【正文】 本論文設計在指導老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著老師的心血和汗水，在本人的畢業(yè)設計期間，老師為本人提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷， 本人不會這么順利的完成畢業(yè)設計。首先，先寫一段程序，把 AD 模塊與 PLC 鏈接起來，并在電腦是實現(xiàn)實時監(jiān)控，通過探頭不同溫度環(huán)境下，給出的多少電壓與實時監(jiān)控中的數(shù)字量進行對比。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。 建立工程 啟動組態(tài)王 ，進入工程管理器中建立一個 “溫度液位控制畫面 ”的新工程，如圖 。 組態(tài)王與 I/O設備組態(tài)王軟件作為一個開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國內(nèi)外常見的 PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等 (如三菱 PLC)通過常規(guī)通訊接口 (如串口方式、 USB接口方式、以太網(wǎng)、總線、 GPRS等 )進行數(shù)據(jù)通訊。 Citech 提供了類似 C 語言的腳本語言進行二次開發(fā)，但與 iFix 不同的是， Citech 的腳本語言并非是面向?qū)ο蟮模穷愃朴?C 語言，這無疑為用戶進行二次開發(fā)增加了難度。由于采用的是繼電器型 PLC，不能直接采用方向開關(guān)指令（ ARWS），該指令適應于晶體管型 PLC。 溫度控制軟件設計 按偏差的比例、積分和微分進行控制的控制方案簡稱為 PID控制。 式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。它的主要特點有：延續(xù)性 、可擴充性 、 封裝性 、 通用性。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)； 檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。 圖 系統(tǒng)控制原理 注釋 :① T1:熱水箱的溫度傳感器 ② T2:循環(huán)水管中的溫度傳感器 ?F1:冷水閥 ④ F3:熱水閥 4 3 PLC 與組態(tài) 可編程控制器（ PLC）簡介 可編程控制器（ Programmable Logic Controller,簡稱 PLC,是一種在工業(yè)環(huán)境中經(jīng)常用到的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是在集成電路、計算機技術(shù)基礎上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設備。 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(nèi)產(chǎn)生了歷史性革命。根據(jù)設計任務書的要求，設計對一臺經(jīng)濟簡便的小型的太陽能水溫控制裝置，編制可以用于本科生《自動控制原理》、《檢測技術(shù)》和《過程控制》等課程的檢測、建模或簡單控制系統(tǒng)實驗的 PLC梯形圖測控、通信軟件以及上位機的組態(tài)王顯示軟件。 level control。繼電器 —接觸器控制已經(jīng)有上百年的歷史，它是一種弱電信號控制強電信號的電磁開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、電路直觀、價格低廉、容易操作、易于維修的優(yōu)點。 3 2 太陽能熱水器介紹 太陽能熱水器的 工作原理 :首先 ,太陽照射在真空集熱管上 ,給集熱器里邊的水進行加熱 。 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC由中央處理器（ CPU）、存儲器（ memory）、輸入輸出（ I/O）接口以 5 及電源等組成的。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來 ，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應用系統(tǒng)。 （以下，略稱作 FB） FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能?；蛘呦劝惭b好 ，不用卸載，直接安裝 。 (t)為控制器輸出信號， Kp為比例常數(shù)， Ti 為積分時間， Td為微分時間。但是，早期的 InTouch軟件采用 DDE 方式與驅(qū)動程序通信，性能較差，最新的 版已經(jīng)完全基于 32 位的 Windows 平臺，并且提供了 OPC 支持。 組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運行系統(tǒng)三部分構(gòu)成： (1)工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進行搜索、添加、備份、恢復以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導入和導出等功能。 第三步，制作圖形畫面并定義動畫鏈接，按照實際工程的 要求繪制監(jiān)控畫面并使靜態(tài)畫面隨著過程控制對象產(chǎn)生動態(tài)效果。 26 圖 主界面 根據(jù)設計任務的要求，在畫面中選擇工具箱中的畫圖工具，建立水溫控制監(jiān)控畫面。在軟件調(diào)試中，把當前的實時溫度定為 0值，通過可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)是使得當前溫度溫度對應的數(shù)字量為 0。 35 參考文獻 [1] 姚偉 .太陽能利用與可持續(xù)發(fā)展 [J].中國能源 .20xx:27(02):4647. [2] Daly, , . Astatisticaltopographic model formapping climatological precipitation over mountainous terrain[J].Appled :140158. [3] 史國生 .電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx. [4] Richard Cox, Terry 39。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，本人能 夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 表 AD 模塊溫度調(diào)試表 AD 模塊溫度調(diào)試表 次數(shù) 信號電壓 PLC 的數(shù)字量 次數(shù) 信號電壓 PLC 的數(shù)字量 1 0 0 10 977 2 386 11 1061 3 420 12 1175 4 530 13 1183 5 3 600 14 1334 6 731 15 1343 7 838 16 1476 8 850 17 1500 9 900 18 1540 32 圖 AD 模塊溫度調(diào)試圖 PID 調(diào)試 硬件中，在 PLC 中的加上了加熱模塊， PLC 中并讀入程序，給定一個數(shù)字量，即給定一個電壓，也相當于給定一個水溫進行調(diào)試。 圖 按鈕 各個按鈕均設置于畫面下方或邊緣，與硬件整體布置相符，方便實際中的操作，如圖 。 圖 邏輯名稱 (3)選擇與設備連接的串口為 COM1，如圖 。 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。 （ 4） GENESIS 64：美國著名獨立組態(tài)軟件供應商，創(chuàng)立于 1986 年。 圖 輸入特性 圖 輸出特性 表 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） 20L 50L 自動調(diào)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(diào)節(jié)的方法： 的（采樣時間）輸出值到 D 中。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， 20xx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。 11 (6)豐富的調(diào)試功能 ： ，能夠更加簡單的進行調(diào)試作業(yè)。 I/O 口的分配圖及其接線圖 輸入輸出端各有十 六個 I/O 口，水箱水位高低的七個水位的七個線接入 PLC的輸入端，同時通過外面的燈顯示器水位的情況；在用戶界面中，通過人為的控 8 制水泵和控制溫度的參數(shù)輸入 PLC 的輸入端；在 PLC 的輸出端中，根據(jù)用戶的選定和設計的要求，通過 PLC 的輸出端進行接線，表 為 PLC 的輸入輸出的I/O 端口的分配圖 。 輸入輸出（ I/O）接口是與外部控制電路聯(lián)絡的 主要通道，采用了光電隔離、濾波等抗干擾措施，根據(jù)各種型號的輸入輸出接口模塊，分為直流信號輸入輸出、交流信號輸入輸出；或者是數(shù)字量輸入輸出、模擬量輸入輸出 [6]。 PLC 的特點 PLC的抗擾能力強、可靠性能高。國外專家預言， PLC技術(shù)將在工業(yè)自動化的三大支柱（ PLC、機器人和 CAC/CAM）種躍居首位。本設計的主要內(nèi)容：基于 PLC的液位控制系統(tǒng)，能夠控制水位容器的液位高度在某個允許的溫度誤差里波動并維持一開始設定的液位高度。采用 GX Developer 進行軟件設計，如溫度液位 PID 算法的分析，運用組態(tài)王 與 PLC 等硬件進行 聯(lián)合，通過組態(tài)的界面進行仿真和監(jiān)控。在科技高度發(fā)展的工業(yè)控制上，是一種在集電路和計算機技術(shù)基礎上的一種新型的控制設備。實踐表明用 PLC實現(xiàn)的智能 PID控制 ,方法簡單易行、適應性好、魯棒性強。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應用和發(fā)展，如三菱公司的 FX2N系列推出了不同點數(shù)的擴展單元和擴展模 塊、不同功能的特殊模塊及各種軟元件 [5]。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。 (2)利用 Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)?Excel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進行復制、粘貼，并有效利用。 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。 PID控制算法利用 GXDeveloper軟件的 PID指令實現(xiàn)。 液位控制設計語言 (1)水位手動控制程序 : (2)水位自動控制程序 : (3）液位的動態(tài)顯示程序 : 19 5 組態(tài)設計 組態(tài)軟件 組態(tài)軟件在國內(nèi)外已經(jīng)有很多，選擇適合的組態(tài)軟件有利于人機界面更好的適應生產(chǎn)的需要，下面介紹國內(nèi)外的代表組態(tài)軟件： （ 1） InTouch： Wonderware（萬維公司 )是 Invensys plc“生產(chǎn)管理 ”部的一個運營單位，是全球工業(yè)自動化軟件的領先供應商。 它基于 Microsoft Windows XP/NT/20xx操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡的所有層次的各個位置上都可以及時獲得系統(tǒng)的實時信息。它還具有豐富的設備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。如圖 。 其中在液位控制中，由于 PLC的輸入端的電流必須在 5mA以上，由于通過