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基于plc溫室溫度控制系統的設計(編輯修改稿)

2026-07-22 13:59 本頁面

　

【文章內容簡介】些復雜的中小型控制系統。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。常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、答應誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。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。本論文采用的是K型熱電阻。 EM 235模擬量輸入模塊EM 235模塊是組合強功率精密線性電流互感器、意法半導體（ST）單片集成變送器ASIC芯片于一體的新一代交流電流隔離變送器模塊，它可以直接將被測主回路交流電流轉換成按線性比例輸出的DC4～20mA（通過250Ω電阻轉換DC 1～5V或通過500Ω電阻轉換DC2～10V）恒流環標準信號，連續輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。表21所示為如何用DIP開關設置EM 235模塊。開關1到6可選擇模擬量輸入范圍和分辨率。所有的輸入設置成相同的模擬量輸入范圍和格式。（開關6）、增益（開關4和5）和衰減（開關2和3）。，ON為接通，OFF為斷開。 EM 235選擇模擬量輸入范圍和分辨率的開關表單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0到50mVOFFONOFFONOFFON0到100mV25μVONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250μVONOFFOFFOFFOFFON0到5VONOFFOFFOFFOFFON0到20mA5μAOFFONOFFOFFOFFON0到10V根據溫度檢測和控制模塊，我設置PID開關為010001 DIP開關溫度檢測和控制模塊由學校提供，模擬真實鍋爐的溫度檢測和控制模塊，可自行將0～10V模擬信號轉化為占空比對鍋爐進行加熱。輸出的模擬信號也是0～10V，鍋爐外接24V直流電源。 I/O分配表 I/O分配表輸入啟動按鈕停止按鈕輸出啟動指示燈停止指示燈正常運行指示燈溫度越上限報警指示燈鍋爐加熱指示燈硬件接線圖硬件連接圖 EM 235 CN連接圖3 軟件設計 PID控制程序設計模擬量閉環控制較好的方法之一是PID控制，PID在工業領域的應用已經有60多年，現在依然廣泛地被應用。人們在應用的過程中積累了許多的經驗，PID的研究已經到達一個比較高的程度。比例控制(P)是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。其特點是具有快速反應，控制及時，但不能消除余差。在積分控制(I)中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。積分控制可以消除余差，但具有滯后特點，不能快速對誤差進行有效的控制。在微分控制(D)中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。微分控制具有超前作用，它能猜測誤差變化的趨勢。避免較大的誤差出現，微分控制不能消除余差。PID控制，P、I、D各有自己的長處和缺點，它們一起使用的時候又和互相制約，但只有合理地選取PID值，就可以獲得較高的控制質量。 PID控制算法閉環控制系統，PID控制器可調節回路輸出，使系統達到穩定狀態。偏差e和輸入量r、輸出量c的關系: （31）控制器的輸出為：（32）PID回路輸出比例系數P積分系數I微分系數DPID調節的傳輸函數為（33）數字計算機處理這個函數關系式，必須將連續函數離散化，對偏差周期采樣后，計算機輸出值。：模擬與離散形式模擬形式離散化形式所以PID輸出經過離散化后，它的輸出方程為: （34）式中，稱為比例項稱為積分項稱為微分項上式中，積分項是包括第一個采樣周期到當前采樣周期的所有誤差的累積值。計算中，沒有必要保留所有的采樣周期的誤差項，只需要保留積分項前值，計算機的處理就是按照這種思想。故可利用PLC中的PID指令實現位置式PID控制算法量。 PID在PLC中的回路指令西門子S7200系列PLC中使用的PID回路指令， PID回路指令名稱PID運算指令格式PID指令表格式PID TBL,LOOP梯形圖使用方法：當EN端口執行條件存在時候，就可進行PID運算。指令的兩個操作數TBL和LOOP，TBL是回路表的起始地址，本文采用的是VB100，因為一個PID回路占用了32個字節，所以VD100到VD132都被占用了。LOOP是回路號，可以是0～7，不可以重復使用。 PID指令回路表偏移地址名稱數據類型說明0過程變量（PVn）實數~4給定值（SPn）實數~8輸出值（Mn）實數~12增益（Kc實數比例常數，可正可負16采樣時間（Ts）實數單位為s，必須是正數20采樣時間（Ti）實數單位為min，必須是正數24微分時間（Td）實數單位為min，必須是正數28積分項前值（MX）實數~32過程變量前值（PVn1）實數~ 回路輸入輸出變量的數值轉換方法本文中，設定的溫

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