基于SMART200的温度PID控制系统设计与调试毕业设计文档格式.docx
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摘 要：
温度是工业和科学实验中最常见和最重要的热工参数之一了。
现在产品对于温度控制的精度要求越来越高。
无论是在科学领域还是我们的生产实践中，温度控制都是极其重要的，特别是像冶金、化工、石油、机械、建材等大型工业中，都占有着极大的比重。
而温度控制的系统也有很多种，PLC凭借着它较高的可靠性，较强的抗干扰能力，已经成为许多用户信赖的产品，而且他的操作也较为简单。
本文介绍了西门子 S7-200smart设计硬件与Smart700IE7寸触摸屏。
PLC是数字控制型的电子计算机，他运用了可编程存储器的储存指令，具有顺序、逻辑、计数、计时等一些功能。
可以通过模拟输入、输出和数字输入输出等组件，进行控制各种程序和设备。
关 键 词 ：
PLC 温 度 控 制 PID 触 摸 屏
5
Abstract
Temperatureindustrialandscientificexperiments,themostcommonandthemostimportantthermalparametersof.Nowproductsareincreasinglyhighrequirementsforprecisiontemperaturecontrol.Whetherinscienceorourproductionpractices,thetemperaturecontrolisextremelyimportant,especiallyasthemetallurgical,chemical,petroleum,machinery,buildingmaterialsandotherlargeindustry,hasplayedasignificantproportion.Thetemperaturecontrolsystemtherearemany,PLCWithitshighreliability,stronganti-jammingcapability,manyusershavebecomereliableproducts,andhisoperationisrelativelysimple.ThispaperintroducesthedesignofhardwareandSiemensS7-200smartSmart700IE7-inchtouchscreen.PLCisacomputernumericcontroltype,heusedaprogrammablememorytostoreinstructions,withorder,logic,counting,timingandsomeotherfunctions.Viaanaloginput,output,anddigitalinputandoutputcomponents,controlproceduresandequipment.
Keywords:
PLCtemperaturecontrolPIDTouchscreen
目录
1引言 1
1.1应用背景 1
1.2温度控制的技术现状 1
1.3设计方案 3
2硬件系统设计 5
2.1西门子smart200. 5
2.2触摸屏 6
2.3温度传感器 8
2.4模拟量模块 9
3软件系统设计与调试 11
3.1PID基本机理 11
3.2系统程序流程 14
3.3软件设计 18
3.4温度的控制界面及调试分析 19
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1
1引言
1.1应用背景
据我们所了解，温度作为工业中重要的参数，基本所有的物理变化或者化学反应都和温度有所关联。
无论是在科学领域还是我们的生产实践中，温度控制都是极其重要的，特别是像冶金、化工、石油、机械、建材等大型工业中，都占有着极大的比重。
但是他们所使用的加热方法、燃料，还有控制方法都是有所差别的，毕竟它们的生产情况和精度要求都是不同的。
比如化工、冶金这类工业大都采用加热炉，或者反应炉；
而燃料则有天然气、煤气、电等。
总之，温度控制的过程很复杂而且多变，所以我们对系统要求更为先进的控制技术和理论。
可编程控制器（PLC）作为工业控制计算机的一种，是集合了计算机、自动控制技术和通信技术的优点的一种新型自动化装置。
它不仅抗干扰能力极强，而且价格更合理，更加可靠，最主要的是编程简单，易于上手。
现如今PLC已经深入到工业控制的各个领域中，并得到很高的评价。
现阶段的控制领域，电子计算机已经逐渐成为主流，像石油化工这类企业基本都是使用的分散控制系统（DCS）。
但如果从控制的策略方面考虑，PID控制仍然是龙头。
因为PID不仅结构简单，稳定性也不错，而且我们在使用的时候不用担心系统的数学模型。
虽然PID已经有60多年的历史了，但它还是这么的炙手可热。
组态软件作为数据采集和过程控制的专用软件，他们对监控层的开发环境和软件平台的创建都有着一定的作用。
在过去，我们要完成一些任务，必须通过编程才能实现，这样不仅会有很大的工作过量，而且会花费我们大量的时间，而且我们还不能保证正确度。
但现在有了组态软件之后，我们的工作就很简单了，我们只需花费比以前小十几倍的精力就可以完成了。
现如今组态软件已经在很多领域使用了。
1.2温度控制的技术现状
温度控制不仅在工业领域得到广泛使用，在农业方面、科研领域，平常的生
活中甚至国防领域都占有一定的比重。
距今为止温度控制已经发展了200多年，经历了从低级阶段到高级阶段，从简单工艺到复杂过程的发展阶段，伴随着我们对温度控制的精度要求越来越高，温度控制技术得到了极大的发展。
目前比较常见的的几种温度控制系统分别是：
基于PLC的温度控制系统、基于单片机的温度控//基于工控机的温度控制、集散型温度控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）。
（1）PLC是数字控制型的电子计算机，他运用了可编程存储器的储存指令，具有顺序、逻辑、计数、计时等一些功能。
上文已经提到过，PLC不仅抗干扰性强，有很高的可靠性，而且编程简单，容易掌握，和工控机，DCS，FCS等系统相比，
PLC更加便宜，应用更广泛。
所以PLC还是有很广阔的发展前景的。
（2）单片机虽然发展时间不长，但已经在很多领域得到了使用，因为他不仅价格低，体积小，而且有很强大的功能和很高的可靠性。
现在，单片机已经从刚开始的4位机发展成现在的32位机，这是一个巨大的进步，无论是功能还是硬件都是极大的提升。
它的温控系统还是很稳定的，工作精度也很高。
但单片机也是有缺点的，它的响应速度较慢，而且中断源较少，所以在要求很高，工程比较复杂的系统中一般不会使用。
（3）工控机（IPC）就是工业方面使用的个人计算机。
它凭借着可靠地性能、较低的成本，丰富的软件，已经在许多领域得到应用。
它具有其他温控系统所不具备的优点，它能够适应许多恶劣的工业环境，能够抗高温、抗震动，还能防灰尘和电磁辐射。
以往的锅炉一般使用人工结合的仪表进行监控，很难达到要求，因为工业锅炉的燃烧系统是多变量输入的系统。
有着极其复杂的影响因素，很难建立正确的数学模型。
而计算机可以提供比如滤波、用积分来分离PID、参数自行整定等各种算法，这些都是常规仪表难以达到的。
可以这么说，工控机大大的改善了对锅炉的监控品质，极大的提高了热效率。
（4）集散型温度控制系统（DCS），它是功能上分散，管理上集中的一种新型控制系统。
集散型温控系统最主要的还是他的通信功能，他的主要工作是为系统的各个部分提供通信网络，而数据公路作为DCS的核心部分，它的
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