基于西門子s7-200plc的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(文件)

　

【正文】 數(shù)VD120 單位為min，必須是正數(shù)VD128 ~ 程序流程圖程序流程圖如圖55所示，1個主程序，3個子程序。 // VD30, , 1 , 1R S S SBR2 //每10S調(diào)用一次子程序2LD AN LPSAN T52 //T51爐子一個周期內(nèi)的非加熱時間LRDAN T51= VD30, VD30, //MOVR VD12, VD104 //把設(shè)定值歸一化處理MOVR , VD116 //把采樣值歸一化處理MOVR //把實際溫度值放于VD30中LD PID VD16, VD20 VD108, AC1 +100, VW36 //下一周期的非加熱時間I VW34, VW36組態(tài)軟件一般英文簡稱有三種，分 別為HMI/MMI/SCADA/.HMI/MMI翻譯為人機接口軟件，SCADA翻譯為監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。它提供了 集成、靈活、易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，能夠快速建立、測試和部署自動化應(yīng)用，來連接、傳遞和記錄實時信息。1）新建畫面進入工程管理器后，在畫面右方雙擊“先建”，新建畫面，并設(shè)置畫面屬性，包括畫面名稱，注釋，畫面位置，畫面風(fēng)格，畫面類型和背景顏色 等。2）新建變量要實現(xiàn)組態(tài)王對S7200的在線監(jiān)控，就先必須建立兩者之間的聯(lián)系，那就需要建立兩者間的數(shù)據(jù)變量。所以需要在創(chuàng)建連接前新建一些變量。 爐子的溫度可以在畫面中顯示出來。Y軸上不能直接出現(xiàn)實際的過程值，但可以通過工具箱的文本進行對應(yīng)的標記，本文中設(shè)置了量程是200℃， 的X方向表示100℃。歷史趨勢曲線可以查詢查詢過去的情況。以秒為單位，可以輸入3600，表示跨度為1 個小時。另外，畫面中設(shè)置了爐溫度的在某段時間內(nèi)的最大值最小值和平均值，時間段可以在畫面中通過按扭選擇。數(shù)據(jù)報表有實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表，既能反應(yīng)系統(tǒng)實時的運行情況，也能監(jiān)測長期的系統(tǒng)運行狀況。選種A4單元，在數(shù)據(jù)改變命令語言中輸入ReportSetCellValue(實時報表,4,1 , 當前實際溫度VD30)。 建立報警窗口1)。這樣每次新報警有產(chǎn)生，就會立刻出報警畫面。可以通過手動按扭和自動按扭進行 PID參數(shù)的選擇。打開組態(tài)王的項目工程管理器，點擊窗口欄中“WIEW”或者在畫面中點擊右鍵，選擇“切換到VIEW”，啟動組態(tài)王，進入主畫面。進入系統(tǒng)的主畫面后。如果點擊關(guān)閉按扭，系統(tǒng)進入停止階段。下半部分設(shè)置改變系統(tǒng)的運行參數(shù)。 報警信息提示報警窗口實時報警窗口和歷史報警窗口，實時報警窗口是無論用戶處于哪個界面，一旦滿足報警條件，實時報警窗口就會彈出來，提示用戶，本論文中在報警窗口中 設(shè)置了兩個按扭，一個是停止按扭，按下就會使程序進行停止模式，用于應(yīng)急，如果用戶覺得引起報警的事件還不足于停止設(shè)備的運行，那就可以點退出按扭，退出 實時報警窗口。數(shù)據(jù)報表有利于工程人員進行統(tǒng)計、分析和處理。 分析歷史趨勢曲線此畫面可以記錄系統(tǒng)自啟動以來的數(shù)據(jù)變化，主要是實際溫度的反應(yīng)曲線。℃，誤差在允許的范圍內(nèi)。在約 90℃以前，它的曲線上升速度是不夠上圖的曲線快，沒有充分利用加熱管的作用。第八章 結(jié) 論本文成功的運用了組態(tài)王和S7200設(shè)計了一個人機監(jiān)控的溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用位置式PID控制，結(jié)合了粗調(diào)和微調(diào)思想，得到了一個反應(yīng)迅速，控制精 度高、穩(wěn)定可靠的溫度控制系統(tǒng)。設(shè)計實驗結(jié)果符合我們的期望。其三，人機界面設(shè)計不夠好，在畫面布局和功能設(shè)定方面不夠友好，對于工程操作人員來說顯得有點復(fù)雜，不容易被弄懂。169。高精度，高智能將是溫度控制系統(tǒng)追求的目標。由于此系統(tǒng)散熱很慢，控制與外界溫度（周圍氣溫）的改變密切相關(guān)，在不同的室溫下雖然最終都能把溫度控制在要求的范圍內(nèi)，但調(diào)節(jié)時間有時候會過大。組態(tài)王操作方便，功能強大，為我們在調(diào)試程序和系統(tǒng)測試的時候提供了很大的幫助。從圖中可知道，系統(tǒng)具有快速反應(yīng)的特點，一旦修改了設(shè)定溫度，系統(tǒng)能快速地跟蹤，而且很快就能穩(wěn)定下來，在穩(wěn)定的過程中，具有小超調(diào)， 運行一個小時，被控變量都在允許地范圍內(nèi)波動，穩(wěn)定性很好。利用組態(tài)王的參數(shù)監(jiān)控畫面的參數(shù)修改功能，使程序從一開始就在P=120，I=，D= 的參數(shù)下運行。這樣就可以通過畫面上的按鈕查看曲線任意一點或一段內(nèi)的某些值，例如超調(diào)量，調(diào)節(jié)時間，振動周期和穩(wěn)定誤差等等。進入此畫面，可以看到當前實際溫度和設(shè)定目標溫度兩條曲線的實時走勢。只能顯示當前的報警事件歷史報警窗口是負責(zé)記錄過去系統(tǒng)的報警事件，它不會自己彈出來，用戶需要切換到他的畫面進行查詢。如果想恢復(fù)默認的參數(shù)值，可以點擊“自動” 按扭，點擊按扭后，系統(tǒng)又恢復(fù)到原來的默認參數(shù)。如果提示 連接設(shè)備成功，窗口會顯示開始記錄數(shù)據(jù)，那就表示可以開始系統(tǒng)的運行了。當確定可以開始系統(tǒng)運行的時候，單擊啟動按 扭，程序進入加熱模式，指示燈變綠，計時開始。如果連接不成功，會出現(xiàn)通信失敗的提示語言，那就要查明原因，否 則不能監(jiān)控。當 然，也可以修改設(shè)定的目標溫度值。畫面的自動彈出，在事 件命令語言中，輸入showpicture(實時報警窗口)。 歷史報警設(shè)置2)在畫面中建立一個按扭，命名為報表查詢，在“彈起 時”命令語言中輸入歷史查詢函數(shù)：ReportSetHistData2()。設(shè)置報表時間：在B4，C4單元中分別輸入“=Date($年,$月,$日) ”和“=Time($時,$分,$秒)”，這樣在系統(tǒng)運行的時候，B4就可以顯示當前的日期，C4中就可以顯示當前時間。1）建立實時數(shù)據(jù)報表歷史趨勢曲線可設(shè)置8條曲線，本文只采用了兩條。 歷史趨勢曲線需要事先建立兩個內(nèi)存變量，分表是調(diào)整跨度和舉動百分比。實時趨勢曲線隨時間變化自動卷動，可快速反應(yīng)變量的新變化，但不能查詢過去的情況，其畫面時間跨度可以通 過動畫連接中“表示定義設(shè)置”，一個畫面最多可以設(shè)置四條曲線，本文只需要用到兩條曲線，綠色曲線表示設(shè)定的溫度，紅色曲線表示當前實際溫度。旁邊的指示燈， 行，紅色表示系統(tǒng)停止運行。并規(guī)定溫度超過105℃為溫度過高，立刻要作出相應(yīng)警示信號。內(nèi)存變量是組態(tài)王內(nèi)部的變量，不跟被監(jiān)控的設(shè)備進行交換。點擊確定，就會出現(xiàn)，畫面就會自動打開。然后打開剛建立的工程。可方便地監(jiān)視系統(tǒng)的運行。該 系統(tǒng)是中文界面,具有人機界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點。組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是眾多組態(tài)軟件里面的一種，組態(tài)王是一個具有豐富功能的HMI/SCADA軟件。 AC1, VW34MOVW //把輸出值轉(zhuǎn)化為下一周期的加熱時間ROUND , AC1 //控制器輸出*R MOVR , VD20LD //計時/R , VD16MOVR //調(diào)用PID指令+R , VD30 AC1, VD30/R //采樣溫度，放于AIW0中DTR //輸入P值到PID回路中MOVR VD0, VD112 MOVR //輸入設(shè)定溫度值，子程序 1LD A AN //LD , VD12 //LD //R //如果溫度大于84℃S //LPPAR= //R //如果溫度小于84℃S LPSAR= T52, VW36子程序0LD //使繼電器（）接通，爐子加熱LPPA //T51爐子一個周期內(nèi)的加熱時間TON CALL //LD T50, 100LPPA , 1R // 使停止指示燈（）OFFS , 1 , 1S // 按下啟動按扭，啟動系統(tǒng)AN // R // LPP // R // 如果溫度小于105℃S // AR= ~VD132 單位為min，必須是正數(shù)VD124 比例常數(shù)，可正可負VD116 ~VD108 說明VD100 一個周期內(nèi)非加熱時間存放地址4） PID指令回路表如表54所示。 系統(tǒng)運行時間秒存放地址VD20 用戶設(shè)定比例常數(shù)P存放地址VD4 固態(tài)繼電器 溫度狀態(tài)指示燈（正常 運行燈 開關(guān)按鈕 名稱2) I/O點地址分配如表52所示。K型傳感器負責(zé)檢測加熱爐中的溫度，把溫度信號轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的電壓信號，經(jīng)過PLC模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行 PID調(diào)節(jié)。然后減小積分時間，加大積分作用，并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。 滯后較大 規(guī)律的選擇經(jīng)驗法又叫現(xiàn)場湊試法，它不需要進行事先的計算和實驗，而是根據(jù)運行經(jīng)驗，利用一組經(jīng)驗參數(shù)，根據(jù)反應(yīng)曲線的效果不斷地改變參數(shù)，對于溫度控制系統(tǒng)，工程上已經(jīng)有大量的經(jīng)驗，