可编程逻辑控制器plc西门子S7-200温度控制系统 毕业设计.doc

内容摘要
温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变,具有不确定性,因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器(PLC)可编程控制器是一种工业控制计算机,是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强,价格便宜, 可靠性强,编程简单,易学易用等特点,在工业领域中深受工程操作人员的喜欢,因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。
关键字:温度控制 PLC 组态
目录
1 引言 3
温度控制系统的意义 3
温度控制系统背景 3
研究技术介绍 3
2 硬件设计 6
硬件配置 6
I/O分配表 8
硬件接线图 10
3 软件设计 10
PID控制程序设计 15
S7-200程序设计流程图 16
内存地址分配与PID指令回路表 17
S7-200程序设计梯形图 17
4 组态编程 25
PLC通信配置与通信方式 25
网络的通讯PPI协议 25
组态软件Kingview 27
组态王定义外部设备和数据变量 27
组态王界面 30
启动组态王 29
结论 32
致谢 35
参考文献 36
1 引言
温度控制系统的意义
温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合,及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的,近年来,温湿度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
温度控制系统背景
自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统发展迅速,并在职能化、自适应、参数自整定等方面取得成果,在这方面,一日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都产生了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各行各业广泛应用。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前,我国在这方面总体水平处于20实际80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟。形成商品化并在仪表控制系统参数的自整定方面,还没开发性能可靠的自整定软件。参数大多靠人工经验及我国现场调试来确定。
随着科学技术的不断发展,人们对温度控制系统的要求越来越高,因此,高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展趋势。
研究技术介绍
传感技术
传感技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础技术。
中华人名共和国国家标准GB7665-1987对传感器(transducer/sensor)的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。其中,敏感元件是指直接感受或响应被测量的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件或响应的被测量转换成适于传感器或被测量的电信号部分。”
对生产过程的监控首先离不开采集设备工作信息,因此选用合适的传感器至关重要,如果把计算机看作是自动化系统的“大脑”,信道看作是“神经网络”的话,那么传感器就是自动化系统的“五官”。无法对现场数据进行准确、可靠、实时测量,监控也就无从谈起了。
PLC
可编程控制器的英文名称是Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器,简称PLC。
现代制造业必须对市场需求做出快速反应,生产小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品,这便要求生产设备和自动化生产线的控制系统必须具有极高可靠性和灵活性。可编程控制器正是顺应这一潮流而出现的,以微处理器为基础的通用工业控制装置。
在20世纪60年代的汽车制造业,传统继电接触器控制装置广泛应用于生产流水线的自动控制系统中