【正文】 或執(zhí)行菜單命令的“查看” /“組件” /“通信”，將出現(xiàn)“通信”對(duì)話框 ,見(jiàn)圖 。 圖 STEP7Micro/WIN項(xiàng)目窗口 本項(xiàng)目中我們利用 STEP7Micro/WIN SP5編程軟件，其界面如圖 所示。程序編輯器包括程序邏輯和局部變量表，可在其中分配臨時(shí)局部變量的符號(hào)名。瀏覽條給出了多組按鈕，用于訪問(wèn) STEP7Micro/WIN 的不同編程特性。 STEP7Micro/WIN 編程軟件是基于 Windows 的應(yīng)用軟件，由西門(mén)子公司專為 S7200 系列可編程控制器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，它功能強(qiáng)大，主要為用戶開(kāi)發(fā)控制程序使用，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。 整體設(shè)計(jì)方案如圖 : 圖 整體設(shè)計(jì)方案 圖 硬件連接圖 計(jì)算機(jī) P L C EM 235 加熱管加熱 K 型 熱電偶 鍋 爐 停止加熱 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 電 流 變 送 器電 壓 變 送 器未 使 用 輸 入 端電壓負(fù)載電流負(fù)載 圖 EM 235 CN連接圖 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 3 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。根據(jù) PID 輸出值來(lái)控制下一個(gè)周期內(nèi)（ 100ms）內(nèi)的加熱時(shí)間和非加熱時(shí)間。 表 I/O分配表 輸入 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 輸出 運(yùn)行指示燈 停止指示燈 正常指示燈 溫度越上限報(bào)警指示燈 鍋爐加熱指示燈 采用了 5 個(gè)燈來(lái)顯示過(guò)程的狀態(tài)，分別是啟動(dòng)燈，停止燈，溫度正常燈，溫度過(guò)高（警示燈）燈，和加熱燈，可以通過(guò) 5 個(gè)燈的開(kāi)關(guān)狀況判斷加熱爐內(nèi)的大概情況。 SW4 沒(méi)有使用， SW5用于選擇斷線檢測(cè)方向， SW6 用于選擇是否進(jìn)行斷線檢測(cè)，見(jiàn)表 。 EM235 模塊需要用戶通過(guò) DIP 開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇的有：熱電偶的類型、斷線檢查、測(cè)量單位、冷端補(bǔ)償和開(kāi)路故障方向，用戶可以很方便地通過(guò)位于模塊下部的組態(tài) DIP 開(kāi)關(guān)進(jìn)行以上選擇，如圖 所示。 EM235 熱電偶模塊提供一個(gè)方便的，隔離的接口，用于七種熱電偶類型： J、K、 E、 N、 S、 T 和 R 型，它允許連接微小的模擬量信號(hào) (177。 K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。 K型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，能用于氧化性惰性氣氛中。鎳鉻 鎳硅熱電偶（ K 型熱電偶）是目前用量最大的廉 價(jià) 金屬熱電偶，其用量為其他熱電偶的總和。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從 1988 年 1 月 1 日起，熱電偶和熱電阻全部按 IEC 國(guó)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(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系 ， 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。 熱電偶 熱電偶是一種感溫元件，它直接 測(cè)量 溫度，并把溫度 信號(hào) 轉(zhuǎn)換成熱電 動(dòng) 勢(shì)信號(hào)。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。 2個(gè) 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(chǔ)空間。它具有 24 輸入 /16 輸出共 40 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。 S7200 系列的基本單元如表 所示。 西門(mén)子 S7200 CPU226 S7200 系列 PLC 可提供 4 種不同的基本單元和 6 種型號(hào)的擴(kuò)展單元。對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)而言具有“牽一發(fā)而動(dòng)全局”的意義。這些將在設(shè)計(jì)當(dāng)中有很好的體現(xiàn)。PID在工業(yè)過(guò)程控制中的應(yīng)用已有近百年的歷史，在此期間雖然有許多控制算法問(wèn)世 ,但由于 PID 算法以它自身的特點(diǎn)，再加上人們?cè)陂L(zhǎng)期使用中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，使之在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用。 PID控制是迄今為止最通用的控制方法之一。其性能優(yōu)越，已被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（ PLC、工業(yè)機(jī)器人、 CAD/CAM）之一。 以鍋爐為被控對(duì)象，以鍋爐水溫為主被控參數(shù) ， 以加熱爐電阻絲電壓為控制參數(shù)，以 PLC 為控制器，構(gòu)成鍋爐溫度串級(jí)控制系統(tǒng)；采用 PID 算法，運(yùn)用PLC梯形圖編程語(yǔ)言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的 自動(dòng)控制。適應(yīng)于較高的控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，這一領(lǐng)域的發(fā)展國(guó)內(nèi)還不十分成熟。 溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的 應(yīng)用雖然也很廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比仍然有著較大的差距。 、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。借助于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫度控制器具有對(duì)控制參數(shù)及特性進(jìn)行自整定的功能。 、自校正控制、模糊控制、人工 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 智能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)范圍廣泛。 受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。 自 70 年代以來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的需要，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展迅速，并在智能化，自適應(yīng)、參數(shù)整定等方面取得成果，在這方面，以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。主要是控制水的溫度，保證恒溫供水。再者人們的環(huán)保意識(shí)的提高，電熱鍋爐越來(lái)越受人們的重視，在工業(yè)生產(chǎn)和民用生活用水中應(yīng)用越來(lái)越普及。 電熱鍋爐是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，它很好的將前面所述的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中去。 PLC 逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。 PLC 的快速發(fā)展發(fā)生在上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期。順應(yīng)這種理念的發(fā)展， 電熱鍋爐的控制系統(tǒng)大都采用以微處理器為核心的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，既提高設(shè)備的自動(dòng)化程度又提高設(shè)備的控制精度 。 它的成熟應(yīng)用將溫度控制變的不在那么復(fù)雜。 這其中 PID 控制占據(jù)著核心地位。這 種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是繼承計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)裝置。這些都對(duì)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 其中溫度 控制又以其較為復(fù)雜的工藝過(guò)程而備受人們關(guān)注。 西 京 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目 ： 基于 PLC的供暖鍋爐水溫 PID控制 教學(xué)單位： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2021 年 5 月 I 摘要 在工業(yè)控制領(lǐng)域，基于運(yùn)行穩(wěn)定性考慮， 要 對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各種物理量 進(jìn)行詳細(xì)的 檢測(cè)和控制 。這 在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。所以 各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等 得到了廣泛應(yīng)用。 可編程控制器（ PLC） 適時(shí)的解決了這一技術(shù)難題。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，可靠性強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單，易學(xué)易用等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此 PLC 已在 溫度控制甚至整個(gè) 工業(yè)控制領(lǐng)域 都 被廣泛地使用 。 PID 算法簡(jiǎn)單容易為現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員所掌握，它不需要 求出被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)調(diào)節(jié)比例（ P）、積分（ I）、微分（ D）三個(gè)參數(shù)的大小就可以獲得較好的控制效果。 關(guān)鍵字： 溫度控制 PLC PID