǎng)，看著他投過籃球的球框時(shí)，突然間發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)想不起他的容顏。或許是愧疚于自己似乎把轉(zhuǎn)瞬即逝的很多個(gè)不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對(duì)自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏。s 150th anniversary celebrations and will attend City39。但是生活中確實(shí)有許多美好的東西，有些時(shí)候你不會(huì)看到它的本身的色彩，如果你用這一種方式感受不到的話，不妨換一種方式去感受，也許它正是你所需要的那種生活方式。 PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 39 致 謝 三 年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。 PLC（ 可編程控制器）以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)控制之中。參數(shù)設(shè)置如圖 64 所示 ： PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 34 圖 64 PID 參數(shù)設(shè)置 PID 參數(shù)修改后的的控制曲線如圖 65所示： 圖 65 響應(yīng)曲線 1 如圖 65 所示，曲線的響應(yīng)時(shí)間增快了，約 5min。 啟動(dòng)組態(tài)王 打開組態(tài)王的項(xiàng)目工程管理器，點(diǎn)擊窗口欄中“ WIEW”或者在畫面中點(diǎn)擊右鍵，選擇“切換到 VIEW”，啟動(dòng)組態(tài)王，進(jìn)入主畫面。 如圖 514 所示。 圖 59 控制系統(tǒng)主畫面 新建 PID 參數(shù)設(shè)定窗口 PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 29 圖 510 PID 參數(shù)設(shè)定窗口 如圖 510所示， PID 參數(shù)設(shè)定窗口，用來設(shè)定主控制器和副控制器的 PID 參數(shù)值，可與 PID參數(shù)的整定。 組態(tài)變量的建立及設(shè)備連接 新建項(xiàng)目 雙擊組態(tài)王的快捷方式，出現(xiàn)組態(tài)王的工程管理器窗口，雙擊新建按扭，按照彈出的建立向?qū)?，填寫工程名稱。 PID 指令向?qū)? 編寫 PID控制程序時(shí)，首先要把過程變量（ PV）轉(zhuǎn)化為 之間的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)數(shù)。子程序和中斷程序在程序編輯器窗口的的底部按標(biāo)簽顯示。此法的關(guān)鍵是畫出功能流程圖。 （ 3）整定微分環(huán)節(jié) 若經(jīng)過步驟（ 2）， PI 控制只能消除穩(wěn)態(tài)誤差，而動(dòng)態(tài)過程不能令人滿意，則應(yīng)加入微分控制，構(gòu)成 PID 控制。這類方法比較復(fù)雜，工作量大，而且用于分析法或?qū)嶒?yàn)測(cè)定法求得的對(duì)象數(shù)學(xué)模型只能近似的 反映過程的動(dòng)態(tài)特征，整定的結(jié)果精度不是很高，因此未在工程上受到廣泛的應(yīng)用。為保證主回路為負(fù)反饋，各環(huán)節(jié)放大系數(shù)乘積必須為負(fù)，所以主調(diào)節(jié)器的放大系數(shù) K1 0，主調(diào)節(jié)器作用方式為反作用方式 [7]。主調(diào)節(jié)器起定值控制作用，副調(diào)節(jié)器起隨動(dòng)控制作用，這是選擇規(guī)律的基本出發(fā)點(diǎn)。Ｋ c 太小，又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。最后根據(jù)所要求的性能指標(biāo)確定控制器的參數(shù)值。 可控硅加熱裝置簡(jiǎn)介 對(duì)于要求保持恒溫控制而不要溫度記錄的電阻爐采用帶 PID 調(diào)節(jié) 的 數(shù)字式溫度顯示調(diào) 節(jié)儀 顯示和 調(diào)節(jié)溫度 ，輸出 0～ 10mA 作為直流信號(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)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率，完全可以滿足要求，投入成本低，操作方便直觀并且容易維護(hù)。 熱電式傳感器 熱電式傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)化為電量變化的裝置。I/O端子排可很容易地整體拆卸。 S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 6．聯(lián)機(jī)調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試是指將模擬調(diào)試通過的程序進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。然后是進(jìn)行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出 PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，控制信號(hào)的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。 （ 2） 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù) ,就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù) ,并用此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性 ,比如水位、流量等。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三 個(gè)層次結(jié)構(gòu)。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中，如 DCS(集散控制系統(tǒng) )組態(tài)， PLC 梯形圖組態(tài)。 CPU 從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返 回第一條指令開始新的一輪掃描。簡(jiǎn)易型只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為 機(jī)器語言助記符后才能送入。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。副調(diào)節(jié)器具有 “ 粗調(diào) ” 的作用，主調(diào)節(jié)器具有 “ 細(xì)調(diào) ” 的作用，從而使其控制品質(zhì)得到進(jìn)一步提高。 PLC 技術(shù)在溫度監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用從整體上分析和研究了控制系統(tǒng)的硬件配置、電路圖的設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)，控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立、控制算法的選擇和參數(shù)的整定、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)等。目前，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方向發(fā)展。它們主要有以下特點(diǎn)： 1）適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜的溫度控制體統(tǒng)的控制。主要是控制水的溫度，保證恒溫供水。目前電熱鍋爐的控制系統(tǒng)大都采用以微處理器為核心的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，既提高設(shè)備的自動(dòng)化程度又提高設(shè)備的控制精度 。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 本文分別就 電熱鍋爐的控制系統(tǒng) 工作原理，溫度變送器的選型、 PLC配置、組態(tài)軟件程序設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行闡述。 電熱鍋爐是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，可將電能直接轉(zhuǎn)化成熱能，具有效率高，體積小，無污染，運(yùn)行安全可靠，供熱穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，是理想的節(jié)能環(huán)保的供暖設(shè)備。 PID 在工業(yè)過程控制中的應(yīng)用已有近百年的歷史，在此期間雖然有許多控制算法問世 ,但由于 PID 算法以它自身的特點(diǎn)，再加上人們?cè)陂L(zhǎng)期使用中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，使之在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用。借助于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫度控制器具有對(duì)控制參數(shù)及特性進(jìn)行自整定的功能。 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容 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 梯形圖編程語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的 自動(dòng)控制。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)。我國(guó)從 1974 年開始研制， 1977 年開始工業(yè)推廣應(yīng)用。 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。按 I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 (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。 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。而且，它能充分利用 WindowsPLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 6 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(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。 3．保證控制系統(tǒng)安全可靠。 4．分配 PLC 的 I／ O地址 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)需要，確定控制按鈕，選擇開關(guān)、接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等各種輸入輸出設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量；根據(jù)所選的 PLC的型號(hào)列出輸入／輸出設(shè)備與 PLC 輸入輸出端子的對(duì)照表，以便繪制 PLC外部 I／ O 接線圖和編制程序。調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 80mV 范圍。 P100 鉑熱電阻，簡(jiǎn)稱為： PT100 鉑電阻，其阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。 PLC 和組態(tài)王連接，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ]dtd e (t )Tde (t )d tTi1K c [ e ( t)u ( t) t0? ??? 公式（ 31） (1)比例系數(shù) KC 對(duì)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。 Ｔ d 偏小時(shí)，超調(diào)量也較大，調(diào)節(jié)時(shí)間也較長(zhǎng)。然后確定副被控過程的 K02，當(dāng)調(diào)節(jié)閥開度增大，電壓增大，爐膛水溫度上升，所以 K02 0 。 PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 12 經(jīng)過上述的分析，該溫度控制系統(tǒng)就已經(jīng)基本確定了，在系統(tǒng)投運(yùn)之前還要進(jìn)行控制器的參數(shù)整定。 （ 2）整定積分環(huán)節(jié) 若在比例控制 下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿足要求，需加入積分控制。這種方法沒有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，故稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。瀏覽條給出了多組按鈕，用于訪問 STEP7Micro/WIN 的不同編程特性。雙擊“通信”對(duì)話框中“雙擊刷新”旁邊的藍(lán)色箭頭組成的圖標(biāo)，編程軟件將會(huì)自動(dòng)搜索連接在網(wǎng)絡(luò)上的 S7200，并用圖標(biāo)顯示搜索到的 S7200。 ，如圖 45： PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 17 圖 45 輸入輸出量的設(shè)置 指令的參數(shù)表占用的 V 存儲(chǔ)區(qū)的起始地址如圖 46： 圖 46 地址設(shè)置 ，如圖 47 PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 18 圖 47 向?qū)瓿? 副回路 PID 指令向?qū)В? 副回路采用 1號(hào) PID 回路，如圖 48： 圖 48 副回路 PID 回路設(shè)置 PID 配置，如圖 49： PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 19 圖 49 PID 配置新建 PID 參數(shù)，如圖 410 圖 410 副回路 PID 設(shè)置 因?yàn)楦被芈分饕鸬健按终{(diào)”、“快調(diào)”的作用，所以我們采用 P調(diào)節(jié)作用，比例增益 Kc=， Ti 無窮大， Td=0。而 I/O 變量是兩者之間互相交換數(shù)據(jù)的橋梁， S7200 和組態(tài)王的數(shù)據(jù)交換是雙向的。歷史趨勢(shì)曲線可以查詢查詢過去的情況。這樣每次新報(bào)警有產(chǎn)生，就會(huì)立刻出報(bào)警畫面。如圖圖 63 所示： PLC 鍋爐溫度控制系統(tǒng) 33 圖 62 溫度實(shí)時(shí)曲線 分析歷史趨勢(shì)曲線 點(diǎn)擊主畫面上的歷史趨勢(shì)曲線按鈕，可以顯示，溫度控制的曲線記錄，由此可以分析 PID 參數(shù)的作用效果，從而完成 PID 參數(shù)的整定。 當(dāng)實(shí)際溫度超過 85176。 該溫度控制系統(tǒng)也有一些有不足的地方需要改進(jìn)，編程時(shí)我們用了編程軟件自帶的PID指令向?qū)K，這樣雖然方便，但是使得控制系統(tǒng)超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間都稍微偏大，若不直接調(diào)用該模塊，而是自己編寫 PID控制子程序的話，控制效果可能會(huì)更好。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我 不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從 設(shè)計(jì) 題目的選定到 設(shè)計(jì) 寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有 “ 山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村 ” 。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case. 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