s7-300plc的溫度模糊控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-01 08:52本頁面
【正文】 再次向恩師表示深深的謝意！。殷老師誨人不倦的育人精神，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，在學(xué)習(xí)工作中對我嚴(yán)格的要求給我極大的影響。設(shè)計過程中，殷老師更是教了我們許多做人的道理，先后帶領(lǐng)我們學(xué)習(xí)《弟子規(guī)》、《孝經(jīng)》、《婦德女道教育》等眾多的優(yōu)秀中華傳統(tǒng)文化經(jīng)典，讓我更深刻的認(rèn)識到什么是真正的“孝”，在做人做事方面也使我受益匪淺。北京:電子工業(yè)出版社，[6] , feedback control for improved multivariable vibration test rig of ISMA 2002(2)[7] 西門子（中國）有限公司自動化與驅(qū)動集團 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,[8] SIMENSE SIMATIC PID溫度控制手冊 [9] 陳在平，姚曉偉， 技術(shù)在 DeviceNet總線中的應(yīng)用[J].儀器儀表學(xué)報,2007,2(2):372－374.[10] 高德欣，張文武， 實現(xiàn)WINCC 與監(jiān)控系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)交換[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報,2006，36(4):677－680.[11] SIMATIC WinCC 附錄附錄1附錄2PVPER_ON過程值輸入 TRUE 模擬量輸入通道的數(shù)值直接從PV_PER輸入 FALSE 過程量以浮點數(shù)型數(shù)據(jù)從PV_IN輸入 PER_MODE轉(zhuǎn)換方式模擬量輸入類型單位0 PV_PER*熱電偶、熱電阻：標(biāo)準(zhǔn)型oC/oF1PV_PER*熱電阻：氣候型oC/oF2PV_PER*100/27648電壓/電流百分?jǐn)?shù)%應(yīng)用塊調(diào)用功能缺省狀況：在S7300和S7400中，脈沖發(fā)生器采樣時間不是特別短（例如：CYCLE_P=100毫秒）在周期性中斷OB中通過SELECT=0進行調(diào)用在同一個周期性中斷OB中執(zhí)行控制程序段和脈沖輸出在S7300中，脈沖發(fā)生器采樣時間較短（例如：CYCLE_P=10毫秒）在OB1中通過SELECT=1執(zhí)行條件調(diào)用在OB1中執(zhí)行控制程序段在周期性中斷OB中通過SELECT=2進行調(diào)用在周期性中斷OB中執(zhí)行脈沖輸出在S7400中，脈沖發(fā)生器采樣時間較短（例如：CYCLE_P=10毫秒）在低速周期性中斷OB中通過SELECT=3進行調(diào)用在低速周期性中斷OB中執(zhí)行控制程序段在高速周期性中斷OB中通過SELECT=2進行調(diào)用在高速周期性中斷OB中執(zhí)行控制程序段附錄3附錄4附錄5致謝在這里首先要感謝殷華文老師，本次設(shè)計始終是在殷老師的悉心指導(dǎo)下進行的，也要感謝李志鵬、王振功、丁大明等同學(xué)的耐心幫助，才使我能夠順利完成此次設(shè)計。通過此次設(shè)計，大大的提高了我的專業(yè)技能，鍛煉了過程控制工程設(shè)計能力和自動化工程安裝調(diào)試能力，這為我日后的專業(yè)方面的工作打下了很好的基礎(chǔ)?；赑LC和Wincc組態(tài)軟件的Simulink在線實時液位溫度解耦監(jiān)控，解耦效果非常明顯，達到了控制要求。再通過WinCC監(jiān)控實時監(jiān)控，Simulink通過opc連接Wincc進行實時數(shù)據(jù)交換并對前饋系數(shù)進行實時計算和傳輸，在PLC中通過前饋解耦的方法對鍋爐的溫度與液位進行解耦，最終建立起解耦雙回路控制系統(tǒng)。圖20. 解耦后穩(wěn)態(tài)效果曲線結(jié)束語耦合問題一般為多變量控制系統(tǒng)的共性問題，針對鍋爐溫度與液位的耦合問題，確定其為線性系統(tǒng)。范圍內(nèi)波動(FB41和FB58控制時PID參數(shù)設(shè)置見附錄[5]),控制效果良好。使用Simulink通過opc連接Wincc實時計算前饋系數(shù)，當(dāng)溫度的設(shè)定值為35176。由于FB58集成了PID運算和脈沖觸發(fā)功能，它是專用溫度控制模塊。圖18. 搭建的監(jiān)控界面6 實驗結(jié)果分析在“悌”字號實驗臺上進行了溫度液位的解耦控制。圖16. 控制曲線的屬性對話框 圖17. 添加變量對話框（3）點擊“圖形編輯器”工具欄的運行按鈕，畫面開始監(jiān)控過程變量[11]。 創(chuàng)建過程畫面（1）右擊項目管理器中的“圖形編輯器”“新建畫面”左擊“對象選項板上的控件”按鈕雙擊“WinCC On Line Trend Control”，出現(xiàn)圖15所示畫面。右擊MPI通道單元“選擇新驅(qū)動程序的連接”在“連接屬性”中輸入邏輯連接名NewConnection_1，點擊確定。（2）建立一個新項目選擇單用戶項目,點擊確定在“創(chuàng)建新項目”對話框中輸入項目名，并為項目選擇一個合適的路徑在WinCC資源管理器中右擊“計算機”點擊屬性，可以設(shè)置啟動參數(shù)[11]。將前饋計算值傳送到FB58的DISV，F(xiàn)B58中進行溫度PID運算并把運算結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)占空比的脈沖控制繼電器的通斷時間進而控制電加熱絲的加熱。利用OB100先于OB35執(zhí)行的特性，可以為用戶主程序的運行準(zhǔn)備初始變量或參數(shù)。PLC程序流程如圖12: OB100初始化程序組織塊OB100上電初始化模塊，當(dāng)CPU 的狀態(tài)由停止態(tài)轉(zhuǎn)入運行態(tài)時（暖啟動），操作系統(tǒng)都調(diào)用OB100。所以系統(tǒng)要求能夠解除耦合，電加熱絲只控制內(nèi)膽溫度，電動閥只控制內(nèi)膽的液位。為了得到恒溫和恒液位的控制效果，必須控制兩個工藝參數(shù)：電加熱絲的通斷時間和電動調(diào)節(jié)閥的開度。 MATLAB 包含著豐富的工具箱， 版本中集成了 OPC Toolbox，提供了 GUI 和命令行兩種方式，大量豐富的 OPC函數(shù)省去了復(fù)雜的語言編程，能夠更方便的建立服務(wù)器和客戶端的連接[10]。E 服務(wù)器。OPC體系結(jié)構(gòu)如圖10所示: 課題中MATLAB與WinCC數(shù)據(jù)通訊的實現(xiàn)WINCC是德國SIEMENS公司推出的基于WINDOWS的功能強大的監(jiān)控系統(tǒng)，全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，既可作為OPC客戶端也可以作為OPC服務(wù)器，具有良好的開放性和靈活性，能夠安全可靠地實現(xiàn)與外部程序間的數(shù)據(jù)交換，是業(yè)界領(lǐng)先、應(yīng)用廣泛的工控軟件。開放式標(biāo)準(zhǔn)接口 OPC(OLE For Process Control)，結(jié)合 MATLAB 強大的工程計算能力和西門子組態(tài)軟件 WINCC 實時采集數(shù)據(jù)的特點，設(shè)計并實現(xiàn) MATLAB 與 WINCC 之間數(shù)據(jù)的動態(tài)交換。只有Ｔｄ合適，才能使超調(diào)量較小，減短調(diào)節(jié)時間[8]。 微分控制Ｔｄ對系統(tǒng)性能的影響 微分作用可以改善動態(tài)特性，Ｔｄ偏大時，超調(diào)量較大，調(diào)節(jié)時間較短。如果Ｋｃ的符號選擇不當(dāng)對象狀態(tài)(pv值)就會離控制目標(biāo)的狀態(tài)(sv值)越來越遠，如果出現(xiàn)這樣的情況Ｋｃ的符號就一定要取反。Ｋｃ太小，又會使系統(tǒng)的動作緩慢。Ｋｃ偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時間加長。其次，溫度控制對象普遍都是大慣性系統(tǒng)，
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