基于plc與組態(tài)王的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-25 22:37本頁面
【正文】 在畢業(yè)設計即將完成之際，回想從開始進入課題到畢業(yè)設計的順利完成，我的心情無法平靜，很快就要結束了我的學業(yè)生涯，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！七.[參考文獻][1] 劉繼修. PLC應用系統(tǒng)設計. 福建科技出版社，2007[2] 徐亞飛，劉官敏，高國章. 溫箱溫度PID與預測控制. 武漢理工大學學報交通科學與工程版，2004，28(4)：554557[3] 曾貴娥,邱麗,朱學峰. , 2005，7(4):8991[4] 張偉林. 電氣控制與PLC綜合應用技術. 人民郵電出版社，200928 。最后，我要特別感謝本設計的指導老師——白金老師，感謝她耐心的輔導。三年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。感謝老師三年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。還有人機界面內容不夠豐富，若再加上報表系統(tǒng)、打印功能的話，那就更完美了。再加上由組態(tài)王設計的人機界面，整個系統(tǒng)操作簡單，控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和實用性。組態(tài)軟件組態(tài)王因其簡單易用的特點，在HMI設計中深受用戶的喜歡而得到廣泛的使用。以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、功能強大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之中?？梢姡瑘缶畔@示正確，從而為操作人員及時了解系統(tǒng)運行情況提供了很大的幫助。經(jīng)過測試，當設定溫度為100度時。如圖65所示，當溫度低于60度時，報警類型顯示當前溫度太低。由圖64可知，該溫度控制系統(tǒng)從開始運行到趨于穩(wěn)定需要14分鐘 20秒，系統(tǒng)反應快速，控制精確度高，抗干擾能力強。其中Y軸不是實際的溫度值而是百分比。圖62 系統(tǒng)運行—設定畫面2) 打開主界面，點擊“歷史趨勢曲線”按鈕，則切換到歷史趨勢曲線畫面?？梢?，該溫控系統(tǒng)超調量很小。由實時趨勢曲線圖可知，系統(tǒng)運行后當前溫度快速上升到95度，然后稍微緩慢上升到105度左右，最后下降到100度左右穩(wěn)定下來。1）打開主界面，點擊“實時趨勢曲線”按鈕，則切換到實時趨勢曲線畫面。本項目編寫程序時用了PID指令向導，Kc設置了120，Ti設置了3分鐘，Td設置了1分鐘，則設定畫面上也是現(xiàn)實同樣的數(shù)據(jù)。圖61 系統(tǒng)運行—主界面打開主界面，點擊“設定畫面”按鈕，則切換到設定畫面。打開主界面，點擊“開始”按鈕，則開關變綠色，系統(tǒng)開始運行，目前溫度值開始有數(shù)據(jù)顯示，溫度儀表上也顯示了當前溫度值。第四章 系統(tǒng)的運行結果及分析完成了PLC程序設計和人機界面設計之后，進入系統(tǒng)運行測試階段。組態(tài)王和其他組態(tài)軟件相比最大的優(yōu)勢是它操作方便，提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持，對于新手來說很容易上手。HMI畫面是用組態(tài)軟件來做的，常見的組態(tài)軟件有西門子公司的Wincc、羅克韋爾公司的RsView及國產(chǎn)的組態(tài)王、力控等。從而使得程序簡單易懂，同時也達到了控制要求。PID向導既可以生成模擬量輸出PID控制算法，也支持開關量輸出；既支持連續(xù)自動調節(jié)，也支持手動參與控制[4]。STEP7Micro/WIN提供了PID Wizard（PID指令向導），可以幫助用戶方便地生成一個閉環(huán)控制過程的PID算法。 PID指令向導的運用該網(wǎng)絡的程序是為了在電腦上通過STEP7Micro/WIN編程軟件顯示當前溫度和設定溫度值而寫的，其實也就是歸一化的逆過程。VW2和VW4分別是采樣周期內的加熱時間和非加熱時間。又因我們設置了采樣時間為10秒。歸一化的公式為R1=(R/S+ M) （14）式中，R1為標準化的實數(shù)值；R為未標準化的實數(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。執(zhí)行PID指令前必須把它們轉換成標準的浮點型實數(shù)。上面的指令中，PV_I為反饋值，也就是熱電偶將檢測到的當前溫度值送入溫度模塊后輸出的模擬電壓值AIW0；Setpoint_R為設定值。 控制程序流程圖啟動綠燈亮，系統(tǒng)運行調用PID模塊PID輸出轉換成占空比定時器控制加熱時間溫度當前值和設定值等顯示開始圖 6 程序流程 啟動，綠燈亮停止，紅燈亮 上述程序中，（綠燈）和系統(tǒng)停止指示燈（紅燈）。 表5 控制器參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)控制變量規(guī)律的選擇比例度（%）積分時間Ti（分鐘）微分時間Td（分鐘）溫度對象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾后變化遲緩，應小，Ti要長，一般需要微分2060310通過經(jīng)驗整定法的整定，PID控制器整定參數(shù)值為： 比例系數(shù)=120，積分時間=3分鐘，微分時間=1分鐘。如果開始時Ti和Td設置的不合適，則有可能得不到要求的理想曲線。通過微分時間的湊試，使過渡時間最短，超調量最小。調整積分時間的大小，直到出現(xiàn)4：1的衰減振蕩。然后再加入積分( I )作用，一般先取積分時間T1為衰減振蕩周期的一半左右。由于比例作用是最基本的控制作用，經(jīng)驗整定法主要通過調整比例度的大小來滿足質量指標。經(jīng)驗整定法實質上是一種經(jīng)驗湊試法，是工程技術人員在長期生產(chǎn)實踐中總結出來的。在這里，我們采用經(jīng)驗整定法來整定控制器的參數(shù)值。對于工程
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