【正文】 D112增益（Kc比例常數(shù)，可正可負(fù)VD116采樣時間（Ts）單位為s，必須是正數(shù)VD120采樣時間（Ti）單位為min，必須是正數(shù)VD124微分時間（Td）單位為min，必須是正數(shù)VD128積分項前值（MX）~VD132過程變量前值（PVn1）~ S7200程序設(shè)計梯形圖 初次上電1)讀入模擬信號，并把數(shù)值轉(zhuǎn)化顯示鍋爐的當(dāng)前電壓2)判斷爐溫是否在正常范圍，打亮正常運行指示燈/溫度越上限報警指示燈 啟動/停止階段啟動過程：按下啟動按鈕后。一般可以通過理論計算來確定，但誤差太大。~。如本設(shè)計中，是從AIW0讀入溫度被傳感器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。傳感器輸入的電壓信號經(jīng)過EM235轉(zhuǎn)換后，是一個整數(shù)值，但PID指令執(zhí)行的數(shù)據(jù)必須是實數(shù)型，所以需要把整數(shù)轉(zhuǎn)化成實數(shù)。但它不完全是過程變量PV，過程變量PV和PID回路輸出有關(guān)。LOOP是回路號，可以是0～7，不可以重復(fù)使用。 PID在PLC中的回路指令西門子S7200系列PLC中使用的PID回路指令， PID回路指令名稱PID運算指令格式PID指令表格式PID TBL,LOOP梯形圖使用方法：當(dāng)EN端口執(zhí)行條件存在時候，就可進(jìn)行PID運算。計算中，沒有必要保留所有的采樣周期的誤差項，只需要保留積分項前值，計算機的處理就是按照這種思想。偏差e和輸入量r、輸出量c的關(guān)系: （31）控制器的輸出為： （32）PID回路輸出比例系數(shù)P積分系數(shù)I微分系數(shù)DPID調(diào)節(jié)的傳輸函數(shù)為 （33）數(shù)字計算機處理這個函數(shù)關(guān)系式，必須將連續(xù)函數(shù)離散化，對偏差周期采樣后，計算機輸出值。PID控制，P、I、D各有自己的長處和缺點，它們一起使用的時候又和互相制約，但只有合理地選取PID值，就可以獲得較高的控制質(zhì)量。微分控制具有超前作用，它能猜測誤差變化的趨勢。積分控制可以消除余差，但具有滯后特點，不能快速對誤差進(jìn)行有效的控制。其特點是具有快速反應(yīng)，控制及時，但不能消除余差。比例控制(P)是一種最簡單的控制方式。 I/O分配表 I/O分配表輸入啟動按鈕停止按鈕輸出啟動指示燈停止指示燈正常運行指示燈溫度越上限報警指示燈鍋爐加熱指示燈 硬件接線圖 硬件連接圖 EM 235 CN連接圖3 軟件設(shè)計 PID控制程序設(shè)計模擬量閉環(huán)控制較好的方法之一是PID控制，PID在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有60多年，現(xiàn)在依然廣泛地被應(yīng)用。 EM 235選擇模擬量輸入范圍和分辨率的開關(guān)表單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0到50mVOFFONOFFONOFFON0到100mV25μVONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250μVONOFFOFFOFFOFFON0到5VONOFFOFFOFFOFFON0到20mA5μAOFFONOFFOFFOFFON0到10V根據(jù)溫度檢測和控制模塊，我設(shè)置PID開關(guān)為010001 DIP開關(guān) 溫度檢測和控制模塊由學(xué)校提供，模擬真實鍋爐的溫度檢測和控制模塊，可自行將0～10V模擬信號轉(zhuǎn)化為占空比對鍋爐進(jìn)行加熱。（開關(guān)6）、增益（開關(guān)4和5）和衰減（開關(guān)2和3）。開關(guān)1到6可選擇模擬量輸入范圍和分辨率。 EM 235模擬量輸入模塊EM 235模塊是組合強功率精密線性電流互感器、意法半導(dǎo)體（ST）單片集成變送器ASIC芯片于一體的新一代交流電流隔離變送器模塊，它可以直接將被測主回路交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換DC 1～5V或通過500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2～10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號，連續(xù)輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、答應(yīng)誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。 傳感器熱電偶是一種感溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。它具有24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器等。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程。隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，種類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI（人機接口軟件）應(yīng)用，開發(fā)時間長、效率低、可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。而下位機是獲取設(shè)備狀況及直接控制設(shè)備的計算機，一般是PLC或單片機。 上位機即便遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場，操作人員仍可以通過遠(yuǎn)程計算機—即上位機—直接向生產(chǎn)設(shè)備發(fā)出控制指令的?！盤LC技術(shù)發(fā)展至今已十分成熟，生產(chǎn)PLC產(chǎn)品的廠家多達(dá)200多個，其中較著名有德國的西門子（Siemens）公司、美國的Rockwell自動化公司所屬的AB（Allen amp。國際電工委員會（IEC）對PLC的正式定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬或輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。早期PLC僅僅是替代繼電器控制裝置完成順序控制、定時等任務(wù)，但是其簡單易懂、安裝方便、體積小、能耗低、有故障顯示、能重復(fù)使用的特點，使得PLC很快就得到了推廣應(yīng)用。隨著汽車生產(chǎn)工業(yè)的迅猛發(fā)展，對于汽車型號頻繁改進(jìn)，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)捉襟見肘，弊端日益放大，最終PLC 應(yīng)運而生。這套裝置設(shè)備體積龐大，可靠性差，同時維護(hù)不便，而且，完全由邏輯