【正文】 在未來的發(fā)展中，聚合釜溫度檢測(cè)控制將會(huì)成為工業(yè)生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)之一，如果不能對(duì)溫度進(jìn)行精確的檢測(cè)，就不能生產(chǎn)出好的產(chǎn)品。為此，可靠的溫度的檢測(cè)控制在工業(yè)中是十分重要的。在大多數(shù)聚合釜的反應(yīng)中溫度是反應(yīng)的關(guān)鍵變量，所以其溫度的優(yōu)化控制成為提高反應(yīng)產(chǎn)物品質(zhì)及轉(zhuǎn)化率的重中之重。表 44 I/O 分配表 啟動(dòng)按鈕 SB1 變頻器 停止按鈕 SB2 報(bào)警器釜溫檢測(cè) AIW0 水溫檢測(cè) AIW2水流量檢測(cè) AIW4本科生課程設(shè)計(jì)（論文） PLC 外部接線根據(jù) I/O 地址分配表，進(jìn)行 CPU224 與開關(guān)量輸入輸出信號(hào)的外部連接及溫度流量變送器與 EM231 的外部連接如圖 8—25 所示。 聚合釜溫度采集 比較判斷PID 算法輸出控制NY 圖 PID 算法流程框圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）冷卻水溫度采集 比較判斷PID 算法輸出控制NY圖 PID 算法流程框圖冷卻水流量采集 比較判斷PID 算法輸出控制NY圖 PID 算法流程框圖 I/O 分配該系統(tǒng)輸入信號(hào)有：停止按鈕 SB1，啟動(dòng)按鈕 SB2，共兩個(gè)開關(guān)輸入量。PID 控制適應(yīng)性好，有較強(qiáng)的魯棒性，對(duì)各種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，都可在不同的程度上應(yīng)用。如果不想要比例回路，但需要積分或積分微分回路，可以把增益設(shè)為 ，系統(tǒng)會(huì)在計(jì)算積分項(xiàng)和微分項(xiàng)時(shí)，把增益當(dāng)做 看待。即使沒有積分作用，積分項(xiàng)還是不為零，因?yàn)橛谐踔礛X。例如只需要比例回路或者比例積分回路，通過設(shè)置常量參數(shù)，可以選擇需要的回路控制類型。微分項(xiàng)值 Md 與偏差的變化成正比，S7200 使用下列算式來求解微分項(xiàng)：Mdn=Kc*Td/Ts*((SPnPVn)(SPn1PVn1))為了避免給定值變化的微分作用而引起的跳變，假定給定值不變 SPn=SPn1，這樣可以用過程變量的變化替代偏差的變化，計(jì)算算式可改進(jìn)為：Mdn=Kc*Td/Ts*(SPnPVnSPn+PVn1)或Mdn=Kc*Td/Ts*(PVn1+PVn)其中：Mdn 第 n 采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)值 Kc 回路增益 Ts 回路采樣時(shí)間 Td 微分時(shí)間 SPn 第 n 采樣時(shí)刻的給定值 SPn1 第 n1 采樣時(shí)刻的給定值 PVn 第 n 采樣時(shí)刻的過程變量的值 PVn1 第 n1 采樣時(shí)刻的過程變量的值為了下一次計(jì)算微分項(xiàng)值，必須保存過程變量，而不是偏差，在第一采樣時(shí)刻，初始化為 PVn1=PVn。積分項(xiàng)還包括其他幾個(gè)常數(shù)：增益（Kc） ，采樣時(shí)間（Ts）和積分時(shí)間（Ti） 。S7200 解決的求積分的算式是：MIn=Kc*Ts/Ti*(SPnPVn)+MX Kc 增益 Ts 采樣時(shí)間間隔 Ti 積分時(shí)間 SPn 第 n 采樣時(shí)刻的給定值 PVn 第 n 采樣時(shí)刻的過程變量的值 MX 第 n1 采樣時(shí)刻積分項(xiàng)（積分項(xiàng)前值） 積分和（MX）是所有積分項(xiàng)前值之和，在每次計(jì)算出 MIn 后，都要用 MIn 去更新 MX。簡(jiǎn)化算式是：Mn =Kc*en +Ki*en +MX+Kd*(enen1)輸出=比例項(xiàng)+積分項(xiàng)+微分項(xiàng)其中：Mn 在第 n 采樣時(shí)刻，PID 回路輸出的計(jì)算值 Kc PID 回路增益 en 采樣時(shí)刻 n 回路的偏差值 en1 回路的偏差值的起一個(gè)值 Ki 積分項(xiàng)的比例常數(shù) MX 積分項(xiàng)前值 Kd 微分項(xiàng)的比例常數(shù)CPU 實(shí)際上使用以上簡(jiǎn)化算式的改進(jìn)形式計(jì)算 PID 輸出，這個(gè)改進(jìn)型算式是：Mn =MPn +MIn +MDn輸出=比例項(xiàng)+積分項(xiàng)+微分項(xiàng)其中：Mn 第 n 采樣時(shí)刻的計(jì)算值 MPn 第 n 采樣時(shí)刻的比例項(xiàng)值 Min 第 n 采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)值 MDn 第 n 采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)值比例項(xiàng) MP 是增益（Kc）和偏差（e）的乘積。其中：MIn 第 n 采樣時(shí)刻積分項(xiàng)的值由于計(jì)算機(jī)從第一次采樣開始，每有一個(gè)偏差采樣值必須計(jì)算一次輸出值，只要保存偏差前值和積分項(xiàng)前值。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的 或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。比例（P）控制：比例控制是一種最簡(jiǎn)單,最常用的控制方式。PID 控制，實(shí)際中也有 PI 和 PD 控制。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，本科生課程設(shè)計(jì)（論文）這時(shí)應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。 系統(tǒng) PID 算法及流程圖 PID 算法簡(jiǎn)介在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱 PID 控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。如編程、編譯和調(diào)試程序系統(tǒng)組態(tài)等，但所有的程序和參數(shù)都只能存放在計(jì)算機(jī)上。聯(lián)機(jī)方式：有編程軟件的計(jì)算機(jī)與 PLC 連接，此時(shí)允許兩者之間做直接通信。梯形圖中的錯(cuò)誤處的下方自動(dòng)加紅色曲線，語句表中錯(cuò)誤行前有紅色叉，且錯(cuò)誤處的下方加紅色曲線。此外，還可直接用軟件設(shè)置 PLC的工作方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）第 4 章 基于 PLC 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) STEP 7 MICRO/WIN32 軟件介紹STEP7Micro/WIN32 編程軟件是由西門子公司專為 S7200 系列 PLC 設(shè)計(jì)開發(fā)，它功能強(qiáng)大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，例如創(chuàng)建用戶程序、修改和編輯原有的用戶程序，編輯過程中編輯器具有簡(jiǎn)單語法檢查功能。 中速：“L30”時(shí)候是中速，步驟同上； 高速：“L31”時(shí)候是高速，