基于組態(tài)的試驗(yàn)機(jī)溫度監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-24 01:04本頁(yè)面
【正文】 ，其實(shí)就是利用PID指令向?qū)Ь幊?。上面的指令中，PV_I為反饋值，也就是熱電偶將檢測(cè)到的當(dāng)前溫度值送入溫度模塊后輸出的模擬電壓值A(chǔ)IW0；Setpoint_R為設(shè)定值[17],。每個(gè)PID回路都有兩個(gè)輸入變量，給定值SP和過程變量PV。執(zhí)行PID指令前必須把它們轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)。即先把整數(shù)值轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)值，再把實(shí)數(shù)值進(jìn)行歸一化處理。歸一化的公式為：R1=(R/S+M) （41）式中，R1為標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；R為未標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)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。在本項(xiàng)目中，R=100，即就是設(shè)定溫度100度；S=32000，M=，所以按照歸一化公式R1=100/32000+=。該網(wǎng)絡(luò)的程序功能是把PID回路輸出轉(zhuǎn)換成占空比。，又因我們?cè)O(shè)置了采樣時(shí)間為10秒。ROUND是將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)，DI_I是將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)。VW2和VW4分別是采樣周期內(nèi)的加熱時(shí)間和非加熱時(shí)間[18]。 梯形圖程序網(wǎng)絡(luò)4上述程序用了兩個(gè)100ms的定時(shí)器T241和T242來(lái)控制加熱時(shí)間。 梯形圖程序網(wǎng)絡(luò)5該網(wǎng)絡(luò)的程序是為了在電腦上通過STEP7Micro/WIN編程軟件顯示當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度值而寫的，其實(shí)也就是歸一化的逆過程。若無(wú)該網(wǎng)絡(luò)，則顯示的溫度值都是歸一化的實(shí)數(shù)值，不便于記錄和觀察。組態(tài)王和PLC編程軟件不能同時(shí)啟動(dòng)，因?yàn)樗麄兪褂玫氖峭粋€(gè)端口，要想在線利用組態(tài)王監(jiān)控程序，那就先必須在關(guān)閉組態(tài)王的情況下，先把PLC程序下載到PLC中，并且運(yùn)行程序，再把編程軟件關(guān)閉，才可以啟動(dòng)組態(tài)王，這樣就可以利用組態(tài)王在線監(jiān)控了[19]。打開組態(tài)王的項(xiàng)目工程管理器，點(diǎn)擊窗口欄中“WIEW”或者在畫面中點(diǎn)擊右鍵，選擇“切換到VIEW”，啟動(dòng)組態(tài)王，進(jìn)入主畫面。這個(gè)時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開一個(gè)信息窗口，可以通過信息窗口來(lái)知道，組態(tài)王的運(yùn)行情況以及和PLC的連接是否成功。如果連接不成功，會(huì)出現(xiàn)通信失敗的提示語(yǔ)言，那就要查明原因，否則不能監(jiān)控。如果提示連接設(shè)備成功，窗口會(huì)顯示開始記錄數(shù)據(jù)，那就表示可以開始系統(tǒng)的運(yùn)行了。組態(tài)監(jiān)控啟動(dòng)之后，會(huì)自動(dòng)顯示組態(tài)畫面，如圖 所示?！鹘缑纥c(diǎn)擊組態(tài)畫面的實(shí)時(shí)曲線按鈕，可以觀察，在自PID參數(shù)的作用下，控制效果的情況。控制器起到了調(diào)節(jié)作用，最后溫度穩(wěn)定在了設(shè)定溫度上，它的調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)短與PID參數(shù)的設(shè)定有關(guān)。所以，我們可以增大Kc，使調(diào)節(jié)時(shí)間變短，點(diǎn)擊主控控制畫面的參數(shù)設(shè)定窗口的比例增益來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖 。 PID參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊主畫面的報(bào)表按鈕，出現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表窗口，點(diǎn)擊報(bào)表查詢，可以查看報(bào)表記錄的數(shù)據(jù)。圖 報(bào)表查詢記錄的數(shù)據(jù)如圖 。 數(shù)據(jù)記錄，溫度控制系統(tǒng)從300度變成800度，開始運(yùn)行到趨于穩(wěn)定需要77秒，系統(tǒng)反應(yīng)快速，控制精確度高，抗干擾能力強(qiáng)。第5章 總結(jié) PLC（可編程控制器）以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)控制之中。PID閉環(huán)控制是控制系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛的一種控制算法，對(duì)大部分控制對(duì)象都有良好的控制效果。組態(tài)軟件組態(tài)王因其簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，在HMI設(shè)計(jì)中深受用戶的喜歡而得到廣泛的使用。在西門子S7200系列PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎(chǔ)上，我們成功設(shè)計(jì)出了溫度監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果，也達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。再加上由組態(tài)王設(shè)計(jì)的人機(jī)界面，整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。該溫度控制系統(tǒng)也有一些有不足的地方需要改進(jìn)，編程時(shí)我們用了編程軟件自帶的PID指令向?qū)K，這樣雖然方便，但是使得控制系統(tǒng)超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間都稍微偏大，若不直接調(diào)用該模塊，而是自己編寫PID控制子程序的話，控制效果可能會(huì)更好。謝 辭在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)初始，我盲目的在網(wǎng)上搜索資料，進(jìn)展不是很順利。陶文華老師看到這個(gè)情況，細(xì)心的給我指點(diǎn)了方向，告訴我該怎么下手，并給我列出了一些參考文獻(xiàn)目錄。在陶文華老師的指導(dǎo)下，我摸索著前進(jìn)，在圖書館與實(shí)驗(yàn)室之間，充實(shí)自己，同時(shí)充實(shí)著我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。感謝陶文華老師的悉心教導(dǎo)，她用她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，幫助我們認(rèn)識(shí)自己，進(jìn)一步熟悉自己的專業(yè)，加強(qiáng)了自學(xué)能力，這在我們以后的人生中是一個(gè)寶貴的財(cái)富。同時(shí)要感謝我的同學(xué)們，他們給了我很大的幫助。當(dāng)我被疑問所困擾時(shí)，他們熱心的給予我建議。還要感謝學(xué)校方便的圖書館。畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，這次經(jīng)歷對(duì)于我以后的學(xué)習(xí)和工作將是一筆珍貴的財(cái)富，再次向給予我鼓勵(lì)及幫助的老師們和同學(xué)們表示誠(chéng)摯的謝意，我會(huì)永遠(yuǎn)記住你們的，謝謝！參考文獻(xiàn)[1] 張貴仁．材料試驗(yàn)機(jī)[M]. 中國(guó)計(jì)量出版社，2010[2] 徐亞飛，劉官敏，高國(guó)章. 溫箱溫度PID與預(yù)測(cè)控制[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)交通科學(xué)與工程版，2004，28(4)：554557[3] 黃柱深，黃超麟. 基于PLC的高精度溫度控制系統(tǒng)[J]. 機(jī)電工程技術(shù), 2011，10(2)：123125[4] 高欽和．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例[M]. 人民郵電出版社，2009[5] 曾貴娥，邱麗，朱學(xué)峰．PID控制器參數(shù)整定方法的仿真與實(shí)驗(yàn)研究．石油化工自動(dòng)化[J], 2005，7(4):8991[6] 張揚(yáng). S7200PLC原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2007[7] 張浩風(fēng). 梯形圖設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用舉例[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008[8] 肖寶興. 西門子S7200PLC的使用經(jīng)驗(yàn)和技巧[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [9] [M]. 中國(guó)林業(yè)出版社，2008[10] 付家才. PLC實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M]. 高等教育出版社，2006[11] 劉繼修. PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 福建科技出版社，2007[12] 姚福來(lái)，孫鶴旭，楊鵬．組態(tài)軟件實(shí)用技術(shù)速成[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2010[13]劉華波，何文雪，王雪．組態(tài)軟件Wincc及其應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2010[14] 嚴(yán)盈富. 觸摸屏與PLC入門[M]. 人民郵電出版社，2010 [15] [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2007[16] 鄭鳳翼，鄭丹丹. PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表[M]. 人民郵電出版社，2006[17] 張偉林. 電氣控制與PLC綜合應(yīng)用技術(shù)[M]. 人民郵電出版社，2009[18] 黃艷麗，黎旭. 設(shè)計(jì)與人機(jī)界面[M]. 北京理工大學(xué)出版社，2007[19] 鐘肇新，范建東，馮太合．可編程控制器原理及應(yīng)用[M]．華南理工大學(xué)出版社，201133
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