论文总字数：13188字

摘 要

：温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数之一。温度控制的精度对产品和实验结果将产生重大的影响。温度控制模式多样，PLC可靠性高，抗干扰能力强，易学易用，采用PLC控制是其中一种比较优越的控制方式。本文介绍了基于S7-200的炉温控制系统的设计方案。硬件方面采用了CPU型号为224的S7-200、PT100热电阻和温度模块EM235。软件方面以用指令向导生成的PID控制程序为主，在此基础之上根据指令向导生成的PID控制程序调节好的参数进而用编程法实现与用指令向导生成的PID控制程序。系统测试表明，本系统基本满足温度控制的要求，稳态性能良好，误差范围在1度之内。温度高于设定值与低于设定值的动态性能也基本满足要求，10度的偏差调节时间在20分钟之内。

关键词：温度控制，PLC，PID

Abstract:Temperature is a variety of industrial production and scientific experiments are the most common, the most important one of the thermal parameters. The accuracy of temperature control will have a major impact on the product andthe experimental results. The temperature control mode of PLC diversity, high reliability, strong anti-interference ability, easy to use, the PLC control is one of the comparative advantages of the control mode.This paper introduces the design scheme of control system of temperaturebased on S7-200. The hardware uses the CPU model for EM235 S7-200,PT100 thermal resistance and temperature module 224. Software using PID control program instructions generated by the wizard, on the basis of the above parameters according to the instruction wizard to generate the PIDcontrol program is adjusted and then programming method and instructionwizard to generate the PID control program.System test shows that, this system can basically meet the demand for temperature control, stable performance, error range is within 1 degrees. The temperature is higher than the set value is lower than the set value of thedynamic performance and can meet the basic requirements, a deviation of 10to adjust the time in 20 minutes.

key words：temperature control,plc,pid

目 录

1 绪论 5

1.1 课题研究背景及温度控制系统的发展 5

1.2 论文研究内容 5

2 PLC概述 6

2.1 PLC的产生 6

2.2 PLC的基本组成 6

3 软硬件配置 8

3.1 方案确定 8

3.2 硬件配置与选择 8

3.3 STEP 7 MICRO/WIN32软件介绍 9

3.4 安装STEP 7-MWIN32 V4.0 9

4 电气原理设计 10

5 程序设计 12

5.1 方案设计思路 12

5.2 PID控制程序设计 12

5.3 程序流程图 15

5.4 梯形图 15

6 系统测试 23

6.1 系统PID参数调节 23

6.2 系统稳态测试 23

6.3 系统升温动态性能测试 26

6.4 系统降温动态性能测试 28

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1 绪论

1.1 课题研究背景及温度控制系统的发展

温度控制系统现在已被广泛应用在工农业生产，科研，国防，以及日常生活领域重要作用。温度控制系统是人类加热的主控制系统，至今已有两百多年的历史。在此期间，由低到高的温度控制系统，从简单到复杂，随着温度控制系统相关技术的迅速发展，极大地提高了温度控制精度。目前流行的温度控制系统包括：基于PLC的温度控制系统；工业温度控制系统（IPC），基于单片机的温度控制系统，分散式温度控制系统（DCS），基于现场总线的温度控制系统（FCS）。PLC是一种数字控制专用电子计算机的一种，它采用可编程逻辑记忆存储器。包含如，命令，执行时间，次数和微积分等功能指令，并通过模拟和数字输入，输出等组件，控制各种机械或工作程序。 PLC的可靠性高，抗干扰能力强，编程简单，易于被工程人员掌握和使用。目前，被广泛用于工业领域。相对于DCS系统，工控机，可编程控制器是一个更便宜控制系统，使用成本低廉。因此，PLC控制的占领市场份额很大，发展前景也非常好。每个不同的温度控制系统都有其自身的优势，用户需要根据实际情况，根据需要选择适当的系统配置。当然，在实际使用中，为了得到更好的控制效果，可以利用多种控制系统相配合的控制制度，做到互补长短。温度控制系统已深入到国内各阶层生活与生产的各个领域，但是从温度控制器的生产质量上来讲，整体发展水平还很低。与美国，日本，德国等先进国家相比，还有很大的差距。采用PLC的PID控制方案一般仅适用于简单温度控制系统，如果是大滞后，复杂，时变温系统，这种简单的控制方法难以达到控制的要求。如要达到智能化，自适应性好的效果，国内技术还不成熟，还要继续努力，借鉴国外先进技术并加入自己的核心技术。温度是最常见的工业生产工艺参数，任何物理变化和化学反应过程都与之密切相关的。在科学研究和生产实践的许多领域，温度控制都有着非常重要的地位，特别是在冶金，建材，化工，食品，石油和机械等行业，具有重大的作用。对于不同的生产情况和温度控制技术要求的加热方式，燃料控制方案也不同。冶金，食品，机械，化工和其他各种工业生产中温度控制被广泛用于加热炉，热处理炉，电抗器等;加热燃料有煤气，天然气，石油，电力等。因此，温度控制是一个复杂的过程，具有很强的不确定性。

1.2 论文研究内容

本论文主要是利用PLC S7-200 采用PID控制技术做一个电炉温度控制系统，要求稳定误差不超过正负1℃。具体有以下几方面的内容：

1、简单概述PLC的基本概念以及组成。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：13188字