基于smart200的溫度pid控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試畢業(yè)設(shè)計(參考版)
2025-06-21 16:34本頁面
【正文】 機(jī)電行業(yè)電子商務(wù)平臺！ [8]、可編程控制器原理及應(yīng)用. 北京：中國電力出版社，2004 [9]、[10] ,2007.[11] 謝克明,:電子工業(yè)出版社[12] 。首先要感謝大學(xué)期間辛勤教導(dǎo)我的各位老師，三年中我學(xué)到了很多的東西；同時也要感謝蘇州市職業(yè)大學(xué)，大學(xué)生活可以說是人生中最豐富多彩的一段經(jīng)歷了；還要感謝相伴度過三年的舍友和同窗三年的同學(xué)，他們默默關(guān)心我照顧我，我們一起成長，一起進(jìn)步，因?yàn)槟銈兾业拇髮W(xué)生活才會如此絢爛。致 謝剛開始選課題的時候，我很迷茫，最后在指導(dǎo)老師鄧?yán)蠋煹闹笇?dǎo)下選擇了這個課題，在此期間鄧?yán)蠋熃o予了我許多的指導(dǎo)和幫助，每次遇到問題，他都會和藹可親的給我解答，在此要特別的向他表達(dá)我的感謝之情和敬意。本次設(shè)計主要是研究了溫度PID控制系統(tǒng)，溫度是工業(yè)中一個重要的參數(shù)，所以對溫度進(jìn)行穩(wěn)定的控制尤為重要。而梯形圖的編程語言，以其簡單易于操作的特性，深受用戶的喜愛?，F(xiàn)如今PLC已經(jīng)深入到工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中，并得到很高的評價。結(jié) 論可編程序控制器（PLC）是集合了計算機(jī)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的一種新型自動化裝置。加熱管可以正常加熱，能根據(jù)溫度的變化自動斷開和接通爐子的供熱，做到了智能化、自動化的目的，而且還保證爐溫一直控制在給定的溫度范圍。但主要的原因還是自己不夠細(xì)心，經(jīng)常犯一些小錯誤，比如在輸入程序時丟三落四，接線時粗心大意等，以后在此方面還應(yīng)該加強(qiáng)注意。 改正：將各個端子接好。（2）錯誤：手動開關(guān)沒有反應(yīng)。 原因：程序與硬件中的CPU型號不一致。改正：選擇到“COM1”接口。（2）錯誤：提示端口錯誤。原因：PLC沒有上電，沒有外接220V的交流電源。 子程序中各個網(wǎng)絡(luò)錯誤現(xiàn)象、原因和解決方法（3） 、原因和解決方法。計算方程式：滿量程輸入衰減增益=模擬量輸入字中數(shù)據(jù)所對應(yīng)的模擬量 接線端子 輸入格式 輸出格式 軟、硬件連通調(diào)試：（1）、原因和解決方法。 （1）調(diào)試設(shè)備 一臺電腦 一個萬用表 西門子S7200smart Smart700IE觸摸屏 模擬量模塊（4AI/2AO）（2）調(diào)試界面（3） 系統(tǒng)配置在模擬量模塊在接入電路工作之前，我們首先要完成配置及校準(zhǔn)，配置指的是將接入的信號類型與實(shí)際相匹配。任何一個設(shè)計過程，系統(tǒng)調(diào)試都是極其重要的，同時也是最難的。（3）ROUND IN，OUT 表示實(shí)數(shù)截位取整為雙整數(shù)。 系統(tǒng)程序圖上述梯形圖對應(yīng)的STL語句為： STL解釋圖說明：（1） 表示此位提供高低電平各30s，周期為1s的時鐘脈沖。這一過程就是將PV與SP轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值的逆過程。下圖是主程序的梯形圖 程序梯形圖 程序梯形圖 程序梯形圖 程序梯形圖 軟件設(shè)計 PID控制算法的程序設(shè)計～。根據(jù)上述分析及硬件的規(guī)格（s7200smart ），下面給出了本系統(tǒng)的程序流程圖。u++DPI+KPKP/TiSKPTdS測量電路對象x y PID調(diào)節(jié)器從實(shí)際情況去考慮，用PID來控制溫度的方法，可以運(yùn)用到許多生產(chǎn)實(shí)踐中。 （31） 輸出 = 比例項(xiàng) + 積分項(xiàng) + 微分項(xiàng)式中M(t) ——表示PID回路的輸出值（是時間的函數(shù)）； KC——表示PID回路的增益，也可稱為比例常數(shù)； e ——表示給定值與過程變量之間的差值； Minitial ——表示PID回路輸出的初始值。讓系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定。（5） PID調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)、微分調(diào)節(jié)是閉環(huán)控制中常用的調(diào)節(jié)規(guī)則。（2） 加入比例控制環(huán)節(jié)，等到輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩時，我們就記下此時的比例放大系數(shù)以及臨界振蕩周期。工程整定方法要是再劃分的話，可以分為三種，分別是臨界比例法、反 應(yīng)曲線法和衰減法。但有時通過這種方法得到的數(shù)據(jù)無法直接使用，必須根據(jù)實(shí)際需要再去修改。（4）PID控制器參數(shù)的整定要做好控制系統(tǒng)的設(shè)計，我們就要把握好它的核心部分——PID參數(shù)的整定，一般我們根據(jù)被控過程的特性來確定PID控制器的比例系數(shù)、積分和微分時間的大小。這種擁有比例項(xiàng)和微分項(xiàng)的控制器，就可以提前抑制誤差的控制作用，使之等于零，甚至為負(fù)值，這樣就可以避免被控量的嚴(yán)重超調(diào)?？梢酝ㄟ^使抑制誤差的作用“超前”，就是在誤差接近零時，抑制誤差的作用也應(yīng)該為零。積分項(xiàng)對于誤差的消除作用取決于時間的積分，也就是說，隨著時間的增加，積分項(xiàng)也會增大，所以即使是誤差很小的系統(tǒng)，積分項(xiàng)也會隨時間越來越大，可以這么說，擁有比例項(xiàng)和積分項(xiàng)的控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后沒有穩(wěn)態(tài)誤差。對于進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后就出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)誤差的這類自動化系統(tǒng)，我們成為有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。如果系統(tǒng)只有比例控制是，系統(tǒng)就會存在穩(wěn)態(tài)誤差。在被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握的時候，其他的控制理論都不能使用，我們只能憑借著以往的經(jīng)驗(yàn)去確定，這是我們就可以采用PID控制技術(shù)。（3） PID控制的原理和特點(diǎn)PID控制器從使用到現(xiàn)在已經(jīng)有將近70多年的歷史了，現(xiàn)在更是已經(jīng)成為了工業(yè)控制中主流技術(shù)之一，原因無他，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高，還有就是方便調(diào)整。（2） 閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對象的輸出（被控制量）會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。（1） 開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)是指被控對象的輸出（被控制量）對控制器的輸出沒有影響?？刂葡到y(tǒng)的控制器要先經(jīng)過輸出接口和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后再通過傳感器和變送器，最后經(jīng)由輸入接口送到控制器?？刂评碚摰陌l(fā)展也有一定的歷史了，主要經(jīng)歷了三個重要的階段，為別是：古典控制理論階段、現(xiàn)代控制理論階段和智能控制理論階段。 EM AM06
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