【文章內(nèi)容簡介】 必須是正數(shù)24微分時間（Td）實數(shù)單位為min，必須是正數(shù)28積分項前值（MX）實數(shù)~32過程變量前值（PVn1）實數(shù)~ 回路輸入輸出變量的數(shù)值轉(zhuǎn)換方法本文中，設(shè)定的溫度是給定值SP，需要控制的變量是水箱的溫度。但它不完全是過程變量PV，過程變量PV和PID回路輸出有關(guān)。在本文中，經(jīng)過測量的溫度信號被轉(zhuǎn)化為標準信號溫度值才是過程變量，所以，這兩個數(shù)不在同一個數(shù)量值，需要他們作比較，那就必須先作一下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。傳感器輸入的電流信號經(jīng)過EM231轉(zhuǎn)換后，是一個整數(shù)值，但PID指令執(zhí)行的數(shù)據(jù)必須是實數(shù)型，所以需要把整數(shù)轉(zhuǎn)化成實數(shù)。使用指令DTR就可以了。如本設(shè)計中，是從AIW0讀入溫度被傳感器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 實數(shù)歸一化處理因為PID中除了采樣時間和PID的三個參數(shù)外，~，所以，在執(zhí)行PID指令之前，必須把PV和SP的值作歸一化處理。~。單極性的歸一化的公式： PID參數(shù)整定PID參數(shù)整定方法就是確定調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)P、積分時間Ti和和微分時間Td，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，使系統(tǒng)的過渡過程達到最為滿意的質(zhì)量指標要求。一般可以通過理論計算來確定，但誤差太大。目前，應(yīng)用最多的還是工程整定法：如經(jīng)驗法、衰減曲線法、臨界比例帶法和反應(yīng)曲線法。經(jīng)驗法又叫現(xiàn)場湊試法，它不需要進行事先的計算和實驗，而是根據(jù)運行經(jīng)驗，利用一組經(jīng)驗參數(shù)，根據(jù)反應(yīng)曲線的效果不斷地改變參數(shù)，對于溫度控制系統(tǒng)，工程上已經(jīng)有大量的經(jīng)驗。 可控硅，是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN 結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中，多用來作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點開關(guān)等。家用電器中的調(diào)光燈、調(diào)速風扇、空調(diào)機、電視機、電冰箱、洗衣機、照相機、組合音響、聲光電路、定時控制器、玩具裝置、無線電遙控、攝像機及工業(yè)控制等都大量使用了可控硅器件?？煽毓栌址Q晶閘管（Silicon Controlled Rectifier,SCR）。自從20世紀50年代問世以來已經(jīng)發(fā)展成了一個大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關(guān)斷晶 閘管、快速晶閘管，等等。 可控硅可控硅整流器件是一種非常重要的功率器件，可用來做高電壓和高電流的控制?？煽毓杵骷饕迷陂_關(guān)方面，使器件從關(guān)閉或是阻斷的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開啟或是導通的狀態(tài)，反之亦然。可控硅器件與雙極型晶體管有密切的關(guān)系，二者的傳導過程皆牽涉到電子和空穴，但可控硅的開關(guān)機制和雙極晶體管是不同的，且因為器件結(jié)構(gòu)不同，可控硅器件有較寬廣范圍的電流、電壓控制能力?，F(xiàn)今的可控硅器件的額定電流可以從幾毫安到5000A以上，額定電壓可以超過10000V。下面將討論基本可控硅器件的工作原理，然后給出一些高功率和高頻率的可控硅器件。本設(shè)計所使用是12—16A 的可控硅，可控硅的電流留有一倍的流量這樣使用起來比較安全，型號： BTA12G， 最大電流12A， 擊穿電壓600 V； 4 軟件設(shè)計 首先計算溫度值，因為溫度的變化是從0℃~100℃，而模塊中的是6400~32000，所以設(shè)輸入的溫度是X，則轉(zhuǎn)化的溫度是Y，計算公式是： 　　　　　　　　 根據(jù)這個公式可以得出溫度的具體值。設(shè)定：水箱內(nèi)溫度ＶＤ４００入口電磁閥出口電磁閥啟動變頻器報警器控制加熱量大?。粒眩祝霸O(shè)定溫度ＶＤ４０４溫度輸入ＡＩＷ０ 程序的編寫主程序，初始化并且啟動電磁閥將采集到的水箱內(nèi)的溫度和設(shè)定的溫度進行對比，要是大于這個溫度值，報警器就動作．主程序，將采集到的溫度通過程序運算抓換得出真實的溫度值。主程序，將采集的溫度通過ＰＩＤ程序調(diào)節(jié)加熱器加熱量的大小。子程序，把輸出的控制量放到AQW0子程序，復位入口電磁閥。子程序，把設(shè)定的溫度放到ＶＤ４０４中。子程序，將輸入的溫度值進行轉(zhuǎn)化致 謝本課題的研究是在我的導師李老師的悉心指導下完成的，趙老師學識淵博、治學態(tài)度嚴謹、工作一絲不茍，更有誨人不倦的師者風范，在此謹向趙老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！此外，衷心感謝本組的其他成員，若是沒有他們，也就不會有這篇論文的產(chǎn)生。畢業(yè)在即，衷心感謝指導過我的各位老師，特別是畢業(yè)設(shè)計的指導老師趙為松老師。大學生涯是人生中的一筆寶貴財富；感謝0９級自動化欒慶磊老師，四年的大學生活對我們關(guān)懷備至；感謝相伴度過四年的舍友、感謝同窗四年的同學、感謝幫助關(guān)心過我的學長，感謝默默關(guān)心我支持我的朋友們，祝大家在今后的生活中幸?？鞓?！最后感謝含辛茹苦撫養(yǎng)我的父母，感謝他們多年來的支持與付出！參考文獻[1] SIMATIC S7200可編程序控制器系統(tǒng)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.[2] （第三版）[M].北京:人民郵電出版社,2007.[3] 西門子（中國）（第三版）[M].北京: 北京航空航天大學出版社,2007.[4] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.[5] 鄭鳳翼,[J].北京:電子工業(yè)出 版社,2009.[6] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.[7] [M].中國水利水電出版社,2007.[8] （PLC）入門PLC及其硬件組成[J].計算機時代,1996（5）.[9] [J].國內(nèi)外機電 一體化技術(shù),2006（4）.[10] [J].設(shè)備管理與維修,2007.[11] [J].內(nèi)蒙古電大學 刊,2006（6）.[12] [J].河南科技學院學報,2006（3）.[13] [J].電子電氣教學學報,2005[14] 謝克明,[M].北京:電子工業(yè)出版 社,2002.附錄１　　　　　　　　　附錄21外文文獻在現(xiàn)代制造業(yè)中，系統(tǒng)是用過程和結(jié)果的革新來描述的，并且因此不得不改變系統(tǒng)性能以快速做出反應(yīng)。因此，一個大的挑戰(zhàn)是提供技術(shù)以限制自動控制系統(tǒng)對變化需要和新機會的反應(yīng)，所以，設(shè)計和操作知識可以實時的被再次利用，在工業(yè)實踐中提供了一個重要的競爭面。 研究表明，在自動化系統(tǒng)中，程序?qū)崿F(xiàn)的方法已經(jīng)與計算機資源應(yīng)用的急速增長不能匹配。例如，可編程邏輯控制器（ＰＬＣ）程序仍然依靠一種方便的有邏輯梯形圖的程序?qū)崿F(xiàn)模式。結(jié)果，程序上的延遲和資源成了生產(chǎn)工業(yè)過程的主要絆腳石。在可編程邏輯控制器程序設(shè)計過程中，測試和調(diào)試可能會占用超過百分之五十的人力。在發(fā)展和傳播“ＳＴＡＴＥ－ＯＦ－ＴＨＥ－ＡＲＴ”已經(jīng)形成標準[IEC 60848, 1999。 IEC611313, 1993。 IEC 61499, 1998。 ISO 157451, 1999]，但是，基本上這些標準都不能參與有效的程序和系統(tǒng)設(shè)計方面知識的革新。 系統(tǒng)的方法通過使用原有的軟件模塊，有助于增加設(shè)計自動化的水平，同時也將提供一種可管理的大規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計的方法。同樣的，它也將改善軟件的質(zhì)量的可靠性，以及關(guān)系到系統(tǒng)的較高安全標準，尤其是這些對環(huán)境有危害影響的，比如：機場控制、公共鐵路運輸。 軟件工業(yè)被認為是系統(tǒng)性能的破壞者和系統(tǒng)復雜性的產(chǎn)生者。逐漸下降的硬件價格，破壞了對通過優(yōu)化程序獲得的軟件性能的需要。其結(jié)果是，一方面造成了大量而低效率的程序代碼，另一方面并沒有獲得高的硬件性能。其次，軟件變得難以掌握其程度的復雜；在現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中，軟件設(shè)計和保持系統(tǒng)本質(zhì)幾乎變得不可能。尤其是，可編程邏輯控制器（ＰＬＣ）程序設(shè)計從二十五年前的兩條主線，發(fā)展到現(xiàn)在的成千上萬條?，F(xiàn)在安全性增加了，例如，關(guān)于防火的新措施，以及現(xiàn)代自動化系統(tǒng)的柔韌性增加了程序設(shè)計過程的復雜性。因此，軟件的使用周期花費是總共花費的一個固定不變的增長部分。百分之八十到九十的花費用于軟件維護、調(diào)試、優(yōu)化（改進）、和擴展以滿足不斷變換的需求。 目前，大部分設(shè)計研究的主要焦點都集中在機械和電子產(chǎn)品上。這種有目的性的研究產(chǎn)生了一個副產(chǎn)品，就是通過推廣這中研究到系統(tǒng)工程設(shè)計領(lǐng)域，從而加固了我們對設(shè)計理論和技巧的基本理解。針對大規(guī)模和復雜系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計理論并沒有成熟。尤其是，對如何簡化一個繁冗而復雜的設(shè)計任務(wù)這一問題，仍然沒有被科學的處理。而且，正在設(shè)計理論和代表計算機科學及運籌學研究的認識論結(jié)果之間構(gòu)建一條橋梁，這樣的具體應(yīng)該是邏輯硬件電路設(shè)計。 從邏輯學的角度來看，可編程邏輯控制器（PLC）的軟件設(shè)計類似與集成電路的硬件設(shè)計?，F(xiàn)代超大規(guī)模集成電路設(shè)計（Very Large Scale IntegrationVLSI）是及其復雜的，一個集成電路一般有幾百萬個晶體管，而且產(chǎn)品開發(fā)周期大都三年左右。設(shè)計過程一般都分成局部功能塊設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計兩個階段。在局部功能塊設(shè)計階段，單個功能將被設(shè)計出來，并予以驗證。在系統(tǒng)設(shè)計階段，所有功能塊都將被整合起來，整個系統(tǒng)行為特性和功能將會通過仿真形式加以測試。一般來說，所有部分都完全的驗證是不可能的。因此，統(tǒng)計學可以作為可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)計的一個例子，并有可能影響邏輯硬件設(shè)計。 SIEMENS可編程序控制器 SIMATIC S7300 系列PLC適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化，其強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。 該產(chǎn)品具有光電隔離，高電磁兼容；具有很高的工業(yè)適用性，允許的環(huán)境溫度達60℃；具有很強的抗干擾、抗振動與抗沖擊性能，因此在嚴酷的工作環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。 自由通訊口方式也是 S7300 型PLC的一個很有特色的功能，它使 S7300型PLC可以與任何通訊協(xié)議公開的其它設(shè)備、控制器進行通訊，即 S7 300 型PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議（例 ASCII 協(xié)議），波特率為1。5Mbit/s（可調(diào)整）。因此使可通訊的范圍大大增加，使控制系統(tǒng)配置更加靈活、方便。任何具有串行接口的外設(shè)，例如：打印機或條形碼閱讀器、變頻器、調(diào)制解調(diào)器（Modem）、上位PC 機等都可連接使用。用戶可通過編程來編制通訊協(xié)議、交換數(shù)據(jù)（例如：ASCII碼字符），具有RS232接口的設(shè)備也可用PC/PPI 電纜連接起來進行自由通訊方式通訊。 當上位機脫機時，在下位機控制下，整個系統(tǒng)能正常運行。 上位機即圖文控制中心，主要由 PC機和激光打印機組成，采用 SIMATI