【正文】 PLC作為可編程控制器的簡稱。但當(dāng)時 該控制器 只具備進行邏輯運算的能力 ，所以稱它 為可編程邏輯控制器，簡稱 為 PLC（ Programmable Logic Controller）。與一般前饋 反饋 控制系統(tǒng) 不同，基于 S7300 的鍋爐內(nèi)膽水溫的前 饋 反饋控制系統(tǒng)的前饋調(diào)節(jié)器跟反饋調(diào)節(jié)器并不是分開的，而是都由S7300PLC 來實現(xiàn)的，因此我們可以得到鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖： 圖 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)框圖 由鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖可以看出本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)主要有： 連接系統(tǒng)硬件設(shè)備； 編寫 PLC 前饋與 PID 模塊程序； 繪制組態(tài)界面并建立連接； 整定各項參數(shù)得出結(jié)論。由圖 2可以看出該溫度主要由兩個因素共同決定一個是水的流量，流量加大，溫度降低；另一個是加熱管的基于 s7300 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控 制系統(tǒng)設(shè)計（組態(tài)） 5 功率，功率加大，溫度升高。 設(shè)計任務(wù)分析 圖 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如圖 就是鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反 饋控制系統(tǒng)的實物結(jié)構(gòu)圖，既然要分析鍋爐內(nèi)膽鍋爐內(nèi)膽的水溫，我們就要從水著手，循序漸進。反饋 控制 調(diào)節(jié)器：對被 控 量進行調(diào)節(jié)； 執(zhí)行器和調(diào)節(jié)機構(gòu) ：直接作用于擾動和被控量的設(shè)備； 擾動通道對象：擾動信號通過該通道對被調(diào)量產(chǎn)生影響； 控制通道對象：調(diào)節(jié)量通過該通道對被調(diào)量進行調(diào)節(jié) 。 一般前饋 反饋控制系統(tǒng)的原理圖 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 由前饋 反饋控制的概念及原理圖可以知道 系統(tǒng)中需要測量的信號 主要由被控量跟擾動信號 。反饋系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，它 引入 了 被 控 變量的變化作為輸入量 的參考依據(jù)，系統(tǒng)因此獲得了一定的自適應(yīng)能力。 是開環(huán)控制系統(tǒng)；根據(jù)其系統(tǒng)框圖可以顯然看出，在克服擾動后前饋控 制系統(tǒng)并沒有加入對輸出結(jié)果的檢驗和校正環(huán)節(jié)，屬于“開環(huán)”。 下面是一些前饋控制區(qū)別于其他控制方式的特點： 克服干擾的響應(yīng)速度快；前饋控制器在擾動產(chǎn)生的時刻馬上就可以運算出補償值，它的響應(yīng)速度比通常比反饋控制要快。 靜態(tài)前饋控制是指在足夠穩(wěn)定的工況下對擾動進行補償，此時前饋控制器的輸出和輸入是一比例關(guān)系，而跟時間 t沒有關(guān)系；也就是說此時的前饋控制器傳遞函數(shù) Gff(s)是一個靜態(tài)的系數(shù) Kf，故稱為靜態(tài)前饋控制。前饋控制的系統(tǒng)框圖如圖 ： 圖 前饋控制系統(tǒng)框圖 圖 上面那條支路為干擾通道支路，下面的支路是控制通道支路，因此，前饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： )()()( sG pcsG ffsG pdRY ??? (公式 ) 當(dāng)滿足以下兩式時系統(tǒng)對 R干擾可以實現(xiàn)完全補償： 0?R , 0?Y 所以可以求得前饋控制器的傳遞函數(shù)為： )( )s()( sGpcGpdsGff ? （公式 ） 根據(jù)公式 ，起到了補償擾動的作用。拋磚引玉，力求展示出前饋 反饋控制系統(tǒng)的特點，為成為一名合格的自動化專業(yè)畢業(yè)生打下基礎(chǔ)。它支持數(shù)字量或者模擬量的輸入或輸出，可以控制多種生產(chǎn)過程。但溫度作為被控量的話不僅滯后大而且往往還存在著流量、液位等多種擾動，因此如何克服擾動實現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制是自動化工程師們努力研究的方向之一。 過程控制是生產(chǎn)過程自動化的簡稱，是自動化技術(shù)的重要組成部分。Temperature 目錄 1 緒論 ................................................................... 1 2 基本背景知識 ........................................................... 2 前饋 反饋控制 ..................................................... 2 前饋控制系統(tǒng) ................................................. 2 前饋 反饋控制系統(tǒng) ............................................ 3 設(shè)計任務(wù)分析 ...................................................... 4 3 控制系統(tǒng)硬件 ........................................................... 6 控制設(shè)備 .......................................................... 6 PLC 基本介紹 .................................................. 6 S7300 PLC CPU 模塊說明 ....................................... 7 S7300 PLC 信號模塊（ SM）說明 ................................. 8 測量變送設(shè)備 ...................................................... 9 溫度傳感器、變送器 ........................................... 9 流量計 ....................................................... 9 4 系統(tǒng)的設(shè)計過程 ........................................................ 10 系統(tǒng)裝置接線 ..................................................... 10 模擬量信號采集 ................................................... 11 西門子 Step 7 編程軟件的簡介 ...................................... 11 PLC 程序的編寫 .................................................... 15 5 組態(tài)的建立過程 ........................................................ 19 組態(tài)軟件介紹 ..................................................... 19 組態(tài)的建立過程 ................................................... 24 控制參數(shù)的整定 ................................................... 28 結(jié)語 .................................................................... 31 參考文獻 ................................................................ 32 致謝 .................................................................... 33 基于 s7300 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控 制系統(tǒng)設(shè)計（組態(tài)） 1 1 緒論 自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的 顯著標志 和 重要條件之一，自動化技術(shù)不僅可以把人 們從繁瑣重復(fù)的體力勞動或者不安全 的工作環(huán)境中解放出來，而且能夠 擴展人 類各種 器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率， 對促進人類進步大有裨益 。 both tend to be equal if you can make the temperature to stabilize. If using a simple feedback control to control the temperature of the boiler tank ,due to rapid changes in flow and temperature control will lead to a large hysteresis stability, rapid poor system can not achieve the desired control effect. To solve this problem is to add a feedforward flow of former major disturbance feedforward pensation constitutes a part of the interior temperature of the boiler a feedback control system, making changes in flow can be pensated quickly , improve the response speed of the system. In recent years , programmable logic controller (PLC) relying on high reliability , interference, and powerful features have been widely used , with production and programming technology advances , more and more control to the PLC achieved. This design will focus on Siemens S7300 PLC feedforward feedback control system introduction, select PLC transmission instruments and measuring equipment , software, display and programming of these three aspects to elaborate boiler water tank feedforward feedback control system design , and strive to demonstrate feedforward feedback control system characteristics. This design can be seen through the feedforward feedback control system to flow in the case of major disturbances in the water tank of the boiler can achieve better control effect. Keywords: Feedforward and feedback control。 關(guān)鍵詞 ： 前饋 反饋控制； PLC； 溫度 Design of Feedforward and Feedback Control Systems Based on S7300 Boiler Water Temperature (Configuration) ABSTRACT Temperature is one of the mon process parameters , many production processes are inseparable from the temperature control , temperature control is often the balance of heating and cooling , the boiler system is such that when the heating temperature is greater than the cooling of the entire system 。本設(shè)計將圍繞西門子 S7300 PLC 從前饋 反饋控制系統(tǒng)的介紹、 PLC 及測量變送儀表設(shè)備的選擇、軟件的展示及組態(tài)編程這三個方面來闡述鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計，力求展示出前饋 反饋控制系統(tǒng)的 特點。解決這個問題的辦法就是加入對主要擾動流量的前饋補償環(huán)節(jié)構(gòu)成鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系統(tǒng)，使得流量的變化能夠迅速得到補償，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題目： 基于 S7300 鍋爐內(nèi)膽水溫的前饋 反饋控制系設(shè)計（組態(tài)） （英文） ： Design of Feedforward and Feedback Control Systems Based on S7300 Boiler Water Temperature (Configuration) 院 別： 自動化學(xué)院 專 業(yè)： 自動化