温度控制系统设计与实现

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1、.....PLC实训报告题目:温度控制系统设计与实现系别:自动化专业:自动化姓名:学号:指导教师:目录一、概述……………………………………………………2学习参考.....1.1内容概述…………………………………………………………21.2研究背景与意义…………………………………………………2一、温度控制原理…………………………………………22.1温度控制原理………………………………………………………………2二、温度控制系统方案设计………………………………33.1设计方法…………………………………………………………33.2相关支持条件…………………………………………

2、…………3三、温度控制系统设计…………………………………34.1任务………………………………………………………………34.2方案实现…………………………………………………………34.3硬件实现框图……………………………………………………34.4PID控制及参数整定……………………………………………54.5PLC程序…………………………………………………………64.6人机界面及实时曲线……………………………………………10四、实训心得………………………………………………145.1心得体会…………………………………………………………14五、参考资料………………………

3、………………………15学习参考.....第一章概述1.1内容概述：本次实训研究的是PLC技术在组态温度监控系统上的应用。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。1.2研究背景与意义：在工业生产过程中，温度是最常见的过程参数之一。在冶金、化工、电力、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律

4、为PID控制。可编程控制器(PLC)是一种应用非常广泛的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合温度控制的要求。基于PLC的温度控制系统以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、能耗低等优点深受许多用户的青睐，在工业温度控制场合得到了广泛的应用。同时，人机界面的出现可以使用户对控制系统进行全面监控，包括参数监测、信息处理、在线优化、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得简单易懂、操作人性化。第二章温度控制原理2.1温度控制原理：首先，通过温度传感器和

5、变送器检测实时温度，在经过标度转换和PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。模拟量输出控制，将PLC中PID控制器输出通过EM235AO输出0-5V电压，该0-5V电压作为方案中驱动模块的输入信号，该模块将接收的0-5V可调电压变换成0-24V可调电压给电加热丝，从而控制电加热丝的加热强度，从而实现温度控制。学习参考.....第三章温度控制系统方案设计3.1设计方法：通过西门子PLC控制器，温度传感器将检测到的实际炉温转化为电压信号，经过模拟量输入模块转换成数字量信号并送到PLC中进行PID调节，PID控制器输出量转化成占空比

6、，通过固态继电器控制炉子加热的通断来实现对炉子温度的控制。同时利用组态软件组态王设计一个人机界面（HMI），通过串行口与可编程控制器通信，对控制系统进行全面监控，从而使用户操作更方便。总体上包括的技术路线：硬件设计，软件编程，参数整定等。3.2相关支持条件：西门子PLC控制器组态软件组态王第四章温度控制系统设计4.1任务：利用搭建的回路，采用相应的控制算法实现对对象的良好控制，算法采用常规PID控制器、改进PID控制器，并利用组态软件组态较人性化的人机画面，组态软件采用组态王或者MCGS。4.2方案实现：计算机控制技术实训方案中控制器采用西门子PLC200，IO

7、模版采用工控室与西门子配套的5套EM235(其中4个AI，1个AO)，被控对象为温度对象。4.3硬件实现框图学习参考.....图4-1硬件实现电路图图4-2计算机控制系统实训方案（模块控制）学习参考.....评估控制任务PLC机型的选择控制柜设计及布线程序设计联机调试PLC安装程序检查、调试控制流程的设计程序备份修改软、硬件模拟运行投入使用是否满足要求图4-3PLC控制系统设计步骤PLC控制器驱动模块电热丝温度变送器热电偶图4-4控制系统结构图4.4PID控制及参数整定：比例、积分、微分三种控制方式各有独特的作用。比例控制是一种最基本的控制规律，具有反应速度快，

8、控制及时学习参考....