毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc

上传人:爱问知识人 文档编号:3953210 上传时间:2019-10-11 格式:DOC 页数:29 大小:586.50KB
返回 下载 相关 举报
毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc_第1页
第1页 / 共29页
毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc_第2页
第2页 / 共29页
毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc_第3页
第3页 / 共29页
毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc_第4页
第4页 / 共29页
毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc_第5页
第5页 / 共29页
点击查看更多>>
资源描述

《毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-基于PLC的供暖锅炉水温PID控制.doc(29页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、西 京 学 院本科毕业设计(论文)题目:基于PLC的供暖锅炉水温PID控制教学单位: 机电工程系 专 业:机械设计制造及其自动化 学 号: 姓 名: 指导教师: 2012年5月摘要在工业控制领域,基于运行稳定性考虑,要对生产过程中的各种物理量进行详细的检测和控制。这在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。其中温度控制又以其较为复杂的工艺过程而备受人们关注。所以各种加热炉、热处理炉、反应炉等得到了广泛应用。这些都对温度控制系统的设计提出了更高的要求。可编程控制器(PLC)适时的解决了这一技术难题。这种工业控制计算机,是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装

2、置。它具有抗干扰能力强,价格便宜,可靠性强,编程简单,易学易用等特点,在工业领域中深受工程操作人员的喜欢,因此PLC已在温度控制甚至整个工业控制领域都被广泛地使用。这其中PID控制占据着核心地位。PID算法简单容易为现场工程技术人员所掌握,它不需要求出被控系统的数学模型,通过调节比例(P)、积分(I)、微分(D)三个参数的大小就可以获得较好的控制效果。它的成熟应用将温度控制变的不在那么复杂。关键字:温度控制 PLC PIDAbstract In the field of industrial control, based on the operational stability conside

3、rations, detection and control of various physical quantities in the production process. In the metallurgical, chemical, building materials, food, machinery, oil industry, which plays a decisive role. Temperature control and its more complex processes have attracted much attention. Various furnace,

4、heat treatment furnaces, reactors, etc. has been widely applied. These are put forward higher requirements for the design of the temperature control system. The programmable logic controller (PLC) timely resolve the technical problems. The industrial control computer, is the inheritance of the compu

5、ter, automatic control technology and communication technology as one of the new automatic device. It has strong anti-interference ability, cheap, reliable and simple programming, easy to use features like in the industrial field by the project operator, PLC has temperature control and even the enti

6、re field of industrial control have been widely to use. Which occupies a central position in PID control. PID algorithm is simple and easy for on-site engineering and technical personnel to master, it does not need to calculate the mathematical model of the controlled system, by adjusting the ratio

7、of (P), integral (I), differential (D) the size of the three parametersyou can get a better control effect. Its mature application temperature controlvariables are not so complex.Keywords:temperature control PLC PIDI目录1 绪论11.1课题背景及研究目的和意义11.2国内外研究现状11.3设计研究内容22 硬件设计32.1硬件配置32.1.1西门子S7-200 CPU22632.1

8、.2热电偶32.1.3EM 235模拟量输入模块42.2I/O分配表52.3整体方案设计52.4硬件接线图63 软件设计83.1软件配置83.1.1STEP7-Micro/WIN83.1.2计算机与PLC的通信93.2PID控制93.2.1PID控制简要介绍93.2.2PID在PLC中的回路指令103.3内存地址分配与PID指令回路表113.3.1内存地址分配113.3.2PID指令回路表123.4程序设计流程图133.5程序设计梯形图143.5.1初次上电143.5.2启动/停止阶段153.5.3子程序0163.5.4中断程序、PID的计算174 数据转换与PID参数整定194.1回路输入输

9、出变量的数值转换194.2实数归一化处理194.3PID参数整定204.3.1PID控制算法204.3.2PID参数整定215 结论23致谢24参考文献25 西京学院本科毕业设计(论文) 1 绪论1.1课题背景及研究目的和意义如今电热锅炉在全球使用非常广泛,对其控制技术的先进程度决定着对其使用率的高低。顺应这种理念的发展,电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术,既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。这些核心技术主要体现在如今发展较为成熟的PLC领域。PLC的快速发展发生在上世纪80年代至90年代中期。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能

10、力得到了很大的提高和发展。PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。电热锅炉是机电一体化的产品,它很好的将前面所述的技术运用到实际当中去。除此之外,它可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。再者人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度,保证恒温供水。基于此我有了研究本次课题的最初动

11、机。1.2国内外研究现状自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面取得成果,在这方面,以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各行各业广泛应用。它们主要有以下特点:a.适应于大惯性、大滞后等复杂的温度控制体统的控制。b.能适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制。c.能适用于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制。d.这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智

12、能等理论及计算机技术,运用先进的算法,适应范围广泛。e.温度控制器普遍具有参数整定功能。借助于计算机软件技术,温度控制器具有对控制参数及特性进行自整定的功能。有的还具有自学习功能。f.温度控制系统既有控制精度高、抗干扰能力强的特点。目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方向发展。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然也很广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前,我国在这方面总体水平处于20世纪80年代中后期的水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适用于一般的温度系统的控制,难以

13、控制滞后、复杂、时变温度系统控制。适应于较高的控制场合的智能化、自适应控制仪表,这一领域的发展国内还不十分成熟。随着科学技术的不断发展,人们对温度控制系统的要求越来越高,因此,高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展的趋势。1.3设计研究内容以锅炉为被控对象,以锅炉水温为主被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以PLC为控制器,构成锅炉温度串级控制系统;采用PID算法,运用PLC梯形图编程语言进行编程,实现锅炉温度的自动控制。可编程逻辑控制器(PLC)是集计算机技术、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动控制装置。其性能优越,已被广泛的应用于工业控制的各个领域,并已经成为工业自动

14、化的三大支柱(PLC、工业机器人、CAD/CAM)之一。PLC技术在温度监控系统上的应用从整体上分析主要研究了控制系统的硬件配置、电路图的设计、程序设计,控制对象数学模型的建立、控制算法的选择和参数的整定、人机界面的设计等。PID控制是迄今为止最通用的控制方法之一。因为其可靠性高、算法简单,所以被广泛应用于过程控制中,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性系统。PID在工业过程控制中的应用已有近百年的历史,在此期间虽然有许多控制算法问世,但由于PID算法以它自身的特点,再加上人们在长期使用中积累了丰富经验,使之在工业控制中得到广泛应用。在PID算法中,针对P、I、D三个参数的整定和优化的问题成为

15、关键问题。这些将在设计当中有很好的体现。2 硬件设计硬件设计是一个系统设计的基础。对于产品的设计而言具有“牵一发而动全局”的意义。本章主要从硬件配置和以及围绕这些硬件配置的整体方案设计两大方面谈谈硬件设计。2.1硬件配置2.1.1西门子S7-200 CPU226S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器等。S7-200系列的基本单元如表2.1所示。表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元型号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU221640S7-200CPU222862个扩展模块S7-200

16、CPU22424107个扩展模块S7-200CPU224XP24167个扩展模块S7-200CPU22624167个扩展模块本论文采用的是CUP226。它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块,最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。26K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内

17、部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。2.1.2热电偶热电偶是一种感温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系,并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。本论文采用的是K型热电阻。镍铬-镍硅

18、热电偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉价金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度为-200-1300。K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。2.1.3EM 235模拟量输入模块EM235模块是组合强功率精密线性电流互感器、意法半导体(ST)单片集成变送器ASIC芯片于一体的新一代交流

19、电流隔离变送器模块,它可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC420mA(通过250电阻转换DC 15V或通过500电阻 转换DC210V)恒流环标准信号,连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。EM235热电偶模块提供一个方便的,隔离的接口,用于七种热电偶类型:J、K、E、N、S、T和R型,它允许连接微小的模拟量信号(80mV范围),所有连到模块上的热电偶必须是相同类型,且最好使用带屏蔽的热电偶传感器。EM235模块需要用户通过DIP开关进行选择的有:热电偶的类型、断线检查、测量单位、冷端补偿和开路故障方向,用户可以很方便地通过位于模块下部的组态DIP开关进行以上选择,如图2.

20、1所示。图2.1 EM235模块DIP开关对于EM235模块,SW1SW3用于选择热电偶类型,见表2.2 。SW4没有使用,SW5用于选择断线检测方向,SW6用于选择是否进行断线检测,见表2.2。表2.2 EM 235选择模拟量输入范围和分辨率的开关表单极性满量程输入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFOFFOFFON0到50mV12.5VOFFONOFFOFFOFFON0到100mV25VONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250VONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON

21、0到20mA5AOFFONOFFOFFOFFON0到10V2.5mV根据温度检测和控制模块,本次设置PID开关为010001。2.2I/O分配表表2.3 I/O分配表输入I0.0启动按钮I0.1停止按钮输出Q0.0运行指示灯Q0.1停止指示灯Q0.2正常指示灯Q0.3温度越上限报警指示灯Q0.4锅炉加热指示灯2.3整体方案设计采用了5个灯来显示过程的状态,分别是启动灯,停止灯,温度正常灯,温度过高(警示灯)灯,和加热灯,可以通过5个灯的开关状况判断加热炉内的大概情况。K型传感器负责检测加热炉中的温度,把温度信号转化成对应的电压信号,经过PLC模数转换后进行PID调节。根据PID输出值来控制下一

22、个周期内(100ms)内的加热时间和非加热时间。在加热时间内使得脉宽调制接通,那加热炉就可处于加热状态,反之则停止加热。整体设计方案如图2.2: 锅 炉K型热电偶EM235 P L C计算机 加热管加热 停止加热图2.2 整体设计方案2.4硬件接线图图2.3 硬件连接图图2.4 EM 235 CN连接图3 软件设计PLC控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。本章介绍本项目的软件设计,主要包括软件配置、PID控制程序设计、以及本项目的程序设计。3.1软件配置3.1.1STEP7-Micro/WINSTEP7-Micro/WIN 编程软件是基于Windows的应用软件,由西门子公司专为S

23、7-200系列可编程控制器设计开发,它功能强大,主要为用户开发控制程序使用,同时也可以实时监控用户程序的执行状态。以 STEP7-Micro/WIN创建程序,为接通STEP7-Micro/WIN,可双击STEP7 -Micro/WIN的图标,如图3.1所示,STEP7-Micro/WIN项目窗口将提供用于创建程序的工作空间。浏览条给出了多组按钮,用于访问STEP7-Micro/WIN的不同编程特性。指令树将显示用于创建控制程序的所有项目对象指令。程序编辑器包括程序逻辑和局部变量表,可在其中分配临时局部变量的符号名。子程序和中断程序在程序编辑器窗口的的底部按标签显示。图3.1 STEP7-Mic

24、ro/WIN项目窗口本项目中我们利用 STEP7-Micro/WIN V4.0 SP5编程软件,其界面如图3.1所示。项目包括的基本组件:程序块、数据块、系统块、符号表、状态表、交叉引用表。 3.1.2计算机与PLC的通信在STEP7-Micro/WIN 中双击指令树中的“通信”图标,或执行菜单命令的“查看”/“组件”/“通信”,将出现“通信”对话框,见图3.2。在将新的设置下载到S7-200之前,应设置远程站的地址,是它与S7-200的地址。双击“通信”对话框中“双击刷新”旁边的蓝色箭头组成的图标,编程软件将会自动搜索连接在网络上的S7-200,并用图标显示搜索到的S7-200。这样便可实现

25、用户开发控制程序,同时也可以实时监控用户程序的执行状态。图3.2 PLC通信窗口3.2PID控制3.2.1PID控制简要介绍PID(比例-积分-微分)控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误差纠正调节控制系统的响应。而影响这一响应就是比例、积分、微分这三个因素。比例控制(P)是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。其特点是

26、具有快速反应,控制及时,但不能消除余差。在积分控制(I)中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制可以消除余差,但具有滞后特点,不能快速对误差进行有效的控制。在微分控制(D)中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。微分控制具有超前作用,它能猜测误差变化的趋势。避免较大的误差出现,微分控制不能消除余差。P、I、D参数的预置是相辅相成的,运行现场应根据实际情况进行如下细调:被控物理量在目标值附近振荡,首先加大积分时间 I ,如仍有振荡,可适当减小比例增益 P。被控物理量在发生变化后难以恢复,首先加大比例增益 P ,如果恢复仍较缓慢,可适当减小积分时间 I ,

27、还可加大微分时间 D。3.2.2PID在PLC中的回路指令西门子S7-200系列PLC中使用的PID回路指令,见表3.1表3.1 PID回路指令名称PID运算指令格式PID指令表格式PID TBL,LOOP梯形图使用方法:当EN端口执行条件存在时候,就可进行PID运算。指令的两个操作数TBL和LOOP,TBL是回路表的起始地址,本文采用的是VD100,因为一个PID回路占用了32个字节,所以VD100到VD132都被占用了。LOOP是回路号,可以是0-7,不可以重复使用。PID回路在PLC中的地址分配情况如表3.2所示。表3.2 PID指令回路表偏移地址名称数据类型说明0过程变量(PVn)实数

28、必须在0.0-1.0之间4给定值(SPn)实数必须在0.0-1.0之间8输出值(Mn)实数必须在0.0-1.0之间12增益(Kc)实数比例常数,可正可负16采样时间(Ts)实数单位为s,必须是正数20积分时间(Ti)实数单位为min,必须是正数24微分时间(Td)实数单位为min,必须是正数28积分项前值(MX)实数必须在0.0-1.0之间32过程变量前值(PVn-1)实数必须在0.0-1.0之间3.3内存地址分配与PID指令回路表3.3.1内存地址分配表3.3 内存地址分配地址说明VD0实际温度存放VD4设定温度存放VD30当前温度存放3.3.2PID指令回路表表3.4 内存地址分配地址名称

29、说明VD100过程变量(PVn)必须在0.0-1.0之间VD104给定值(SPn)必须在0.0-1.0之间VD108输出值(Mn)必须在0.0-1.0之间VD112增益(Kc)比例常数,可正可负VD116采样时间(Ts)单位为s,必须是正数VD120积分时间(Ti)单位为min,必须是正数VD124微分时间(Td)单位为min,必须是正数VD128积分项前值(MX)必须在0.0-1.0之间VD132过程变量前值(PVn-1)必须在0.0-1.0之间3.4程序设计流程图运行PLC初始化PID初始化指示灯调用子程序设定温度设定PID值每100ms调用中断程序读入温度并转换把其温度值放入VD100调

30、用PID指令输出PID值返回主程序 子程序中断程序图3.3 设计流程图3.5程序设计梯形图3.5.1初次上电a.读入模拟信号,并把数值转化显示锅炉的当前电压。b.判断炉温是否在正常范围。实数归一化处理将AC1还原温度值存入VD30双字整数 实数用于PID指令的执行从AIWO读入温度值整数 双字整数Q0.2:正常运行指示灯输出Q0.3:温度越上限报警指示灯Q0.4:锅炉加热指示灯3.5.2启动/停止阶段启动过程:按下启动按钮后,开始标志位M0.1置位,M0.2复位。打开运行指示灯Q0.0,熄灭停止指示灯初始化PID。开始运行子程序0。停止过程:按下停止按钮后,开始标志位M0.1复位,熄灭运行指示

31、灯,停止标志位M0.2置位,点亮停止指示灯。并把输出模拟量AQW0清零,停止锅炉继续加热。停止调用子程序0,仍然显示锅炉温度。停止时模拟量输出清零,防止锅炉继续升温。调用子程序03.5.3子程序0a.输入设定温度50b.把设定温度、P值、I值、D值都导入PIDc.每100ms中断一次子程序进行PID运算将设定温度存放到VD40将D参数Td导入VD124将I参数Ti导入VD120VD116为采样时间存放地址将P参数KC导入VD112使VD104在0.1-1.0之间中断连接指令ATCH3.5.4中断程序、PID的计算a.模拟信号的采样处理,归一化导入PIDb.PID程序运算c.输出PID运算结果,

32、逆转换为模拟信号调用PID运算4 数据转换与PID参数整定4.1回路输入输出变量的数值转换本文中,设定的温度是给定值SP,需要控制的变量是炉子的温度。但它不完全是过程变量PV,过程变量PV和PID回路输出有关。经过测量的温度信号被转化为标准信号温度值才是过程变量,所以,这两个数不在同一个数量值,需要它们作比较,那就必须先作一下数据转换。传感器输入的电压信号经过EM235转换后,是一个整数值,但PID指令执行的数据必须是实数型,所以需要把整数转化成实数。使用指令DTR就可以了。如本设计中,是从AIW0读入温度被传感器转换后的数字量。其转换程序如下:MOVW AIW0 AC0DTR AC0 AC0

33、MOVR AC0 VD1004.2实数归一化处理因为PID中除了采样时间和PID的三个参数外,其他几个参数都要求输入或输出值0.0-1.0之间,所以,在执行PID指令之前,必须把PV和SP的值作归一化处理。使它们的值都在0.0-1.0之间。单极性的归一化的公式: (4.1)对上述数据转换我简单的做了一下转换框图4.1: 0.0-1.0 实数 整数 双字整数归一化处理图4.1 数据转换图4.3PID参数整定4.3.1PID控制算法图4.2 闭环控制系统如图3.3所示,PID控制器可调节回路输出,使系统达到稳定状态。偏差e和输入量r、输出量c的关系: (4.2)控制器的输出为: (4.3)-PID

34、回路输出-比例系数P-积分系数I-微分系数DPID调节的传输函数为 (4.4)数字计算机处理这个函数关系式,必须将连续函数离散化,对偏差周期采样后,计算机输出值。其离散化的规律如表4.1所示:表4.1 模拟与离散形式模拟形式离散化形式 所以PID输出经过离散化后,它的输出方程为: (4.5)式中, 称为比例项 称为积分项 称为微分项上式中,积分项是包括第一个采样周期到当前采样周期的所有误差的累积值。计算中,没有必要保留所有的采样周期的误差项,只需要保留积分项前值,计算机的处理就是按照这种思想进行处理的。故可利用PLC中的PID指令实现位置式PID控制算法量。4.3.2PID参数整定PID控制器

35、的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。一般可以通过理论计算来确定,这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。目前,应用最多的还是工程整定法:如经验法、衰减曲线法、临界比例带法和反应曲线法。它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。经验法又叫现场凑试法,它不需要进行事先的计算和实验,而是根据运行经验,利用一组经验参数,根据反应曲线的效果不断地改变参数,对于温度控制系统,工程上已经有大量的经验,其规律如表4.2所示表4.2 温度控制器参数经验

36、数据被控变量规律的选择比例度积分时间(分钟)微分时间(分钟)温度滞后较大20603100.53实验凑试法的整定步骤为“先比例,再积分,最后微分”。 a.整定比例环节 将比例控制作用由小变到大,观察各次响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。b.整定积分环节先将步骤1)中选择的比例系数减小为原来的5080,再将积分时间置一个较大值,观测响应曲线。然后减小积分时间,加大积分作用,并相应调整比例系数,反复试凑至得到较满意的响应,确定比例和积分的参数。 c.整定微分环节环节先置微分时间Td=0,逐渐加大Td,同时相应地改变比例系数和积分时间,反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。根据反复的试凑

37、,调处比较好的结果是P=15,I=2.0,D=0.5。5 结论本课题设计了基于PLC的温度控制系统。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。在西门子S7-200系列PLC的基础上,我们成功设计出了温度控制系统,该系统达到了快、准、稳的效果,也达到了预期的目标。后期的参数整定我们选择经济适用的试验凑试法,通过经验数据我们得到了基本上满足需要的参数。该温度控制系统也有一些有不足的地方需要改进,编程时我们用了编程软件自带的PID指令向导模块,这样虽然方便,但是使得控制系统超调量和调节时间都稍微偏大,若不直接调用该模块,

38、而是自己编写PID控制子程序的话,控制效果可能会更好。另外由于条件限制后期没有人机界面的互动操作,我们多数还是局限在理论研究的基础之上的。在今后,我想这些不足会随着对PLC硬件系统和通信方式的深入了解,而得到改善的。从而通过构建复杂的多级网络来适应大型的工业控制,使该系统运行时更加稳定可靠,性能更加完善。致谢大学的美好时光将随着这篇设计的完成告一段落,回首过往不得不唏嘘时光荏苒。相信下一个路口一定会有更加美好的风景等待着我去欣赏。我要感谢让我拥有这些动力的一切。首先我要感谢我的导师李教授,李教授学识渊博、治学严谨、工作一丝不苟,更有诲人不倦的师者风范,在此谨向李教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意!

39、此外,衷心感谢本组的其他成员,若是没有他们,也就不会有这篇论文的产生。毕业在即,衷心感谢指导过我的各位老师,四年的成长离不开你们的谆谆教诲;感谢西京学院,您给我的大学生涯是我人生中的一笔宝贵财富;感谢相伴度过四年的舍友、感谢同窗四年的同学、感谢帮助关心过我的学长,感谢默默关心我支持我的朋友们,祝大家在今后的生活中幸福快乐!最后感谢含辛茹苦抚养我的父母,感谢他们多年来的支持与付出!参考文献1 李诚人.现代机电控制系统M.西安:西北工业大学出版社,1999.13382 向晓汉.西门子PLC高级应用实例精解M.北京:机械出版社,2010.36383 顾战松,陈铁年.可编程控制器原理与应用M.北京:国

40、防工业出版社,2003.46584 蔡军,曹慧英.基于PLC的温控系统设计与研究J.计算机信息,2007,23:26285 郭犇,陈建明,董泳.基于小型PLC的温度模糊控制系统J.自动化技术与应用,2006,25(4):17186 祖国建.电气控制与PLCM.武汉:华中科技大学出版,2010.3.43797 赵进学.PLC应用技术项目教程M.北京:科学出版社,2009.9.13198 Li cheng ren .“AB 7300 CNC machine tool rebuilding”M. International Journal of Plant Engineering and Manag

41、ement 1997(4)9 Li cheng ren .“Realtime operating system of NC machine tool” M.International Journal of Plant Engineering and Management, 1999(4)10 Ashraf Salah El Din Zein El Din . PLC-Based Speed Control of DC Motor A. In: Power Electronics and Motion Control Conference, 2006. IPEMC 06. CES/IEEE 5th InternationalC. Protozoa: 2006. 1625

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 其他


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1