【正文】 致 謝本課題的研究是在我的導(dǎo)師程老師及另外幾位老師的悉心指導(dǎo)下完成的，程老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、工作一絲不茍，更有誨人不倦的師者風(fēng)范，在此謹(jǐn)向程老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意！此外，衷心感謝本組的其他成員，若是沒有他們，也就不會(huì)有這篇論文的產(chǎn)生。還有人機(jī)界面內(nèi)容不夠豐富，若再加上報(bào)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(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。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。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。 結(jié) 論本課題設(shè)計(jì)了基于PLC的溫度控制系統(tǒng)。解決方案：a 調(diào)整微風(fēng)參數(shù)到0—1的范圍內(nèi)。a 如果用了微分，可能是微分參數(shù)有問題。解決方案：降低積分時(shí)間。解決方法：降低增益值并且/或選擇短一些的掃描時(shí)間。，并在這一區(qū)間內(nèi)調(diào)節(jié)變化如圖 輸出很大并在區(qū)間內(nèi)變化產(chǎn)生原因： a 增益值太高。完成PID調(diào)整后，最好下載一次整個(gè)項(xiàng)目（包括數(shù)據(jù)塊），是新參數(shù)保存到CPU的EEPROM中。 如果將PID自整定的參數(shù)應(yīng)用到當(dāng)前PLC中。此時(shí)可點(diǎn)擊自整定按鈕啟動(dòng)自整定功能，這時(shí)候按鈕變?yōu)橥Ｖ拐?，這是需耐心等待，系統(tǒng)完成自整定會(huì)自動(dòng)將計(jì)算出的PID參數(shù)顯示出。 PID控制面板 調(diào)節(jié)器穩(wěn)定后 自整定完成。 為了使PID自整定順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)做到： a 使PID調(diào)節(jié)器基本穩(wěn)定，輸出、反饋?zhàn)兓骄?，并且使反饋比較接近給定值。 打開PID調(diào)節(jié)控制面板 在Micro/WIN ，從主菜單工具欄PID調(diào)節(jié)控制面板或點(diǎn)擊控制面板圖標(biāo)進(jìn)入PID調(diào)節(jié)控制面板中，如果面板沒有被激活（所有地方都是灰色的），可點(diǎn)擊配置按鈕運(yùn)行CPU。 總程序第五章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 控制程序運(yùn)行及其分析 程序運(yùn)行并啟動(dòng)程序監(jiān)控，如圖。如上圖：ALW0為模擬量輸入，ALW06400的結(jié)果為VW10，再次除以32000乘以100的結(jié)果為VW20，VW20即為數(shù)字量輸出溫度結(jié)果。 計(jì)算程序T=[（ALW06400）/32000] 圖 調(diào)用子程序 子程序調(diào)用子程序并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量（setpoin）反饋的過程量（PV_1）模擬量輸出地址。，相應(yīng)的輸出置位為 1，若在向?qū)е袥]有使能模塊錯(cuò)誤報(bào)警功能，則此項(xiàng)將不會(huì)出現(xiàn)調(diào)用 PID 子程序時(shí)，不用考慮中斷程序。，相應(yīng)的輸出置位為 1，若在向?qū)е袥]有使能低報(bào)警功能，則此項(xiàng)將不會(huì)出現(xiàn)。，相應(yīng)的輸出置位為 1，若在向?qū)е袥]有使能高報(bào)警功能，則此項(xiàng)將不會(huì)出現(xiàn)。例：如輸入 ，則設(shè)定為輸出的 50％。此處可輸入手動(dòng)設(shè)定值的變量地址（VDxx），或直接輸入數(shù)。 控制 PID 的手/自動(dòng)方式，當(dāng) 為 1 時(shí)，為自動(dòng)，經(jīng)過 PID 運(yùn)算從 AQW0 輸出；當(dāng) 為 0 時(shí)，PID 將停止計(jì)算，AQW0 輸出為 ManualOutput（VD4）中的設(shè)定值，此時(shí)不要另外編程或直接給 AQW0 賦值。（VDxx），或者直接輸入設(shè)定值常數(shù)，根據(jù)向?qū)е械脑O(shè)定 －，此處應(yīng)輸入一個(gè) － 的實(shí)數(shù)，例：若輸入 20，即為過程值的 20％，假設(shè)過程值 AIW0 是量程為 0－200 度的溫度值，則此處的設(shè)定值 20 代表40 度（即 200 度的 20％）；如果在向?qū)е性O(shè)定給定范圍為 ，則此處的20相當(dāng)于20度。 PID向?qū)瓿? 程序編寫 來使能 PID，以保證它的正常運(yùn)行。 手動(dòng)操作設(shè)置此處可進(jìn)行是否手動(dòng)操作的設(shè)定。在 PID 手動(dòng)控制模式下，回路輸出由手動(dòng)輸出設(shè)定控制，此時(shí)需要寫入手動(dòng)控制輸出參數(shù)一個(gè) － 的實(shí)數(shù)，代表輸出的 0％－100％而不是直接去改變輸出值。 向?qū)е袛嘤玫氖?SMB34 定時(shí)中斷，在用戶使用了 PID 向?qū)Ш?，注意在其它編程時(shí)不要再用此中斷，也不要向 SMB34 中寫入新的數(shù)值，否則 PID 將停止工作。 注意： PID 配置，則中斷程序名為只讀，不可更改。a. 指定 PID 初使化子程序的名字。6. 手動(dòng)操作的設(shè)定，如圖。向?qū)⒆詣?dòng)為該參數(shù)表分配符號(hào)名，用戶不要再自己為這些參數(shù)分配符號(hào)名，否則將導(dǎo)致 PID 控制不執(zhí)行。需要為它們定義一個(gè)起始地址，要保證該地址起始的若干字節(jié)在程序的其它地方?jīng)]有被重復(fù)使用。 報(bào)警裝置設(shè)定圖5. PID指令的參數(shù)表占用的V存儲(chǔ)區(qū)的起始地址如圖。 (PV)模擬量模塊錯(cuò)誤報(bào)警并設(shè)定模塊于 CPU 連接時(shí)所處的模塊位置。此值最高可設(shè)為 ，即滿量程的 100% (PV)報(bào)警的低值，此值為過程值的百分?jǐn)?shù)，即報(bào)警的低值為過程值的 10％。這些功能在選中了相應(yīng)的選擇框之后起作用。 向?qū)峁┝巳齻€(gè)輸出來反映過程值(PV)的低值報(bào)警、高值報(bào)警及過程值模擬量模塊錯(cuò)誤狀態(tài)。 如果選擇了開關(guān)量輸出，需要設(shè)定此占空比的周期。：20% Offset： 單極性輸出，可為 0－10V 或 0－20mA 等，可以選擇： Type（輸出類型） 可以選擇模擬量輸出或數(shù)字量輸出。此反饋輸入也可以是工程單位數(shù)值，參見：設(shè)置給定－反饋的量程范圍。10V、177。 選用 20%偏移。5V 等時(shí)選用如輸入信號(hào)為177。Unipolar： PID參數(shù)設(shè)置圖，如圖。Sample Time（采樣時(shí)間）：是 PID 控制回路對(duì)反饋采樣和重新計(jì)算輸出值的時(shí)間間隔。e.d.參見：設(shè)置給定－反饋的量程范圍。 這個(gè)范圍是給定值的取值范圍。 在低限（Low Range）和高限（High Range）輸入域中輸入實(shí)數(shù)，缺省值為 ，表示給定值的取值范圍占過程反饋量程的百分比。 主回路PID指令向?qū)?，如圖 主回路用0號(hào)PID回路，如圖。 PID初始化指令如圖,PV_I是模擬量輸入模塊提供的反饋值的地址，Setpoint_R是以百分比為單位的實(shí)數(shù)給定值（SP）,Output是PID控制器的INT型的輸出地址。圖 PLC控制系統(tǒng)設(shè)置步驟圖 PID指令向?qū)? 編寫PID控制程序時(shí)，首先要把過程變量（PV）。由于程序與硬件設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行，因此，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短，而對(duì)于繼電器系統(tǒng)必須先設(shè)計(jì)出全部的電氣控制線路后才能進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。4．分配PLC的I／O地址 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)需要，確定控制按鈕，選擇開關(guān)、接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等各種輸入輸出設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量；根據(jù)所選的PLC的型號(hào)列出輸入／輸出設(shè)備與PLC輸入輸出端子的對(duì)照表，以便繪制PLC外部I／O接線圖和編制程序。2．確定I／O設(shè)備 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定用戶所需的輸入(如按鈕、行程開關(guān)、選擇開關(guān)等)和輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等)由此確定PLC的I／O點(diǎn)數(shù)。最后根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，具體的確定PLC的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，首先是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，即根據(jù)被控對(duì)象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此必備的條件。 通信窗口 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)思路PLC運(yùn)行時(shí)，設(shè)置溫度給定值，PID參數(shù)值等存入數(shù)據(jù)寄存器，隨后系統(tǒng)開始溫度采樣，溫度采集由傳感器來完成，由燈加熱作為加熱器模擬熱源，輸出的模擬信號(hào)是4—20MA，溫度變送器將采集溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流信號(hào)在通過AIW0進(jìn)入PLC，作為主回路的反饋值，經(jīng)過主控制器（PID0）的PI運(yùn)算產(chǎn)生輸出信號(hào)，作為副回路的給定值。在將新的設(shè)置下載到S7200之前，應(yīng)設(shè)置遠(yuǎn)程站的地址，是它與S7200的地址。項(xiàng)目包括的基本組件：程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、符號(hào)表、狀態(tài)表、交叉引用表。子程序和中斷程序在程序編輯器窗口的的底部按標(biāo)簽顯示。指令樹將顯示用于創(chuàng)建控制程序的所有項(xiàng)目對(duì)象指令。 以 STEP7Micro/WIN創(chuàng)建程序，為接通STEP7Micro/WIN，可雙擊STEP7 Micro/WIN的圖標(biāo)，如圖41所示，STEP7Micro/WIN項(xiàng)目窗口將提供用于創(chuàng)建程序的工作空間。實(shí)際上就找到輸出和輸入的關(guān)系，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。此法的關(guān)鍵是畫出功能流程圖。 ：用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法即在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對(duì)象的具體要求，進(jìn)行選擇組合，并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到控制要求。 硬件接線圖PLC主機(jī)計(jì)算機(jī)PID調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)溫度檢測(cè)裝置 溫度控制系統(tǒng)圖——實(shí)際溫度加熱器硬件接線圖見附錄 第四章PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分本在硬件基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹本項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)，主要包括軟件設(shè)計(jì)的基本步驟、方法、編程軟件STEP7Micro/WIN的介紹以及本項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)。對(duì)雙