【正文】 LC控制器的設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 17 控 制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 ............................................................................................... 17 PID控制及參數(shù)整定 ........................................................................................................... 19 第四章 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 22 PLC程序設(shè)計(jì) 方法 .................................................................................................................... 22 編程軟件 STEP7MICRO/WIN 概述 ................................................................................... 23 STEP7Micro/WIN 簡單介紹 ................................................................................................ 23 梯形圖語言特點(diǎn) ................................................................................................................ 24 STEP7Micro/WIN 參數(shù)設(shè)置（通訊設(shè)置） ....................................................................... 25 程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................... 27 設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................................ 27 控制程序流程圖 ................................................................................................................ 27 梯形圖程序 ........................................................................................................................ 28 PID指令向?qū)У倪\(yùn)用 ........................................................................................................... 31 語句表（ STL）程序 ........................................................................................................ 35 第五章 基于組態(tài)王的 HMI設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 37 IV 人機(jī)界面（ HMI）設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 37 監(jiān)控主界面 ........................................................................................................................ 38 實(shí)時趨勢曲線 .................................................................................................................... 39 歷史趨勢曲線 .................................................................................................................... 40 報警窗口 ............................................................................................................................ 40 設(shè)定畫面 ............................................................................................................................ 42 變量設(shè)置 ..................................................................................................................................... 42 動畫連接 ..................................................................................................................................... 44 第六章 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果及分析 ................................................................................................................ 46 系統(tǒng)運(yùn)行 ..................................................................................................................................... 46 運(yùn)行結(jié)果分析 ............................................................................................................................. 47 溫度趨勢曲線分析 ............................................................................................................ 47 報警信息分析 .................................................................................................................... 49 第七章 總結(jié) .............................................................................................................................................. 50 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................................... 51 致 謝 ............................................................................................................................................................. 52 1 第一章 前言 項(xiàng)目背景、意義 溫度控制在電子、冶金、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。目前 ,仍有相當(dāng)部分工 業(yè)企業(yè)在用窯、爐等 烘干生產(chǎn)線 ，存在著控制精度不高、 爐內(nèi)溫度均勻性差等問題 ,達(dá)不到工藝要求，造成裝備運(yùn)行成本費(fèi)用高，產(chǎn)出品品質(zhì)低下，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，急需技術(shù)改造。 在工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi) ,PLC（可編程控制器） 以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程 簡單、功能強(qiáng)大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之中。這種監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了 PLC 和計(jì)算機(jī)各自的特點(diǎn) ,得到了廣泛的應(yīng)用。以基于 PLC 的下位機(jī)和完成 HMI 功能的上位機(jī)相結(jié)合 ,構(gòu)建成分布式控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)了溫度自動控制。現(xiàn)代 PLC 以集成度高、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定受到普遍歡迎，在傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化改造中發(fā)揮越來越重要的作用 ,尤其適合溫度控制的要求。 人機(jī)界面 可以 對 控2 制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，包括參數(shù)監(jiān)測 、信息處理、在線優(yōu)化、報警提示、數(shù)據(jù)記錄等功能，從而使控制系統(tǒng)變得簡單 易懂、操作 人性化，深受廣大用戶的喜歡。 HMI正在成為引導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)制造走向成功的重要因素，因?yàn)檫@些系統(tǒng)越來越多的用于監(jiān)控生產(chǎn)過程，讓 過程變得更加準(zhǔn)確、簡潔和快速。舉個例子來說，在一座工廠里頭，我們要搜集工廠各個區(qū)域的溫度、濕度以及工廠中機(jī)器的狀態(tài)等等的信息透過一臺主控器監(jiān)視并記錄這些參數(shù)，并在一些意外狀況發(fā)生的時候能夠加以處理。 自動記錄資料 —— 自動將資料儲存至數(shù)據(jù)庫中，以便日后查看。 報表的產(chǎn)生與打印 —— 能把資料轉(zhuǎn)換成報表的格式，并能夠打印出來。 警報的產(chǎn)生與記錄 —— 使用者可以定義一些警報產(chǎn)生的條件 。 溫控 系統(tǒng)的 現(xiàn)狀 自 70 年代以來，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動下，國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速， 并 在職能化 、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果，在這方面，以日本、美國、德國、瑞典等國技術(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 [2]。 2)能適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。 4)這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工職能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛。借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫控器具有對控制3 參數(shù)及特性進(jìn)行自動整定的功能。 6)溫度控制系統(tǒng)既有控制精度高、抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好的特點(diǎn)。 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛 ,但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講 ,總體發(fā)展水平仍然不高 ,同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比仍然有著較大的差距。而適應(yīng)于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟 ?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗(yàn)及我國現(xiàn)場調(diào)試來確定。隨著我國 加入 WTO，我國政府及企業(yè)對此非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相 繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，并通過合資、技術(shù)合作等方式，組建了一批合資、合作及獨(dú)資企業(yè)，使我國溫度儀表等工業(yè)得到迅速的發(fā)展 [4]。 項(xiàng)目 研究內(nèi)容 可編程控制器 (PLC)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置。 PLC 的應(yīng)用已成為一個世 界潮流，在不久的將來 PLC 技術(shù)在我國將得到更全面的推廣 和 應(yīng)用。從整體上分析和研究了控制 系統(tǒng) 的硬件配置、電路圖的設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)，控制對象數(shù)學(xué)模型的建立、控制算法的選擇和參數(shù)的整定，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)等。 同時利用 亞 控 公司的 組態(tài)軟件 “組態(tài)王” 設(shè) 計(jì)一個 人機(jī)界面 （ HMI） ， 通過串行口與可編程控制器通信， 對 控制系統(tǒng)進(jìn)行 全面監(jiān)控 ，從而使用戶操作更方便。