【正文】 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 梯形圖程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 PID指令向導的運用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 人機界面（HMI）設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20第四章 系統(tǒng)運行結果及分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 系統(tǒng)運行．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 運行結果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 溫度趨勢曲線分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 報警信息分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24結束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25謝辭．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27引 言隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民對溫度的控制系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。安徽機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書基于PLC與組態(tài)王的溫度控制系統(tǒng)設計系 （部） 電 氣 工 程 系 專 業(yè) 機 電 一 體 化 班 級 姓 名 學 號 指導教師 白金老師 2010 ～ 2011 學年第 一 學期摘 要可編程控制器是一種應用很廣泛的自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體，具有控制能力強、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點，非常適合溫度控制的要求。把先進的自動化技術、控制技術、通訊及網(wǎng)絡技術等應用到溫度控制領域，成為對溫度系統(tǒng)的新要求。在冶金、化工、電力、機械制造和食品加工等諸多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。而適應于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國內技術還不十分成熟。PLC的應用已成為一個世界潮流，在不久的將來PLC技術在我國將得到更全面的推廣和應用。計算機PLCEM231模塊固態(tài)繼電器熱電偶烤爐 圖1 系統(tǒng)框架圖 工作原理系統(tǒng)選用PLC CPU226為控制器， K型熱電偶將檢測到的實際爐溫轉化為電壓信號，經(jīng)過EM231模擬量輸入模塊轉換成數(shù)字量信號并送到PLC中進行PID調節(jié)，PID控制器輸出量轉化成占空比，通過固態(tài)繼電器控制爐子加熱的通斷來實現(xiàn)對爐子溫度的控制。 EM231模擬量輸入模塊本溫度控制系統(tǒng)中，傳感器將檢測到的溫度轉換成0～41mv的電壓信號，系統(tǒng)需要配置模擬量輸入模塊把電壓信號轉換成數(shù)字信號再送入PLC中進行處理。,0~20mA分辨率：12 Bit轉換速度：250μS隔離：有耗電從CPU的DC 5V （I/O總線）耗電10mADIP開關SW1 0, SW2 0, SW3 1（以K型熱電偶為例）表2所示為如何使用DIP開關設置EM231模塊，開關2和3可選擇模擬量輸入范圍。其中最常用于測量溫度的是熱電偶和熱電阻，熱電偶是將溫度變化轉換為電勢變化,而熱電阻是將溫度變化轉換為電阻的變化?？刂葡到y(tǒng)結構圖如圖3所示，方框圖如圖5所示。將三種方式加以組合在一起，就是比例積分微分（PID）控制,其數(shù)學表達式為 ut=Kpet+1TI0tetdt+TDdetdt （13）式13中：為比例系數(shù)，為積分時間常數(shù)，為微分時間常數(shù)。對于工程整定法，工程技術人員無需知道對象的數(shù)學模型，無需具備理論計算所需的理論知識，就可以在控制系統(tǒng)中直接進行整定，因而簡單、實用，在實際工程中被廣泛使用。然后再加入積分( I )作用，一般先取積分時間T1為衰減振蕩周期的一半左右。 表5 控制器參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)控制變量規(guī)律的選擇比例度（%）積分時間Ti（分鐘）微分時間Td（分鐘）溫度對象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾后變化遲緩，應小，Ti要長，一般需要微分2060310通過經(jīng)驗整定法的整定，PID控制器整定參數(shù)值為： 比例系數(shù)=120，積分時間=3分鐘，微分時間=1分鐘。歸一化的公式為R1=(R/S+ M) （14）式中，R1為標準化的實數(shù)值；R為未標準化的實數(shù)值；M為偏置，；S為值域大小，為最大允許值減去最小允許值，單極性為32000，雙極性為64000。STEP7Micro/WIN提供了PID Wizard（PID指令向導），可以幫助用戶方便地生成一個閉環(huán)控制過程的PID算法。組態(tài)王和其他組態(tài)軟件相比最大的優(yōu)勢是它操作方便，提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持，對于新手來說很容易上手。本項目編寫程序時用了PID指令向導，Kc設置了120，Ti設