【正文】 控制溫度。 PID 參數(shù)的選擇不是唯一的 , 但一定要選擇好關(guān)鍵參數(shù)。在這里，我們采用經(jīng)驗(yàn)整定法整定控制器的參數(shù)值。 采樣周期的分析 采樣周期 Ts 越小，采樣值就越能反應(yīng)溫度的變化情況。 3．打開 Step 7 軟件，打開“ S7300PLC”程序進(jìn)行下載，然后將 S7300PLC 置于運(yùn)行狀態(tài)，然后運(yùn)行 WinCC 組態(tài)軟件，打開“ S7300PLC 控制系統(tǒng)”工程，然后激活 WinCC運(yùn)行環(huán)境，在主菜單中點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)六、鍋爐內(nèi)膽水溫 PID 控制”，進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)六”的監(jiān)控界面。 5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試 實(shí)驗(yàn)調(diào)試分為 PLC 程序調(diào)試和 WinCC 調(diào)試 PLC 程序的調(diào)試分為模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試兩個調(diào)試過程，在此 之前首先對 PLC外部接線作仔細(xì)檢查，外部接線一定要準(zhǔn)確無誤。點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)界面下邊的切換按鈕，觀察實(shí)時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)報表所記錄的設(shè)定值、輸出值，內(nèi)膽水溫的響應(yīng)過程曲線將如圖 318所示。 KP=， TI=999999ms，系統(tǒng)能慢慢趨于穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時間稍微長了點(diǎn)，這是因?yàn)槲⒎肿?用沒加，相當(dāng)于 0，而微分太小會使超調(diào)量增加，調(diào)節(jié)時間也增長。Ｋ c太小，又會使系統(tǒng)的動作緩慢。只有Ｔ d 合適，才能使超調(diào)量較小，減短調(diào)節(jié)時間 、副回路控制規(guī)律的選擇 19 7 參考文獻(xiàn) [1] 劉國海．集散控制與現(xiàn)場總線 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2020 [2] 劉華波 .西門子 S7200PLC 編程及應(yīng)用案例精選 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020 [3] 胡文金 .計算機(jī)測控應(yīng)用技術(shù) [M].重慶：重慶大學(xué)出版社， 2020 [4] 向曉漢等 .西門 子 PLC 高級應(yīng)用實(shí)例精講 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [5] S7200PLC 可編程控制器系統(tǒng)手冊 [M]. 西門子公司 ,2020 [6]劉澤祥 .現(xiàn)場總線技術(shù) .北京 .：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [7]康波，李云霄 .計算機(jī)控制系統(tǒng) .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [8]黃德先 .過程控制系統(tǒng) .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 。Ｋ c 偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時間加長。但是加大 KP只是減少 ess，卻不能完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。 (1) 在“參數(shù)設(shè)置”窗口上，分別設(shè)置六個參數(shù)， 然后將窗口切換“系統(tǒng)運(yùn)行”窗口，點(diǎn)擊啟動和自動控制，觀察“實(shí)時曲線”窗口，五分鐘后，在實(shí)時曲線中記錄的曲線為給定和實(shí)際溫度值，符合參數(shù)設(shè)置中的給定值，可以證明上位機(jī)與下位機(jī)通信正常，下位機(jī)的自動控制子程序正確，且組態(tài)的設(shè)備窗口和實(shí)時數(shù)據(jù)庫連接正確，上位機(jī)可以實(shí)時監(jiān)控下位機(jī)。 9．打開變頻器電源開關(guān)，給變頻器上電，將變頻器設(shè)置在適當(dāng)?shù)念l率（ 25Hz 左右對應(yīng) Wincc 開度為 50%），變頻器支路開始往鍋爐夾套打冷水，重復(fù)步驟 4～ 8，觀察實(shí)驗(yàn)的過程曲線與前面不加冷水的過程有何不同。 16 ：將“ TT1 鍋爐溫度”（ PT100 電阻信號）對應(yīng)接至模擬量輸入通道 ES C1；將模擬量輸出通道 AO0 接至 SCR 移相調(diào)控輸入，模擬量輸出通道 AO1 接至變頻器控制信號。 （ 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)測定法求得的對象數(shù)學(xué)模型只能近似的反映過程的動態(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。關(guān)于采樣周期則可以根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)的延遲時間而定 , 一般可選擇比系統(tǒng)響應(yīng)稍快些即可 , 選擇過小的采樣周期反而不好 。其主要功能有實(shí)時處理、繪出實(shí)時溫度曲線、記錄溫度歷史曲線、記錄及顯示報警和參數(shù)修改。 通道單元 變量管理器中的通訊驅(qū)動程序條目包含一些子條目，這就是通常所說的通訊驅(qū)動程序的通道單元，每個通道單元構(gòu)成一個確定的從屬硬件驅(qū)動程序 ,PC 通訊模塊的接口必須對通道單元尋址的通訊模塊進(jìn)行定義。 WINCC 是基于 Windows NT 32位操作系統(tǒng)的，在 Windows NT或 Windows 2020 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中， WINCC 具有控制自動化過程的強(qiáng)大功能 ，它是基于個人計算機(jī)，同時具有極高性價比的操作監(jiān)視系統(tǒng)。組態(tài)的概念最早 出現(xiàn)在工業(yè)計算機(jī)控制中，如 DCS(集散控制系統(tǒng) )組態(tài)， PLC 梯形圖組態(tài)。在比例基礎(chǔ)上加入微分作用，使穩(wěn)定性提高，同時積分作用可以消除余差。 控制手段 實(shí)踐證明溫度對象的特點(diǎn)是 :時間常數(shù)大，滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，反應(yīng)在控制系統(tǒng)上，就是被控溫度的變化滯后于調(diào)節(jié)器的輸出。 交流變頻器 采用日本三菱公司的 變頻器，控制信號輸入為 4～ 20mADC，交流 220V 變頻 輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。 二、“ THJ3 型 西門子 PLC 過程控制系統(tǒng)”的控制柜主要由電源控制組件、西門子PLC 控制組件、變頻器控制組件等幾部分組成。 1．水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱?？刂菩盘栍煽刂破?CPU3152 DP 發(fā)出，經(jīng)由 PROFIBUSDP 總 線到達(dá)分布式 I/O模塊 ET200M，模擬量輸出模塊 SM332 和分布式 I/O 模塊 ET200M 直接相連，最后模擬量輸出 4 到 20mA 電流信號控制移項調(diào)壓模塊的輸出電壓。試驗(yàn)中鍋爐內(nèi)膽的水溫穩(wěn)定至給定量，將鉑電阻 TT1 檢測到的鍋爐內(nèi)膽溫度信號作為反饋信號，在與給定量比較后的差值通過調(diào)節(jié)器控制三相調(diào)壓模塊的輸出電壓（即三相電加熱管的端電壓），以達(dá)到控制鍋爐內(nèi)膽水溫的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和方框圖如圖 31所示。 隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展 ,傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)必然被基于計算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生 6 的 PLC 控制技術(shù)所取代。以上三個步驟按順序執(zhí)行，從而使整個系統(tǒng)按照一定性能指標(biāo)的要求進(jìn)行工作、 工業(yè)控制是計算機(jī)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，計算機(jī)控制系統(tǒng)正是為了適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來的一門專業(yè)技術(shù)，它主要研究如何將計算機(jī)技術(shù)、通過信息技術(shù)和自動控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，并設(shè)計出所需要的計算機(jī)控制系統(tǒng)。 5 PID 控制原理的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在控制過程中根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的控制規(guī)律不停地自動調(diào)節(jié)控制量以使被控系統(tǒng)朝著設(shè)定的平衡狀態(tài)過度 , 最后達(dá)到控制范圍精度內(nèi)的穩(wěn)定的動態(tài)平 衡狀態(tài)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后 (delay)組件，具有抑制誤差的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。 積分（ I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。 PID 控制器問世至今已有近 80年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。因此，只能用于精度要求不高的場合。 2 2 溫度控制器簡介 溫度控制器原理 溫度控制器是基于單片機(jī)開發(fā)的溫度控制裝置。溫度控制的不好很有可能引起嚴(yán)重的安全事故，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列的問題。 1 課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 課程設(shè)計題目 基于溫控器計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)研究 實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù) : 1） 構(gòu)成計算機(jī)溫度控制系統(tǒng) 2） 熟悉溫控器 3） 實(shí)驗(yàn)調(diào)試 4） THFCS1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 5） 撰寫實(shí)驗(yàn)報告 工作計劃與進(jìn)度安排 : 1） 第 1～ 2天，查閱文獻(xiàn)，構(gòu)成 計算機(jī) 溫度控制系統(tǒng) 2） 第 3～ 4天，熟悉溫控器 3） 第 5～ 6天，實(shí)驗(yàn)調(diào)試 4） 第 7～ 9天， THFCS1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 5） 第 10 天，撰寫實(shí)驗(yàn)報告 指導(dǎo)教師： 201 年 月 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 201 年 月 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 201 年 月 日 2 目 錄 1 摘要 .............................................................. 1 2 溫度控制器簡介 ................................................... 2 溫度控制