【正文】 器作用方式的確定：　 首先確定調(diào)節(jié)閥，出于生產(chǎn)工藝安全考慮，可控硅輸出電壓應(yīng)選用氣開(kāi)式，這樣保證當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障使調(diào)節(jié)閥損壞而處于全關(guān)狀態(tài)，防止燃料進(jìn)入加熱爐，確保設(shè)備安全，調(diào)節(jié)閥的 Kv 0 。在本控制系統(tǒng)中，我們將鍋爐出口水溫度作為主參數(shù)，爐膛溫度為副參數(shù)。主調(diào)節(jié)器起定值控制作用，副調(diào)節(jié)器起隨動(dòng)控制作用，這是選擇規(guī)律的基本出發(fā)點(diǎn)。只有Ｔd合適，才能使超調(diào)量較小，減短調(diào)節(jié)時(shí)間。 Error! No bookmark name given.(3) 微分控制Ｔd對(duì)系統(tǒng)性能的影響：　　微分作用可以改善動(dòng)態(tài)特性，Ｔd偏大時(shí)，超調(diào)量較大，調(diào)節(jié)時(shí)間較短。如果Ｋc的符號(hào)選擇不當(dāng)對(duì)象狀態(tài)(pv值)就會(huì)離控制目標(biāo)的狀態(tài)(sv值)越來(lái)越遠(yuǎn)，如果出現(xiàn)這樣的情況Ｋc的符號(hào)就一定要取反。Ｋc太小，又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。Ｋc偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)。由PLC的串級(jí)控制系統(tǒng)框圖如圖 35： 主調(diào)節(jié)器爐膛可控硅鍋爐出口副調(diào)節(jié)器副變送器主變送器如圖35 串級(jí)控制系統(tǒng)框圖 PID控制及參數(shù)整定 PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。兩路模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)EM235轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送入PLC，PLC再通過(guò)PID模塊進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制。最后根據(jù)所要求的性能指標(biāo)確定控制器的參數(shù)值。整體設(shè)計(jì)方案如圖33:EM235 鍋 爐PT100 P L C計(jì)算機(jī) 可控硅圖33 整體設(shè)計(jì)方案TT1TT2 24V 系統(tǒng)硬件連線(xiàn)圖如圖 34:RA A+ A RB B+ B RC C+ C RD D+ D EM235 輸入M 1L+ 2M 2L+ M L +DC CPU 226 COM1 COM2 輸出 MO VO IOM L+ 1M 2M M L+電源 負(fù) 載 載 圖 34 系統(tǒng)硬件連線(xiàn)圖 PLC控制器的設(shè)計(jì)控制器的設(shè)計(jì)是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的一步。 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案和電氣連接圖系統(tǒng)選用了PLC CPU 226為控制器，PT100型熱電阻將檢測(cè)到的實(shí)際鍋爐水溫轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)EM231模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號(hào)并送到PLC中進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，PID控制器輸出轉(zhuǎn)化為0～10mA的電流信號(hào)輸入控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出功率，從而調(diào)節(jié)電熱絲的加熱。可控硅溫度控制器由主回路和控制回路組成。 可控硅加熱裝置簡(jiǎn)介對(duì)于要求保持恒溫控制而不要溫度記錄的電阻爐采用帶PID調(diào)節(jié)的數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀顯示和調(diào)節(jié)溫度，輸出0～10mA作為直流信號(hào)輸入控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出功率，完全可以滿(mǎn)足要求，投入成本低，操作方便直觀并且容易維護(hù)。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆，在100℃。該系統(tǒng)需要的傳感器是將溫度轉(zhuǎn)化為電流，且水溫最高是100℃，所以選擇Pt100鉑熱電阻傳感器。其中最為常用于測(cè)量溫度的是熱電偶和熱電阻，熱電偶是將溫度轉(zhuǎn)化為電勢(shì)變化，而熱電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻的變化。 熱電式傳感器熱電式傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)化為電量變化的裝置。用戶(hù)必須用DIP開(kāi)關(guān)來(lái)選擇熱電偶的類(lèi)型，斷線(xiàn)檢查，測(cè)量單位，冷端補(bǔ)償和開(kāi)路故障方向：SW1～SW3用于選擇熱電偶的類(lèi)型，SW4沒(méi)有使用，SW5用于選擇斷線(xiàn)檢測(cè)方向，SW6用于選擇是否進(jìn)行斷線(xiàn)檢測(cè)，SW7用于選擇測(cè)量方向，SW8用于選擇是否進(jìn)行冷端補(bǔ)償。它允許S7200連接微小的模擬量信號(hào)，177。在這里我們選擇西門(mén)子的EM235 模擬量輸入/輸出模塊。I/O端子排可很容易地整體拆卸。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。 S7200 CPU的選擇S7200 系列的PLC有CPU22CPU22CPU22CPU226等類(lèi)型。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟可參考圖 31 ： 圖 31 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 PLC的選型和硬件配置 PLC型號(hào)的選擇本溫度控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門(mén)子S7200 PLC。4．對(duì)程序進(jìn)行模擬調(diào)試及修改，直到滿(mǎn)足控制要求為止。2．設(shè)計(jì)梯形圖程序。6．聯(lián)機(jī)調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試是指將模擬調(diào)試通過(guò)的程序進(jìn)行在線(xiàn)統(tǒng)調(diào)。5．設(shè)計(jì)軟件及硬件進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，進(jìn)行控制柜（臺(tái)）等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工。3．選擇PLC 選擇時(shí)主要包括PLC機(jī)型、容量、I／O模塊、電源的選擇。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以按以下步驟進(jìn)行：1．熟悉被控對(duì)象，制定控制方案 分析被控對(duì)象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配合，確定被控對(duì)象對(duì) PLC控制系統(tǒng)的控制要求。然后是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過(guò)分析系統(tǒng)功能，提出PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，控制信號(hào)的種類(lèi)、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。4．應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC的型號(hào)、I／O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚岳谙到y(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。2．在滿(mǎn)足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。(3) 建立動(dòng)畫(huà)連接 連接,就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行,以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。(1)圖形界面的設(shè)計(jì) 圖形,是用抽象的圖形畫(huà)面來(lái)模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線(xiàn)等，可便利的生成各種報(bào)表。通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。 組態(tài)王軟件具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今工控領(lǐng)域，一些常用的大型組態(tài)軟件主要有：ABBOptiMax，WinCC，iFix，Intouch，組態(tài)王，力控，易控，MCGS等。從表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。組態(tài)軟件是有專(zhuān)業(yè)性的，一種組態(tài)軟件只能適合某