论文总字数：9553字

摘 要

随着当今经济的快速发展，温度控制系统在各行各业中都得到了广泛的应用。本文设计了一种基于西门子S7-200PLC的简易温度控制系统，可以根据不同的需要完成温度控制的工作。首先，确定温度控制系统的总体设计方案，给出工作原理图和接线图，解释主要组成器件的作用，完成主要器件的选择。同时结合PID控制算法，确定PID参数，达到控制系统的作用。然后，确定PLC的型号规格，列出I/O分配表，编写PLC梯形图程序，从而能够形成一个完整且可运行的温度控制系统。最后，运用西门子S7-200PLC的仿真软件进行仿真，得出仿真结果，表明该硬件和软件设计是正确合理的。

关键词：PLC ，PID ，温度控制系统

Abstract：With the rapid development of the economy today, temperature control systems have been widely used in all walks of life. This paper designs a simple temperature control system based on Siemens S7-200 PLC, which can complete the temperature control work according to different needs. First of all, determine the overall design of the temperature control system, give the working principle diagram and wiring diagram, explain the role of the main components, and complete the selection of the main components. At the same time, the PID control algorithm is used to determine the PID parameters to achieve the role of the control system. Then, determine the model specifications of the PLC, list the I/O allocation table, and write a PLC ladder program to form a complete and operational temperature control system. Finally, the simulation software of Siemens S7-200 PLC was used to simulate and the simulation results were obtained, which showed that the hardware and software design was correct and reasonable.

Key words: PLC , PID ,temperature control system

目录

1 绪论 ……………………………………………………………………………4

本文研究背景及意义 ………………………………………………………4

国内外研究现状 ……………………………………………………………4

本文设计内容 ………………………………………………………………5

2 温度控制系统总体方案设计 …………………………………………………5

2.1 温度控制系统的总体要求 …………………………………………………5

2.2 EM235模块 …………………………………………………………… 6

2.3 传感器的选择 ………………………………………………………………6

2.4 加热装置的选择 ……………………………………………………………6

2.5 PID控制及参数整定 ………………………………………………………6

3 温度控制系统的硬件设计 ……………………………………………………8

3.1 PLC的组成和工作原理 ……………………………………………………8

3.2 PLC的选型和硬件配置 ……………………………………………………8

3.3 IO口分配 …………………………………………………………………8

3.4 温度控制系统硬件连线图…………………………………………………10

4 温度控制系统的软件设计……………………………………………………10

4.1 程序流程图…………………………………………………………………10

4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 ………………………………………12

4.3 程序设计……………………………………………………………………12

4.4 梯形图的设计………………………………………………………………17

5 仿真………………………………………………………………………20

5.1 西门子仿真软件介绍………………………………………………………20

5.2 仿真分析与结论……………………………………………………………21

结论………………………………………………………………………………23

参考文献…………………………………………………………………………24

致谢………………………………………………………………………………25

1 绪论

1.1 本文研究背景及意义

温度控制系统常用于各种工业生产和科学实验，在加热过程中起着十分重要的作用。由于温度控制的精确程度会对结果产生重大影响，而PLC可靠性高，易于操作，我们便引入PLC控制，运用PLC实现温度控制系统系统的设计。

电锅炉在工业和生产生活领域中广泛使用，其性能被人们广泛关注。运用PLC后，锅炉便可以产生温度控制系统，锅炉的性能获得提高。上世纪PLC快速发展，其主要在数据运算和模拟处理能力方面大幅提高。因此PLC逐渐合并了DCS系统、FCS系统这类重要程序，在控制领域占据主导地位。PLC现在功能更强大，更可靠，使用更方便，更实用。

电锅炉直接将电能转化为热能，是我们在工业和生产生活领域中优秀的节能型加热设备。它具有清洁、高效、安全、稳定的优势，是自动化的产物。电锅炉主要用于加热工业和民用水，自动控制水的温度，保证水的循环供应。

在生产和工业中，PID控制器作为使用较多的器件，顾名思义包含比例元件P、积分元件I和微分元件D三者。建立起数学模型后，了解其算法精确，可靠性高的优点。长期以来，结合PID的算法和特点，PID参数的确立和升级成为了重要话题，也是应当解决的重要问题。随着人们经验的不断丰富，在自动控制这一领域，PID将会更好地被使用。

1.2 国内外研究现状

由于实际需求，自上世纪以来，电子技术和计算机技术不断推广，生产中需要掌握自动控制理论及设计方法，在国内外形势基本一致，温度控制系统被广泛应用于各行各业。温度控制系统具有以下特点：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：9553字