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文档简介

基于PLC和组态王的温度控制系统 设计 1 主要研究内容 从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置 电路图的设计 程序设计 控制算法的选择和参数的整定 人机界面的设计等 2 1 PLC的选择本文使用S7 200系列的PLC S7 200系列PLC是一个小型整体式PLC 它的主要特征是用结构化编程 一台设备的设备的程序由某些子程序形成 每一个子程序负责一个功用 主程序需要时再进行调用 便于查询故障 调试时比较方便且其的模拟量模块价格便宜 程序简单 做通信也容易 温度控制系统有模拟量要处理 选取西门子的PLC比较适合 S7 200系列的PLC具有CPU221 CPU222 CPU226等类别 此文选取S7 200CPU226 具备PID控制器 硬件选择 3 2 传感器与EM231的选择在这里 我采用了可编程控制器的扩展模块EM2314TC模拟量输入模块 它可适应七种热电偶类别 EM231模块需用户经过DIP开关来进行组态 本文选用K型热电偶 温度在1000度以下一般选用K型热电偶和N型热电偶 在本系统中 我们选用了K型热电偶它有专门的分度表可供查询 即温度值对应的电压值 其测温范围大约是0 1000 对应的电压值为0 41mV 因此DIP开关 SW1 SW8为00100000 EM231外部接线图如下图所示 对于传感器测得的电压信号的正负端分别接A A 硬件选择 4 5 6 该温度控制系统中I O点分配表 7 8 PID控制特点及其参数整定 模拟量闭环控制较好的方法之一是PID控制 所以我采用PID控制 合理的PID值可使系统达到良好的控制质量 另外还需要进行对控制器的参数进行整定 本论文我采纳经验整定法来整定控制器的参数值 先按照下表选用积分时间Ti和微分时间Td 一般取Td 1 3 1 4 Ti 继而对比例度来反复调试 直至获得合适的成果 若是起始时Ti和Td采取的不适当 则有可能得不到合适的理想曲线 这时候 应适当改变Ti和Td 再重复调试 使曲线最后适应控制要求 9 整定参数 被控参数 PID控制特点及其参数整定 10 PLC的程序设计 1 程序设计思路PLC的初始化在它运行时用特殊继电器SM0 0完成 按下启动键 系统最先采样温度 采样周期是10秒 K型热电偶把所测得的温度转化为电压信号 模拟量输入通道AIW0读入电压信号并送入PLC 通过写入的程序计算后得出的偏差即实际测量的温度与设定温度相减得到的数值 进而计算出调整量 继而发出调节命令 2 程序流程图见论文20页3 程序梯形图见论文21 24页 11 12 13 14 创建的子画面见论文23 24页最后动画连接建立画面的图素和本站数据库变量的对应关系 实际
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