基于西門子plc的溫度pid調節畢業設計論文-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 ，即取其值為|e(t)e(t1)|，其符號與積分項一致。Td。 PID算法控制器的輸出： 公式（21） 注：各符號含義如下u(t)。它開創性地引入程序控制功能，使計算機科學技術進入工業生產控制領域應用。微型化是建立在微電子機械系統（MEMS）技術基礎上的，已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器 。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。 隨著新的技術的發展，世界開始進入信息時代。目前，我國在這方面總體水平處于20實際80年代中后期水平，成熟產品主要以“點位”控制及常規的PID控制器為主，它只能適應一般溫度系統控制，難于控制滯后、復雜、時變溫度系統控制。關鍵字：溫度控制系統 、 西門子S7—200PLC 、 PID控制算法 ABSTRACTFrom the last century to 90 in the mid 8039。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。對于不同生產情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案 也有所不同。S7200參數大多靠人工經驗及我國現場調試來確定。因此可以說，沒有眾多的優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。可編程控制器正是順應這一潮流而出現的，以微處理器為基礎的通用工業控制裝置。 PID回路算法 在過程控制中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進行控制的PID控制器（亦稱 PID調節器）是應用最為廣泛的一種自動控制器。 控制器輸入與設定值之間的誤差。 調節周期。糾正這種缺陷的方法是采用積累補償法，當超出執行機構的執行能力時，將其多余部分積累起來，而一旦可能時，再補充執行PID位置算法離散公式： 公式（22）對于位置式算法，可以選擇的功能有：a、濾波：同上為一階慣性濾波b、飽和作用抑制：遇限削弱積分法一旦控制變量進入飽和區，將只執行削弱積分項的運算而停止進行增大積分項的運算。e(t)。（有的地方用Kd表示）T。Kp偏大，振蕩次數加多，調節時間加長。只有Td合適，才能使超調量較小，減短調節時間。在保證控制功能和可靠性的基礎上，盡可能降低成本。 （6）全部的編程使用SIMATIC 平臺，降低培訓費用。單片機由于集成度高、體積小、價格低和可擴充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能UO模塊。系統程序是不能山用戶更改的，故所使用的存儲器為只讀存儲器ROM或EPROM。在PLC的工作數據存儲區，開辟有元件映像寄存器和數據表。輸出單元將CPU送出的弱電控制信號通過輸出電路的光電隔離和功率放大等轉換成現場需要的強電信號輸出，以馳動接觸器、電磁閥、電磁鐵等執行元件。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。 溫度檢測和控制模塊 溫度采集由傳感器來完成，由燈加熱作為加熱器模擬熱源，輸出的模擬信號是4—20MA。4. 邏輯設計法：通過中間量把輸入和輸出聯系起來。圖 STEP7Micro/WIN項目窗口本項目中我們利用 STEP7Micro/WIN SP5編程軟件，其界面如圖41所示。然后是進行PLC應用系統的功能分析，即通過分析系統功能，提出PLC控制系統的結構形式，控制信號的種類、數量，系統的規模、布局。6．聯機調試 聯機調試是指將模擬調試通過的程序進行在線統調。定義回路設定值（SP，即給定）的范圍：它也可以用實際的工程單位數值表示。Integral Time（積分時間）：如果不想要積分作用，可以把積分時間設為無窮大：注意：關于具體的 PID 參數值，每一個項目都不一樣，需要現場調試來定，沒有所謂經驗參數。Bipolar：20% Offset： 在指定輸入類型選中 20% Offset 時，取值范圍為 6400 32000，不可改變 如果選中 20% 偏移，使輸出為 4 20mA PID輸入輸出設置圖，如圖。如果點擊“Suggest Address”，則向導將自動為你設定當前程序中沒有用過的 V 區地址。因為一個項目中所有 PID 共用一個中斷程序,它的名字不會被任何新的 PID 所更改。此功能提供了 PID 控制的手動和自動之間的無擾切換能力。若在向導中沒有選擇PID 手動功能，則此項不會出現。 ，如圖。 在PID調節面板上調節PID的回路號，也選擇手動，調節PID參數并點擊更新PLC，是參數值起作用，監視其趨勢圖，根據調節狀態改變PID參數直至調節穩定。則只需點擊更新PLC。如圖 圖 不穩定PID產生原因。PID閉環控制是控制系統中應用很廣泛的一種控制算法，對大部分控制對象都有良好的控制效果。畢業在即，衷心感謝指導過我的各位老師，四年的成長離不開他們的諄諄教誨；感謝海都學院，大學生涯是人生中的一筆寶貴財富；感謝09級工程系電氣自動化的各位老師，四年的大學生活對我們關懷備至；感謝相伴度過四年的舍友、感謝同窗四年的同學、感謝幫助關心過我的學長，感謝默默關心我支持我的朋友們，祝大家在今后的生活中幸福快樂！最后感謝含辛茹苦撫養我的父母，感謝他們多年來的支持與付出！參考文獻[1] SIMATIC S7200可編程序控制器系統手冊[M].北京:機械工業出版社,2002.[2] （第三版）[M].北京:人民郵電出版社,2007.[3] 西門子（中國）（第三版）[M].北京: 北京航空航天大學出版社,2007.[4] [M].北京:電子工業出版社,2009.[5] 鄭鳳翼,[J].北京:電子工業出 版社,2009.[6] [M].北京:機械工業出版社,2002.[7] [M].中國水利水電出版社,2007.[8] （PLC）入門PLC及其硬件組成[J].計算機時代,1996（5）.[9] [J].國內外機電 一體化技術,2006（4）.[10] [J].設備管理與維修,2007.[11] [J].內蒙古電大學 刊,2006（6）.[12] [J].河南科技學院學報, 2006（3）.[13] [J].電子電氣教學學報,2005（3）.[14] 謝克明,[M].北京:電子工業出版 社,2002.[15] [J].北京:電子工業 出版社,1997.[16] [M].北京:電子工業出版社,1998.[17] [M]北京:北京航天航空大學出版 社,2007.[18] [M].南京：東南大學出版社，2007. 附錄硬件接線圖42。該溫度控制系統也有一些有不足的地方需要改進，編程時我們用了編程軟件自帶的PID指令向導模塊，這樣雖然方便，但是使得控制系統超調量和調節時間都稍微偏大，若不直接調用該模塊，而是自己編寫PID控制子程序的話，控制效果可能會更好。b 根據回路調節特性將增益值降低，直到獲得穩定的PID。 b PID掃描時間太長。 在PID調節到穩定狀態后，即過程值與設定值接近，切輸出沒有不規律的變化，并最好處于控制范圍中心附近。 將子程序與計算程序結合之后再通過PLC的簡單處理就可以對模擬量采集反饋結果進行處理，做出相應的比較判斷，對加熱器進行控制操作，來實踐溫度調節。數值范圍為 之間的一個實數，代表輸出范圍的百分比。（反饋）的模擬量輸入地址。b. 指定 PID 中斷子程序的名字 自動分配的地址只是在執行 PID 向導時編譯檢測到空閑地址。“0”就是第一個擴展模塊的位置。當報警條件滿足時，輸出置位為 1。 選擇模擬量設定回路輸出變量值的范圍為 Bipolar 時，取值32000 到 32000。模擬量輸出用來控制一些需要模擬量給定的設備，如比例閥、變頻器等；數字量輸出實際上是控制輸出點的通、斷狀態按照一定的占空比變化，可以控制固態繼電器（加熱棒等）。5V等。 雙極性，輸入信號在從負到正的范圍內變化。Gain（增益）：即比例常數。HighAlarm和LowAlarm分別是超過上限和下限的報警信號輸出，ModuleErr 是模擬量模塊的故障輸出信號。3．選擇PLC 選擇時主要包括PLC機型、容量、I／O模塊、電源的選擇。雙擊“通信”對話框中“雙擊刷新”旁邊的藍色箭頭組成的圖標，編程軟件將會自動搜索連接在網絡上的S7200，并用圖標顯示搜索到的S7200。瀏覽條給出了多組按鈕，用于訪問STEP7Micro/WIN的不同編程特性。這種方法沒有規律可遵循，設計所用的時間和設計質量與設計者的經驗有很大的關系，故稱為經驗設計法。5V ON OFF 177。 傳感器熱電偶是一種感溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號。它具有8輸入/6輸出共14