【正文】 限于設計者自己的學識水平與動手實踐能力，在論文中還是有很多不足之處，望在以后豐富自己的知識提高自己的動手能力，使得論文中控制方案更加周全和嚴謹。因為硬件缺乏，沒有冷卻機進行降溫的模擬輸出，所以無法使得室溫下降，從而準確地看出PID溫控效果。主程序略顯贅長，沒有設計計時器清零的程序。的范圍，控制精確度不高，原因是按角度區(qū)間分別定時啟動電動機。檢測范圍比較小，只能檢測風向標夾角在145176。 在設計方案的構思、編寫程序的結構和MCGS組態(tài)監(jiān)控的制作都還存在著很多不足之處。在實驗室完成這一系列調試仿真步驟，均能實現(xiàn)方案中介紹的基本控制功能。在STEP7Micro/WIN32編程軟件中編輯程序，編譯全部程序檢查無誤后，運行程序，選擇“程序狀態(tài)監(jiān)控”，根據(jù)檢查實時程序中開關量，數(shù)字量的變化來判定程序的正誤。變壓器控制系統(tǒng)考慮到用電安全，需要發(fā)電機啟動后或停止后開啟或停止變壓器，其中還用到了“起保?！彪娐吩趯嶋H應用中相對安全。實際應用中比較廣泛，尤其對兩個對象同時或單個檢測和控制的系統(tǒng)，越來越受到工業(yè)界人士的青睞。偏航模塊的設計通俗易懂，比較簡單，主要功能是傳感去檢測到風向，系統(tǒng)分析歸到相應區(qū)間進行不同方法的控制。對程序設計總體來說良好，正確性高，部分程序簡練易懂，部分程序略顯復雜但也能完成相應的控制功能。子程序主要完成對溫控兩個對象的啟動與停止控制。在整個PLC程序中，包含一個主程序，兩個子程序和一個中斷程序。在這一課題中，主要完成四個方面的控制，分別為發(fā)電機的啟動，偏航系統(tǒng)的控制、溫度的PID控制和變壓器的控制。最后用西門子S7200專用的程序梯形圖分別詳細地編寫和說明上一章節(jié)介紹的四個模塊的程序。網(wǎng)絡35中，按下啟動按鈕，此時未按停止按鈕，他的常開觸點同時接通，放開啟動按鈕，這種控制方法起到了“自鎖”或“自保持”的功能。同樣道理，變壓器停運前需要保證在發(fā)電機停止轉動（）后，按下停止按鈕（）變壓器停止運作（）。 變壓器控制程序圖 412變壓器控制梯形圖圖412為變壓器控制梯形圖。這就是主要進行PID運算的中斷子程序過程。接下來進行PID運算，PID指令中回路表的起始地址在VB100,回路的編號LOOP為0，VD108即為運算后的控制輸出值，然后進行轉換。 Rnow=Rraw/Span+Offset ()其中Span為最大允許值最小允許直，當系統(tǒng)為單極性時，Span=32000， Offset=0；當系統(tǒng)為雙極性時，Span=64000。圖 411中斷子程序INT_1中機艙溫控梯形圖工程實際值標準化的要求是：（1） 將16位整數(shù)轉為浮點數(shù)—實數(shù)。，上升沿有效開始執(zhí)行程序。圖411為機艙溫控中斷子程序。圖 410 機艙溫控子程序SBR_0梯形圖網(wǎng)絡2中傳送機艙溫控PID參數(shù)（第三章說明參數(shù)的整定）。X=(1000)(D6400)/(320006400)0 ()D=256X+6400 ()溫度值送至內存地址VW200,VW2006400送VW200,VW200/256送VW200,VW200中即為機艙溫度數(shù)字量。風速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調電位器。該模塊的第三個通道連接一塊帶420mA變送輸出的風向顯示儀表，轉換為數(shù)值640032000。根據(jù)上一節(jié)關于風向模擬量轉換的介紹，同樣地，溫度模擬量可以同樣的方法進行轉換。這段程序將機艙的實際溫度模擬量轉換并且傳送到控制器相關地址，再傳送PID參數(shù)也傳送至相關內存單元，進行溫度檢測與判斷，再返回主程序與參數(shù)比對，執(zhí)行相關的操作，例如打開排氣閥或關閉進氣閥。塔架內部溫控系統(tǒng)的啟動、。假設機艙溫度過程變量大于溫度設定值，將運算所得的PID輸出送到擴展模擬量輸出模塊EM232的AQW0進氣閥；假設機艙溫度過程變量小于等于溫度設定值，控制機艙溫控系統(tǒng)急停（）,并將模塊EM232的AQW0值設為16000，這表示進氣閥關閉。在機艙溫控系統(tǒng)工作時，控制風機狀態(tài)（）運行并且進入子程序SBR_0。遇到緊急情況，需按下急停按鈕（），即使禁止機艙的輸出控制同時使得電動機狀態(tài)復位，保護設備誤動作。PLC輸出的數(shù)字量正好為16000時表示進氣閥停止進氣。另外，PID的輸出值不可以直接加至EM232，冷卻機控制信號變大時，冷卻機內部控制的導通角后移，使得輸出電壓反而降低。然而模擬量輸出模塊EM232提供的電壓為0~10V。圖 49機艙溫度控制梯形圖圖49中程序的功能是根據(jù)運行信息判斷確認系統(tǒng)的進氣閥開與關，控制送風機的運行等。（=1）。處理系統(tǒng)讀取按鍵信息，根據(jù)信息執(zhí)行相關的動作，啟動或停止系統(tǒng)，操作總進氣閥和排氣閥。表41列出溫控系統(tǒng)的內存分配表：表41溫控系統(tǒng)內存分配表名稱地址數(shù)據(jù)大小機艙PID表VB1008位機艙過程變量VD10032位機艙參數(shù)設定值VD10432位機艙輸出值VD10832位機艙溫度增益VD11232位機艙采樣時間VD11632位機艙積分時間VD12032位機艙微分時間VD12432位機艙積分前項VD12832位機艙過程前值VD13232位塔架內部PID表VB1368位塔架內部過程變量VD13632位塔架內部參數(shù)設定值VD14032位塔架內部輸出值VD14432位塔架內部溫度增益VD14832位塔架內部采樣時間VD15232位塔架內部積分時間VD15632位塔架內部微分時間VD16032位塔架內部積分前項VD16432位塔架內部過程前值VD16832位機艙溫度VD20016位塔架內部溫度VD20216位機艙PID輸出VD21616位塔架內部PID輸出VD21816位圖 47溫控系統(tǒng)初始化梯形圖圖 48系統(tǒng)啟動和停止控制梯形圖圖47中網(wǎng)絡26完成定時中斷的設置、中斷使能、中斷條件設置的任務，設置中斷INT_1的中斷時間為10，定時中斷的時間間隔為20ms。機艙和塔架內部每個均可以通過各自的按鈕實現(xiàn)自行控制，啟動按鈕控制啟動溫度調控系統(tǒng)的運行，停止按鈕控制停止溫度調控系統(tǒng)的運行，急停按鈕禁止機艙或塔架內部的輸出控制，保護設備誤動作。在這個溫度控制系統(tǒng)中，一共有8個按鍵開關量輸入，溫度總啟動按鈕與溫度總停止按鈕控制總個系統(tǒng)。中斷程序INT0對兩個對象分別進行控制。子程序SBR0是機艙溫度參數(shù)輸入和PID參數(shù)設定，子程序SBR1是塔架內部溫度參數(shù)輸入和PID參數(shù)設定。角度區(qū)間控制梯形圖 溫度控制程序在溫度控制中，主控制完成系統(tǒng)的初始化，總系統(tǒng)的啟動與停止，單個系統(tǒng)溫控啟動、停止和急停，計時器的設定等。圖 46 171176。189176。時，啟動向左偏航的電動機（）并且運作延時90s。在205176。205176。時，啟動向左偏航的電動機（）并且運作延時20s。在189176。由于篇幅限制，不列出其他三個角度區(qū)間的控制梯形圖。越接近180176。171176。165176。這段程序實現(xiàn)了偏航電機延時工作的功能。（），經(jīng)上升沿有效接通，接通延時定時器T37開始計時。風向標夾角為145176。171176。165176。155176。時的控制方法。和165176。、155176。角度區(qū)間控制梯形圖圖45表示了風向標夾角為145176。、165176。、155176。圖 45 145176。189176。機艙偏轉角度的大小由電動機工作時間決定，偏轉角度越小，電動機工作時間越短，相反偏轉角度越大，電動機工作時間越長。將啟動向左偏航的電動機，180176。表示正對迎風面。接下來將對這7個角度區(qū)間進行不同的控制策略。180176。之間；205176。之間；195176。之間；189176。之間；171176。之間；165176。；155176。205176。之間的數(shù)。圖 43 風向模擬量轉換梯形圖網(wǎng)絡7中，176。X=(3600)(D6400)/(320006400)0 ()D=+6400 ()將風向模擬量進行轉換，AIW2送AC1,AC0/。風速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調電位器。時輸出4mA，360176。該儀表的量程設置為0360176。外部風向模擬量AIW2由EM231輸入模塊讀入。圖 42 參數(shù)比較、發(fā)電機啟動梯形圖 偏航控制程序偏航控制程序是根據(jù)不同值的風向標夾角而采取不同的偏航控制策略。X=(200)(D6400)/(320006400)0 ()D=1280X+6400 ()將風速模擬量進行轉換，AIW0送AC0,AC0/。風速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調電位器。當系統(tǒng)啟動時，外部風速模擬量由EM231輸入模塊讀入，該模塊的第一個通道連接一塊帶420mA變送輸出的風速顯示儀表，轉換為數(shù)值640032000。將該方程逆變換，得出函數(shù)關系D=f（A）可以表示為數(shù)學方程： D=(AA0) (DmD0)/ (AmA0)+D0 ()在以下程序中遇到模擬量轉換。圖 41 系統(tǒng)總啟動、模擬量轉換梯形圖 在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中需要用到模擬量的輸入和A/D轉換值的轉換。下面詳細分析每個模塊的程序。常用于中大型工業(yè)生產(chǎn)開發(fā)場所，多臺設備配合控制管理系統(tǒng)的整體運行。（5）聯(lián)網(wǎng)通信 PLC和各種設備聯(lián)網(wǎng)，互相傳遞信息，實現(xiàn)集散控制。（4）數(shù)據(jù)處理PLC的數(shù)學運算包含很多種，有整數(shù)運算，浮點數(shù)運算，邏輯預算，位運算等，PLC還具有數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)傳輸，排序查表等功能。對模擬量實施PID控制（比例積分微分）。例如對溫度，速度，流量的閉環(huán)控制。它能廣泛地應用于各類切割成型機械，裝配機械等。而在PLC發(fā)展較快的年代，針對數(shù)字量的處理，PLC采用了“與”、“或”、“非”等邏輯控制指令來編輯程序，以便實現(xiàn)開關通斷，電路的分支和串并聯(lián)等功能。調試和模擬時，一方面可以再實驗室用信號開關來模擬查看結果，另一方面可以再計算機上使用STEP 7Micro/WIN編程軟件查錯、調試和模擬，這使得PLC的多方面應用都很便捷和人性化。（6）系統(tǒng)的設計、安裝、調試簡單 PLC控制系統(tǒng)用內部軟件完成，省去很多繼電器，計數(shù)器，定時器[16]等器件的使用。（5）易于維修、自我診斷PLC的故障出現(xiàn)率低，若發(fā)生故障，內置程序能快速查找出故障原因。（4）可靠性高、抗干擾能力強PLC不像以前繼電器那樣由于觸點接觸不良造成誤操作，PLC的開關量啟停都使用軟件完成，所以它具有很高的工作可靠性和安全性。用戶使用方便，能快速地進行系統(tǒng)配置，程序運行等。硬件裝置品種配備齊全，各部分功能都可完成。（2）編程方法多樣、簡單易學前面說到PLC的編程語言有國際上通用的5類，尤其是梯形圖，形象直觀，很易理解，所以應用最多。此外它還有存儲、運算、傳輸數(shù)據(jù)的功能，還能通信連網(wǎng)，進行集散管理與控制。（1）功能強大，性價比高。 PLC的特點PLC作為人類智慧的結晶和先進科技的產(chǎn)物，已成為人們生活生產(chǎn)應用極其廣泛的控制工具。在停止模式時，和運行模式相似，控制器一個階段有歷讀取輸入、處理通信請求、自診斷和改寫輸出四步，完成后進入下一階段，周而復始地工作下去。PLC要連續(xù)不停地分階段處理各種任務和程序。PLC的工作方式是周而復始、不斷循環(huán)的，稱為掃描工作方式。通常情況下有5種編程語言：順序功能圖、梯形圖、功能圖、指令表和結構文本，供用戶輸入程序。I/O模塊中用小型繼電器、耦合器等隔離內部電路與外部I/O電路，所以有電平轉換與隔離的作用。其中輸入模塊接受和采集各類信號，有開關量輸入輸出模塊，模擬量輸入輸出模塊兩種。輸入模塊與輸出模塊簡稱為I/O模塊。PLC使用隨機存取存儲器、只讀存儲器、可擦除編程只讀存儲器等物理存儲器。其中存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器與用戶程序存儲器。CPU模塊是可編程控制器的核心部分。 PLC的基本結構PLC發(fā)展至今，已出現(xiàn)多種型號，多種規(guī)格的產(chǎn)品，而PLC的基本結構都是基本的這四大類：CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊和編程器。新時期PLC的發(fā)展方向有以下幾個方面：內部硬件做到高速化，系統(tǒng)化，模塊化，容量大，品種多；內部軟件做到用戶編程語言多樣化；通信方面更加快捷，各國家各企業(yè)都可方便聯(lián)系，向大規(guī)模聯(lián)方向發(fā)展網(wǎng)；減少功耗，體積減小，整體輕巧，減少贅余。20世界七八十年代正是計算機技術與微電子控制技術開發(fā)和發(fā)展的時代，可編程用微電子控制計算或是中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路進行制造使之具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳遞等功能?？梢哉f，早期的可編程控制器就有很多項功能，例如計數(shù)、定時、邏輯運算、雙向控制等，應用于工業(yè)中的各行各業(yè)，取得很好的成效。在1969年，世界上第一臺可編程控制器在美國數(shù)字設備公司研制成功，配給美國通用汽車公司在汽車自動組裝線上進行控制管理操作，結果非常成功。他的設計理念是用于汽車制造流水線的需要，使用一種新型的控制器來代替那時廣泛使用于工業(yè)中的繼電器來控制整個流程的進行。4 可編程控制器及控制程序 可編程控制器簡介可編程控制器（Programmable Logic Controller）簡稱為PLC