【正文】 、機(jī)能は完全で、適用性は強(qiáng)い PLC は今日に進(jìn)んで、すでに諸般の規(guī)模のシリーズ化生産物を形成して、諸般の規(guī)模に用いることができる工業(yè)は場合を制御する。型流し器のよう、印刷機(jī)、製本は機(jī)械的です、組み合わせ器ベッド、グラインダー、糸を生産することを包裝して、ラインなどに電気メッキをさす。 用鉑電阻采集到數(shù)據(jù)通過算法轉(zhuǎn)換成溫度值，以及從上位機(jī)中送入 PLC中一個(gè)數(shù)據(jù)，觀察溫度數(shù)值和 PLC 輸出的變化，查看是否正常，如果不正常，先檢查硬件電路，然后檢查梯形圖程序， VB 通信設(shè)置以及相關(guān)代碼，直到無誤為止。 true：可用。窗體的屬性，窗體的屬性有很多，這里僅以 Name 屬性為例解釋，其它屬性請(qǐng)閱 VB的幫助信息。幾乎每個(gè)應(yīng)用程序都要包含一個(gè)窗體，如果一個(gè)應(yīng)用程序中需要包含多個(gè)窗體，必須給它們不同的名稱。 監(jiān)控軟件通過讀寫函數(shù)可以方便監(jiān)控 PLC 控制系統(tǒng)。 在大多數(shù)控制系統(tǒng)中，僅僅是實(shí)現(xiàn)控制是不夠的，在許多情況下也需要組態(tài)監(jiān)控界面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。 固態(tài)繼電器的缺點(diǎn)主要有： 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 （ 1）導(dǎo)通后的管壓降大，可控硅或雙相控硅的正向降壓可達(dá) 12V，大功率晶體管的飽和壓漿液災(zāi) 12V 之間，一般功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通電祖也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。 變送器 —— 遵循一個(gè)物理定律（或?qū)嶒?yàn)數(shù)學(xué)模型） 將物理量的變化轉(zhuǎn)化成沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 420mA 等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的裝置。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多，適應(yīng)這一過程，各 PLC 廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品。 （ 3）．開放性和互操作性大大發(fā)展 PLC 在發(fā)展過程中，各 PLC 制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差，這給用戶使用帶來不便，并增加了維護(hù)成本。 e(t)=r(t)y(t) 的比例，積分，微分的線性組合，構(gòu)成控制量 u（ t），稱為 比例（ Proportional） 積分（ Integrating） 微分（ Differentiation）控制，簡稱 PID 控制。 PID 控制器的參數(shù)整定 PID 控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。 PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反饋 回來以形成任何閉環(huán)回路。在 PLC 中也要有簡單的梯形圖程序。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)電熱爐的恒溫控制，文中詳細(xì)介紹了 PID 算法的原理以及PLC、 VB 等硬、軟件的特性。 輸出控制 PID 算法的輸出是一個(gè)百分量，在輸出周期內(nèi)按照這個(gè)百分量進(jìn)行輸出，將這個(gè)數(shù)據(jù)送到 PLC 以后，由 CPU221 模塊輸出給固態(tài)繼電器，最終控制電熱爐電源的通斷。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) (closedloop control system)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出(被控制量 )會(huì)反送回來影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。 比例（ P）控制，比例控制是一種最簡單的控制方式。它是根據(jù)被控過程的特性確定 PID 控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 連續(xù)時(shí)間 PID 控制系統(tǒng) 比例（ P）控制器 （ ） 比例十積分（ PI）控制器 （ ） 比例十積分十微分（ PID）控制 （ ） 式中 KP—— 比例放大系數(shù)； TI—— 積分時(shí)間； TD—— 微分時(shí)間。開放是發(fā)展的趨勢，這已被各廠商所認(rèn)識(shí)，形成了長時(shí)期妥協(xié)與競爭的過程，并且這一過程還在繼續(xù)。 典型 的 PLC 產(chǎn)品 國外的 PLC 產(chǎn)品 施耐德公司， Quantum、 Premium、 Momentum 等； 羅克韋爾（ AB公司）， SLC、 MicroLogix、 Control Logix 等； 西門子公司， SIMATIC S7400/300/200 系列； GE 公司； 日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央 空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 變送器將傳感信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)： 0/420mADC,15VDC,010VDc 變送器：除有傳感的功能之外還有放大整形的功能，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的控制信號(hào)．如： 4－ 20mA。 （ 2）半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。通過監(jiān)控可以增加人機(jī)交互的能力，使操作人員實(shí)時(shí)地監(jiān)控系統(tǒng)工作情況并使系統(tǒng)操作變得方便。用 Prodave，實(shí)現(xiàn)簡單，靈活性較好，可以直接調(diào)用 Prodave 的函數(shù)對(duì) S7200 系列 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行讀寫，并能滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的傳輸，調(diào)試簡單，很適合在工程中應(yīng)用。也就是給它們賦予不同的 Name 屬性。 Name 屬性，返回在代碼中用于標(biāo)識(shí)窗體、控件、或數(shù)據(jù)訪問對(duì)象的名字。 false：不可用 interval：設(shè)置定時(shí)器的時(shí)間間隔，單位是毫秒。 在 VB 程序中，對(duì)個(gè)個(gè)控件進(jìn)行測試，查看能否實(shí)現(xiàn)其功能，窗體如圖 圖 測試 上述測試完成后，要對(duì)算法進(jìn)行測試， 在本設(shè)計(jì)中溫度的自動(dòng)控制是通過 PID 算法來實(shí)現(xiàn)的，我們首先要設(shè)定一個(gè)溫度值（目標(biāo)溫度值），運(yùn)行程序后沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 觀察輸出，分兩種情況，一 、 當(dāng)實(shí)際溫度值大于設(shè)定值時(shí)，輸出是否是停止加熱狀態(tài)，二 、 當(dāng)實(shí)際溫度值小于設(shè)定值時(shí)，輸出是否是加熱狀態(tài)，如果不是，應(yīng)立即對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。 工業(yè)に過程の半ばを生産する、溫度のいくらかのように存在する、圧力、沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 流量、液の位和速度などが連続的に変化し（即ち量を模倣 する）をはかって、PLC は銘々の A を採用して／ D と D は／ A はモジュールと色々な制御算法手順が量を模倣することと取り組むことに來ることを転換して、環(huán)をクローズして制御することを完成する。ロジックを除いて機(jī)能と取り組んで、 PLCの大きさはどれだけか完全なデータが能力を運(yùn)算することを持っていて、諸般の數(shù)字に用いて領(lǐng)域を制御可能です。こんなにして、全體系はき わめて高い確実性をする。 二、領(lǐng)域を応用して PLC で 當(dāng)面で、 PLC はいて國內(nèi)外にすでに広範(fàn)にスチールに応用して、石油、化學(xué)工業(yè)、電力、建材、機(jī)械的に製造して、自動(dòng)車、軽く紡いで、交通は運(yùn)送して、環(huán)境保護(hù)と文化娯楽など箇々に業(yè)界、使用して情況は主要に下記のとおりのこととすることを分ける 幾の類： 伝統(tǒng)的継電器電気回路に替わって、ロジックが制御することを?qū)g現(xiàn)して、順に制御して、すでに于単臺(tái)設(shè)備工事をした制御を用いることができて、同様に于多飛行機(jī)群で訴えて自動(dòng)化可能だライン。 將編 寫 好的梯形圖程序通過上位機(jī) STEP7MicroWIN 軟件下載到 PLC 中。 textbox 控件： text 字符型，用于輸入或顯示信息 multiline 是否多行顯示 scrollbars 是否允許出現(xiàn)滾動(dòng)條 maxlength 允許輸入的字符的最大數(shù)量 passwardchar 創(chuàng)建密碼文本框 locked true 或 false，是否設(shè)置為只讀 sellength、 selstart、 seltext 返回或設(shè)置所選擇的字符數(shù) Timer 控件： name（名稱） left、 top：設(shè)置控件的位置 enabled：設(shè)置控件可用不可用。在設(shè)置框中鍵入或選擇用戶的設(shè)置。窗體就 像 包含多個(gè)控件的容器。 主要函數(shù)有： （ 1） load_tool PC 機(jī)與 PLC 系統(tǒng)初始化鏈接； （ 2） unload_tool 斷開 PC 機(jī)與 PLC 系統(tǒng)鏈接； （ 3）以及讀寫 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)的函數(shù)。這些問題給 S7200 系列 PLC 的應(yīng)用帶來了一定的限制，為了解決這個(gè)實(shí)際工程問題，作者做了一些研究，本文就S7200 系列 PLC 與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通信問題研究結(jié)果展開討論。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。一般分為：溫度 /濕度變送器，壓力變送器，差壓變送器，液位變送器，電流變送器，電量變送器，流量變送器，重量變送器等。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。以太網(wǎng)能否順利進(jìn)入工控領(lǐng)域，還存在爭論。如羅克韋爾 A－ B公司主推的三層網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)體系，即 EtherNet、 ControlNet、 DeviceNet，西門子公司在 ProfibusDP 及 ProfibusFMS網(wǎng)絡(luò)等。 PID 控制器是一種線性控制器，用輸出量 y（ t）和給定量 r（ t）之間的誤差的時(shí)間函數(shù)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例 +微分 (PD)控制器能改善系統(tǒng)在 調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。 PID控制，實(shí)際中也有 PI和 PD 控制。 開環(huán)控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng) (openloop control system)是指被控對(duì)象的輸出 (被控制量 )對(duì)控制器 (controller)的輸出沒有影響。溫度控制的核心算法是PID 算法，用數(shù)字式的算法來實(shí)現(xiàn)。在程序中利用 PID 算法對(duì)固態(tài)繼電器輸出占空比進(jìn)行控制，鉑電阻可進(jìn)行溫度采集并將采集到的溫度數(shù)據(jù)和設(shè)定的溫度值（目標(biāo)溫度值）進(jìn)行比較，將比較結(jié)果輸入到 PID 算式中，根據(jù) PID 算式的輸出結(jié)果來控制固態(tài)繼電器的“通”、“斷”，實(shí)現(xiàn) VB 平臺(tái)的上位機(jī)監(jiān)控。 PID 算法 的描述 目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋，若反饋信號(hào)與系 統(tǒng)給定值信號(hào)相反，則稱為負(fù)反饋( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，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)。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。 PID 控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 3 西門子 S7200 系列 PLC 及相關(guān)硬件 PLC 的介紹 PLC 的歷史及展望 PLC 發(fā)展的歷史 在制造工業(yè)（以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征）和過程工業(yè)（以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化 成產(chǎn)品為特征）中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。開放的進(jìn)程，可以從以下方面反映： IEC 形成了現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)包含 8種標(biāo)準(zhǔn)，雖然有人說， 多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn)，但必竟是一個(gè)經(jīng)過困難的爭論與妥協(xié)的成果。 國內(nèi)的 PLC 產(chǎn)品 國內(nèi)的 PLC 生產(chǎn)廠約 30 多家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)。 S7200 系列 PLC 可提供 4 個(gè)不同的基本型號(hào)的 8 種 CPU 供您使用。 本設(shè)計(jì)中，鉑電阻輸入一個(gè)微弱的電壓信號(hào)通過變送器轉(zhuǎn)變成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)。 （ 3）由于管壓降大，導(dǎo)通 后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器，成本也較。對(duì) S7200 系列 PLC 組成的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控 一般有三種方法：組態(tài)軟件監(jiān)控、第三方軟件編制的監(jiān)控軟件監(jiān)控、觸摸屏監(jiān)控。但需要購買軟件，編程較復(fù)雜。窗體命名有如下規(guī)則：必須以字母或漢字開頭。在運(yùn)行時(shí)是只讀的。 HScrollbar、 ProgressBar 控件： min：返回或設(shè)置當(dāng)滾動(dòng)框處于最上面（垂直滾動(dòng)條）或者最左邊（水平滾動(dòng)條）時(shí)的位置，為實(shí)數(shù)，范圍在－ 32768 到 32767 之間。 完成測試 初步測試完后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。 PIDは比較的に多い 1種の調(diào)節(jié)方法だけ環(huán)狀の制御系役立ちを一般的にクローズすることであることを調(diào)節(jié)する。様々の機(jī)能単元は大量で大量に出現(xiàn)して、 PLC に制御することを掲載することに到達(dá)したことにしみ込んで、溫度は制御して、 CNC などの諸般の工業(yè)制御中。ソフトウェアを応用することに、応用者はことの組み入れた周辺の器の件の事故を還して當(dāng)然に手順を診斷して、系中の PLC を除いた電気回路と裝置に同様に事故が當(dāng)然に保護(hù)すると診斷することを獲得する。今日の PLC は量を模倣することと取り組んでいて、數(shù)字は運(yùn)算して、人器の継ぎ目とネットワークの諸方の面能力の都の已大幅は高まって、工業(yè)が領(lǐng)域を制御することの主流が裝置を制御することになって、各業(yè)種にますます発揮している大きい作用。 圖 運(yùn)行效果 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 6 硬件連接及軟件測試 初步測試及硬件連接 按電路連接圖連 接好