于基s7200的温度控制系统设计学位论文Word下载.docx

于基s7200的温度控制系统设计学位论文Word下载.docx

《于基s7200的温度控制系统设计学位论文Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《于基s7200的温度控制系统设计学位论文Word下载.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

指导教师：

年月

附表一、毕业论文开题报告

论文（设计）题目：

基于S7-200的温度控制系统设计

选题依据（简述选题的目的、思路、方法、相关支持条件及进度安排）：

目的：

在工业生产中，温度是一个常见的工艺参数，温度的控制效果会影响到整个生产活动的成败。

人们经常需要对加热炉、热处理炉和锅炉中的温度进行检测和控制，而这些控制对象往往具有多样性与复杂性，因此要求不一样的控制手段。

过往许多炉温度控制采取基于单片机进行PID控制，然而单片机控制系统软硬件设计很复杂，涉及到逻辑控制方面更不是其长处。

随着PLC技术的发展，特别是在许多PLC控制器中扩充了PID控制功能后，基于PLC的炉温控制比其他控制手段更为优越。

本文就基于PLC的温度控制的优越性进行探讨，并尝试利用组态软件组态王进行人机界面的设计。

思路：

使用温度传感器（热电偶）测量实际炉温，通过A/D转换后反馈到控制器，与输入的参考值作比较，得到偏差。

对此偏差按PID算法进行修正，以此调节烤炉的加热功率，从而实现对炉温的控制。

根据炉子的实际温度,在不同的温度偏差下使用不同的PID参数,实行粗调与微调相结合。

并利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控。

方法：

先从理论上进行系统设计，在理论的指导下实现硬件的设计,然后对系统进行调试,得到最佳效果。

相关支持条件：

硬件方面主要采用西门子的可编程控制器S7－200和EM231热电偶，软件采用STEP7-Micro/Win4.0和组态软件组态王。

进度安排：

2008年10月-2008年12月：

学习掌握相关知识，掌握S7-200的编成方法,从理论得上设计方案。

2009年1月-2009年3月：

对控制系统进行硬件实现,包括组态软件的实现,并进行系统测试。

2009年4月-2009年5月：

结合实际操作的结果，完成论文的写作。

学生签名：

年月日

指导教师意见：

1、同意开题（）2、修改后开题（）3、重新开题（）

指导教师签名：

附表二、毕业论文过程检查情况记录表

指导教师分阶段检查论文的进展情况（要求过程检查记录不少于3次）：

第1次检查

学生总结：

本阶段通过学习西门子S7-200的基本知识,掌握了S7-200的工作原理和指令的功能,并掌握了传感器和扩展模块EM231的使用方法。

进一步深化了对PID控制技术的了解,对整个系统的设计和算法有了初步的构想。

第2次检查

本阶段完成了PLC编成软件STEP7-Micro/Win4.0在PC机的安装,成功和PLC连接,能够下载程序和运行,可进行程序设计和调试。

并已经把本实验所需要的硬件,包括加热炉,传感器,扩展模块EM231和开关等成功地连接到PLC中,开始程序的调试。

第3次检查。

程序已经初步调试完毕,本阶段开始了利用组态软件组态王对系统进行组态。

通过学习,成功的安装了组态王,并实现了和PLC的通信。

已完成对系统进行组态,在组态王的强大功能支持下,能方便地对系统进行监控,进一步调试系统,使系统得到了一个较好的性能。

第4次检查

结合导师对论文的意见,对系统的部分功能进行了改善,包括美化组态画面和调试反应曲线,得出更为好的实验数据,然后按照这些改变进一步修改论文,同时对论文的格式也进行了修改。

学生签名：

总体

完

成

情

况

1、按计划完成，完成情况优（）

2、按计划完成，完成情况良（）

3、基本按计划完成，完成情况合格（）

4、完成情况不合格（）

附表三、毕业论文答辩情况

答辩人

专业

论文（设计）题目

答辩小组成员

答辩记录：

记录人签名：

学术诚信声明

本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料均真实可靠。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本论文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本毕业论文的知识产权归属于培养单位。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名：

日期：

摘要

温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。

温度控制的精度对产品或实验结果会产生重大的影响。

温度控制的模式多样，而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。

本文介绍了基于西门子可编程控制器（PLC）S7-200和组态软件组态王的炉温监控系统的设计方案。

硬件方面采用了CPU型号为224的S7-200、K型热电偶和温度模块EM231。

热电偶作为温度的采集元件，采集的信号经过EM231的处理后就可把数据送入PLC中进行处理。

PLC的程序中采用了位置式PID算法，脉宽调制PWM方式，运用了粗调和细调的思想，程序在不同的温度段使用不同的PID参数，实现温度的自动控制。

人机界面采用的是国内的一个比较流行的组态王软件。

组态王可以实现在线监控。

组态项目中制作了曲线画面、报表画面、报警画面和参数监控画面，用户可方便地查询PLC的运行情况、数据采集和在线控制。

实验结果表明，采用了粗调和细调思想的程序的PLC系统，具有反应速度快，超调量小，调节迅速，精度高等特点。

组态王功能强大，操作方便，有助于系统的监视与控制，表明了组态软件的具有很好的发展前景。

关键词：

温度控制；

可编程控制器；

PID；

组态王

Abstract

Temperatureisthemostuniversalandimportantindustrialparameterinallkindsoftechnicalproduceandscientificexperiment.Themanipulativeprecisionoftemperaturewilltakeagreateffectonproductionorexperimentalresult.Inmanycases，weneedtocontrolthetemperatureofvarioustypesoffurnace,heattreatmentfurnaces,reactors.Buttheyarecomplexandchanging.Asaresult,itscontroloverdemandregulator.Themodeoftemperaturecontrolisvarious.Theprogrammablelogiccontroller（PLC）isReliable、noteasilytobejammingandeasilytobelearnedandused,welcomedbyworkersandwidelyusedinindustry.

Programmablecontroller（PLC）isadigitalelectroniccomputingoperatingsystem,designedforapplicationsinindustrialenvironmentsdesigned.Itusesaprogrammablememoryforstorageinitsinternalimplementationoflogicoperations,sequencecontrol,timing,calculationandarithmeticoperations,suchasoperatinginstructions,andthroughdigitalandanaloginputandoutput,controlofvarioustypesofmachineryortheproductionprocess.

Configurationistouseapplicationsoftwaretoprovidethetools,methods,andtocompletetheworksinthecourseofaspecifictask.Configurationsoftwareapplicationsisbroad,itcanbeappliedtopowersystems,watersupplysystems,petroleum,chemicalandotherfieldsofdataacquisitionandsupervisorycontrolandprocesscontrolandmanyotherfields.Beforetheconceptoftheconfiguration,inordertoachieveaparticulartask,usingthepreparationprocessisachieved.Programmingisnotonlyaheavyworkload,longandeasytomakemistakes,cannotguaranteeperiod.Theemergenceoftheconfigurationsoftwarecansolvetheproblem.TheKingviewcanhelpcompletethetaskinafewdays.

ThisthesismainlyintroducesadesignoftemperaturecontrolsystemwithSIMATICprogrammablelogiccontroller（PLC）S7-200andtheKingviewconfigurationsoft.WeusethePLCs7-200withcup224、theKtypethermocoupleandtemperaturemoduleEM231asthehardware,andusetheV4.0STEP7MicroWINtoprogramming.Thethermocouplecanmeasurethetemperatureofthestove,andtranslatethetemperaturesignaltothevoltagesignal.AndthentheEM235willtransmitittothePLCafterdisposingthesignal.ThissystemusepositionaltypePIDarithmeticandPulse-WidthModulationmethodology.Andtheproce