【正文】 的，我們用到的地址是1。PLC采用的是的S7200，CPU是222系列，采用了2個按鈕和1個系統(tǒng)運行燈來控制和顯示系統(tǒng)運行的狀態(tài)，兩個數(shù)顯表來顯示夾套溫度和內(nèi)膽的實時溫度。 溫度傳感器負責檢測加熱爐中夾套和內(nèi)膽的溫度，把溫度信號轉(zhuǎn)化成0~100mV的電壓信號，經(jīng)過PLC模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行標度變換，變成實際的溫度值，然進行PID雙閉環(huán)串級控制運算，根據(jù)PID輸出值來控制調(diào)功器的輸出電功率來控制爐內(nèi)加熱器，實現(xiàn)對爐溫控制調(diào)節(jié)的目的。所以軟件設(shè)計大致分為四個部分：一、主程序部分，用來實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動與停止的手動控制和系統(tǒng)運行的指示，并實現(xiàn)對其他子程序的有效調(diào)用。二、標度變換部分，用來實現(xiàn)將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成實際的溫度值。三、顯示部分，用來實時顯示夾套和內(nèi)膽溫度的實際值。四、PID運算調(diào)節(jié)部分，這一部分為系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)部分，實現(xiàn)實時控制溫度的目的。分配地址如表41所示。表41 地址分配表主程序地址分配啟動按鈕SB1停止按鈕SB2系統(tǒng)運行指示燈系統(tǒng)運行控制寄存器顯示子程序定時器輔助寄存器AIW0夾套溫度模擬量輸入值16位字（W）AIW2內(nèi)膽溫度模擬量輸入值16位字（W）VD300夾套溫度實際參數(shù)32位實數(shù)（R）VD304內(nèi)膽溫度實際參數(shù)32位實數(shù)（R）VD104主控制器給定量SPn32位實數(shù)（R)VD112主控制器增益Kc32位實數(shù)（R)VD116主控制器采樣時間Ts（S）32位實數(shù)（R)VD120主控制器幾分時間（min)32位實數(shù)（R)VD124主控制器微分時間32位實數(shù)（R)SBM34主控制器中斷定時器（ms）16位字（W）VD204副控制器給定量SPn32位實數(shù)（R)續(xù)表41 地址分配表VD212副控制器增益Kc33位實數(shù)（R)VD216副控制器采樣時間Ts（S）34位實數(shù)（R)VD220副控制器幾分時間（min)35位實數(shù)（R)VD224副控制器微分時間36位實數(shù)（R)SBM35副控制器中斷定時器（ms）16位字（W）VD300夾套溫度實際參數(shù)32位實數(shù)（R）VD100主控制器的過程變量PV32位實數(shù)（R）VB100主控制器PID的起始地址16位字（W）VD108主控制器的輸入值32位實數(shù)（R）VD306輸出值寄存地址33位實數(shù)（R）VD304內(nèi)膽溫度實際參數(shù)32位實數(shù)（R）VD200副控制器的過程變量PV32位實數(shù)（R）VB200副控制器PID的起始地址16位字（W）VD208副控制器PID的輸出值32位實數(shù)（R）AQW0EM235模擬量輸出值16位字（W）VW2034將BL3（夾套溫度）轉(zhuǎn)為BCD碼16位字（W）VW2014將BL4(內(nèi)膽溫度）轉(zhuǎn)為BCD碼16位字（W）VW2042夾套溫度待顯數(shù)寄存地址16位字（W）VW2022內(nèi)膽溫度待顯數(shù)寄存地址16位字（W）VD2044控制字32位雙子（DW）夾套溫度顯示輸入數(shù)據(jù)位位（B）內(nèi)膽溫度顯示輸入數(shù)據(jù)位位（B）控制位位（B）夾套溫度輸出SDA內(nèi)膽溫度輸出SDA兩個數(shù)顯表輸出時鐘SCK主程序主要完成系統(tǒng)的啟動與停止的手動控制和系統(tǒng)運行的指示，并實現(xiàn)對其他子程序的有效調(diào)用的任務(wù)。在主程序中沒有用到局部變量。主程序流程圖如圖42所示。圖42 主程序流程圖主程序梯形圖如圖43所示。圖43 主程序梯形圖標度變換子程序的主要任務(wù)：由于溫度傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)換為0~100mV的電壓信號，并傳送給模擬量輸入擴展模塊，而輸入擴展模塊將模擬量0~mV的電壓信號轉(zhuǎn)換為0~32000的數(shù)字量信號傳送給CPU，所以標度變換子程序的主要任務(wù)是將0~32000的參數(shù)轉(zhuǎn)換為0~100的實際溫度參數(shù)，以便于后面計算和顯示。模擬量擴展模塊傳送給CPU的數(shù)字量0~32000所代表的是實際溫度的0~100℃，如果用P表示傳送的數(shù)字量信號，N表示實際的溫度值那么其關(guān)系如圖44所示。圖44 檢測值與實際值的線性關(guān)系用公式表示，可以表示為N/P=(1000)/(320000)，即N=P/320。得知這個公式則可進行程序編輯。局部變量在程序中的定義如下圖45所示。圖45 標度變換子程序中局部變量定義標度變換子程序流程圖如圖46所示。圖46 標度變換子程序流程圖標度變換子程序梯形圖如圖47所示。圖47 標度變換子程序顯示模塊子程序的主要任務(wù)：溫度變送器將從夾套和內(nèi)膽中采集的溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號后傳入PLC模擬量擴展輸入模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)過標度變換后得到實際的溫度值，由顯示模塊顯示。本設(shè)計中用到兩個數(shù)顯表，每個數(shù)顯表都有兩個端口，一個位數(shù)據(jù)傳送端口SDA，(內(nèi)膽溫度顯示表)（夾套溫度數(shù)顯表），還有一個時鐘輸入端口SCK，由于兩個表所需的時鐘信號相同。局部變量在程序中的定義如下圖48所示。圖48 顯示模塊子程序中局部變量定義顯示模塊子程序中要顯示兩個溫度值，但顯示原理相同，這里為簡化說明，就選用夾套溫度做為說明對象，內(nèi)膽溫度顯示過程相同。由于標度變換得到的實際溫度為32位實數(shù)類型，所以先將實數(shù)類型轉(zhuǎn)換位16位整數(shù)類型，存入局部變量中，做BCD碼轉(zhuǎn)換，這樣我們就可以得到的數(shù)據(jù)就是4個4位BCD碼數(shù)據(jù)，為了尋址方便，存入寄存器VW2042中；而溫度值是實時變換的，所以采用脈沖信號控制數(shù)據(jù)的傳送，這樣就可以保證顯示數(shù)據(jù)的溫度性。然后給控制字置1，若不為0說明數(shù)據(jù)沒有傳送完畢，將數(shù)據(jù)左移一位，繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)給數(shù)顯表。若控制位為0，則說明數(shù)據(jù)傳送完畢，則停止輸出，讀取最新數(shù)據(jù)。這樣就可以準確的實時顯示溫度值。但任有不足之處，本設(shè)計需要顯示的數(shù)據(jù)只有2位0~100之間的溫度值，但PLC專用數(shù)顯表所顯示的數(shù)據(jù)為4位，所以在數(shù)據(jù)傳送過程中前兩位浪費的數(shù)據(jù)位為0。顯示模塊子程序的流程圖如圖49所示，程序梯形圖如圖410所示。圖49 顯示模塊子程序流程圖410 顯示模塊子程序梯形圖續(xù)圖410 顯示模塊子程序梯形圖PID初始化子程序的主要任務(wù)是，對兩個控制器的參數(shù)進行初始化，并調(diào)用PID運算中斷程序，（對應(yīng)80℃），過程量PV1為夾套溫度檢測值所對應(yīng)的參數(shù)，進行PID運算后，得到的結(jié)果作為副控制器的給定量，將內(nèi)膽溫度檢測值所對應(yīng)的參數(shù)，進行PID運算后，結(jié)果轉(zhuǎn)換為0~5V的模擬量作為控制信號輸出。由于PLC中輸出數(shù)據(jù)滿量程為32000~32000，對應(yīng)的模擬量輸出信號位10V~+10V，而本設(shè)計中調(diào)功器的輸入控制信號位0~5V，所以我們這里所需的輸出數(shù)據(jù)為0~16000，才可以對應(yīng)0~5V的輸出電壓，如果輸出數(shù)據(jù)位P，所對應(yīng)的輸出模擬量電壓信號位NV ，那么其對應(yīng)的關(guān)系如圖411所示：圖411 輸出數(shù)據(jù)和輸出電壓關(guān)系圖其關(guān)系可以用如下公式表示：N/P=5/1600，在本設(shè)計中副控制器得到的輸出值位0~，所對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)為0~16000，如果我們的輸出數(shù)據(jù)位P，而得到的控制器輸出值為M，那么其關(guān)系為M/P=1/16000，即P=M16000。可用來作為輸出的標度變換。經(jīng)過經(jīng)驗得出PID參數(shù)如下：，積分時間為30min，； ，積分時間位27min，微分之間為0min。PID初始化和調(diào)用子程序及中斷程序流程圖如圖412所示：圖412 PID初始化和調(diào)用子程序及中斷程序流程圖局部變量在中斷程序中的定義如下圖413所示。圖413 局部變量在中斷程序中的定義 PID初始化子程序梯形圖如圖414所示，主控制器中斷程序INT_0梯形圖如圖415所示，副控制器中斷程序INT_1梯形圖如圖416所示。圖414 PID初始化子程序梯形圖續(xù)圖414 PID初始化子程序梯形圖續(xù)圖414 PID初始化子程序梯形圖圖415 主控制器中斷程序INT_0梯形圖 續(xù)圖415 主控制器中斷程序INT_0梯形圖圖416 副控制器中斷程序INT_1梯形圖續(xù)圖416 副控制器中斷程序INT_1梯形圖第五章 總結(jié)加熱爐溫度控制系統(tǒng)采用成熟的PLC技術(shù)和電力電子技術(shù)，采用軟硬件結(jié)合，較好的解決了傳統(tǒng)的加熱爐溫控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。針對我國大部分的加熱爐用戶來說本系統(tǒng)將是一個比較理想的溫控系統(tǒng)。在本設(shè)計中，根據(jù)設(shè)計的要求，完成了以軟件方式對溫度信號的串級處理，誤差范圍為1℃，模擬量擴展模塊采用的是與PLC想配套的擴展模塊EM235，用了兩個模擬量輸入和一個輸出。溫度檢測元件能夠完成在0~100℃的溫度精確監(jiān)測，并通過調(diào)功器對加熱元件的控制來調(diào)節(jié)溫度，實現(xiàn)爐溫的實時控制與監(jiān)測。但在本設(shè)計中依然有不足之處，因為未使用上位機，所以不能對溫度實時控制，只能在軟件編程中完成固定的溫度控制。但本設(shè)計在理論上，以基本滿足需求，滿足自動控溫和實時顯示的需求，所以，可以說本設(shè)計基本上是成功的。通過本系統(tǒng)的設(shè)計，使我充分發(fā)揮了主觀能動性，將大學四年所學的知識以畢業(yè)設(shè)計的形式應(yīng)用到了實際當中。這其中，雖然我遇到了很多問題，但通過查閱相關(guān)資料、請教老師和與同學討論將這些問題一一解決，從而使我對大學四年所學到得知識有了進一步的加深和拓展，并且學會了西門子S7200是如何在溫度控制中應(yīng)用的，相信這一定會對以后走上工作崗位的我有很大的幫助。致 謝四年前背負著同學的祝福，父母的期待和自己的夢想，走進了這夢想的殿堂。轉(zhuǎn)眼間，這四年的時光已到盡頭，四年的讀書生活在這個收獲的季節(jié)里即將畫上句號，而在我的人生里卻只是一個逗號，我將面臨又一次的征程的開始，走向另一個人生的高峰。在這寶貴的四年大學生活中，首先我要感謝的是我的指導老師——吳銀鳳老師?！谌艘贼~，不如授之以漁’，吳老師正是這樣以言傳身教來教導我們。初識吳老師是在大一時，那時她帶領(lǐng)我們參觀機電學院的電氣試驗設(shè)備，期間吳老師的細心講解，讓我心生崇拜；大二時，老師帶我們專業(yè)課程，期間老師的負責、認真、博學、睿智讓我佩服不已；大四上半學期，老師帶我們課程設(shè)計，期間由于找工作的事情，要提前離校，這方面老師在能力范圍之內(nèi)，幫了我許多忙，如單獨指導我提前做課程設(shè)計等，可以說我能有今天這樣好的工作，有很大的原因是因為吳老師的幫助；在大學最后一個學期里，吳老師帶我畢業(yè)設(shè)計，吳老師傾注了大量心血，從選題到開題報告，從設(shè)計要求，到一遍又一遍的指出每稿中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，可以說我論文中的每一個字都凝結(jié)著老師的心血。吳老師無論是從學習上還是生活上對我的影響是巨大而深刻的，這種影響不是一朝的進發(fā)，而是日積月累的滲透，在這點滴匯聚中使我逐漸形成正確、成熟的人生觀、價值觀。為此我非常慶幸于我的幸運——有這樣的導師是我大學生涯的一大幸事，在此我要真誠的說聲：“謝謝您，吳老師！”感謝我的父母，沒有你們，就沒有今天的我，我一直感恩，感恩于我可以擁有一個如此溫馨的家庭，我所有的一切都可以在你們這里得到理解與支持，得到諒解和分擔，我愛你們，愛我的家！感謝一路陪我走過的同學，是你們讓我讓我體會到了一個大家庭的溫馨，在我失落的時候有你們的關(guān)心，在我開心的時候，有你們和我一起分享，雖然從此各奔前程，但是我會永遠記得我們一起度過的大學時光。一個人的成長絕對不是一件孤立的事情，沒有別人的支持和幫助絕對辦不到。我感謝可以有這樣一個機會，讓我對所有給予我關(guān)心、幫助的人說聲“謝謝你們”！今后，我會繼續(xù)努力，好好工作，好好學習，好好生活！也祝福你們前途似錦，身體健康！參考文獻[1][M].北京：.[2]吳中俊，[M]. 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