PLC在PID控制系统中的应用
plc pid控制实例
plc pid控制实例PLC PID控制是一种非常常见的控制方式，它可以在自动化控制领域中广泛应用。
下面我们来看一个关于PLC PID控制的实例。
想象一下，现在我们有一个太阳能水加热系统，该系统中有一个水箱，水箱中有一个传感器，用于监测水箱中的水温。
控制器将使用此传感器来检测水温，并启动或停止加热器以保持水温在适宜的范围内。
这里我们将使用PLC PID控制器来控制加热器。
首先，我们需要设置控制器的输入信号并将输出信号连接到加热器。
这个控制过程中，温度传感器的输出信号将作为输入信号输入到PLC控制器中，PLC控制器将计算输出信号，该输出信号将被转换为控制加热器的开关信号。
现在我们来看看如何设置PID参数。
PID控制器有三个参数：比例系数（KP）、积分时间（TI）和微分时间（TD），这些参数的值需要根据实际情况进行调整。
在这个实例中，我们将设置PID参数值如下：KP：100TI：10sTD：2s接下来，我们需要设置控制器的输出信号，以控制加热器的开关状态。
如果温度过低，PLC控制器将启动加热器，并将其保持在启动状态，直到水温达到设定值。
当水温达到设定值后，控制器将关闭加热器，直到水温再次下降到设定值以下。
最后，我们需要测试控制器的效果。
我们首先将设置水箱中的水温为20℃，然后启动控制器。
我们将观察加热器何时被启动以及何时被关闭，以及水温何时达到设定值。
在测试过程中，我们将发现，PLC PID控制器可以快速、精确地控制加热器的开关状态，确保水温保持在合适的范围内。
在实际生产中，PID控制器通常会使用高级算法，以更加精确地控制温度变化。
综上所述，PLC PID控制在工业自动化中扮演着重要的角色，可以广泛应用于各种控制系统中。
基于PLC的智能化PID控制系统设计
的存储管理 ，针对系统特点采用了改进的数据库访问方式 。整个系统具有高可靠性 、稳定性和安全性。
关键 词 ：Ｐ Ｌ Ｃ ；智 能化 ；Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 ；数 据采 集
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ＰＩ Ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬ Ｃ
科学技术 （ 责任编辑 ：郑弱 ）
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的智能化 Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 系统设计
。 闫超 源自（ 中核 辽宁 核 电有 限公 司 辽 宁 葫芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ ０） 摘 要 ： 介 绍 了智 能化 Ｐ Ｉ Ｄ 控制 系统 的搭 建 和 软件 设计 。上 位 机选 用 Ｖ Ｃ ＋ ＋ ６ ． ０ 软 件 开发 多媒 体软 件 界 面 ，实现 系统 的监 控管 理 。下 位机 采用 Ｐ Ｌ Ｃ 智 能化 控制 技 术 ，实 现现 场数 据 的实 时采 集 和现 场设 备 运行 状态 的 自动 控制 。 系统 采用 科 学 的模块 化 管理 模式 ，并 在 后方 建立 实 时数 据库 实现 对数 据
显示 出来。 考虑本系统多媒体智能化控制的现场要求 ，下位机选择台达公司 的Ｄ Ｖ Ｐ 系列的Ｐ Ｌ Ｃ 。上位机 与下位机之 间通过Ｐ Ｌ Ｃ 自 带的Ｐ Ｐ Ｌ 线相连［ ４ ］ 。 ２ ． ２智能 控制 系统 的 主要 功能
ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ， ａ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｈ ａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｃ ｕ ｉｔ ｒ ｙ ．
基于PLC的PID控制变频恒压供水系统
基于PLC的PID控制变频恒压供水系统摘要基于PLC的PID控制的变频恒压控制是现代供水控制系统的主要方式，利用PLC（可编程控制器）、PID调节器、压力检测传感器、压力变送器、电气控制设备、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，使供水管网压力保持恒定。
关键词PLC；PID控制；变频器；闭环控制在实际生产生活中，用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。
而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力过大。
因此，保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
恒压供水是指在供水网中用水量变化时，出水口压力保持恒定不变的供水方式。
1恒压供水的基本原理1.1变频恒压供水系统的组成及原理变频恒压供水系统压力控制主要有PID调节器、变频器、水泵、压力传感器和变送器、PLC可编程控制器等组成。
变频恒压供水系统压力控制系统原理框图如图1所示，用PID调节器和变频器构成闭环系统控制，可以提高供水压力的控制精度，改善控制系统的动态响应。
图1变频恒压供水系统压力控制系统原理框图系统工作时，先启动主水泵，管网水压达到设定值，变频器的输出稳定在某数值上。
而当用水量增加，水压降低时，压力变送器SP将该信号实时送入比较器与给定压力H比较，其差值输入PID控制器，PID的输出量作为控制变频器的转差给定输入，从而控制电动机的转速上升，水压力恢复到给定值，保持供水系统中管网中压力的恒定。
变频恒压供水系统压力控制原理如下：1）用水量增加，压力下降，压力变送器输出降低，PID输出上升，变频器频率增大，电机（M）转速升高，水泵流量增大，压力上升。
2）用水量减少，压力上升，压力变送器输出增大，PID输出降低，变频器频率下降，电机（M）转速降低，水泵流量减小，压力下降。
如果用水量增加很多，主泵达到最大流量仍不能使管网水压达到设定值，将自动启动备用泵；反之，当用水量减少时，可自动切断备用泵。
基于PLC的PID控制系统
ＰＩＤ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ
ＪＩＡＮ Ｇ Ｈａｉ．Ｔａｏ ，一．Ｗ ＡＮＧ Ｃｈａｏ ，
（Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ）
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ ｌ １０１６８，Ｃｈｉｎａ）
伺服 电机是指在 伺服 系统中控制机械元件运转 的 发动机，是一 种补助 马达 问变速 装置 ．伺服 电机可 使 控 制速 度、位置精度非常精确，具有 良好 的调速性 能， 近年 来在数控机床 、家 电、汽车等领 域得到 了广泛的 应用．ＰＩＤ具有算法简单 、鲁棒性和可靠性高等优点【ｌ】， ＰＩＤ 控制技术 已经广泛 应用 于工 业控制领域．在直流 电机调速系统中 ＰＩＤ 算法有着举足轻重的作用【２１．可 编程逻 辑控制器 （ＰＬＣ）是 一种 实时性很 强的工业 控制 器，在 自动控制领 域具 有重要地位 ．而随着 集成 电路 技术 和计算机信 息技 术的高速发 展，许 多新技术不 能 使用在 ＰＬＣ系统 中【３Ｊ．面对这个压 力，传 统的 ＰＬＣ也 向具有嵌入式操作系统 的软 ＰＬＣ 方向发展．目前，以 ＡＲＭ 为代表 的高性 能微 处理器促进 了嵌入式系统 的 高速 发展，同时也促进了软 ＰＬＣ的发展，基 于嵌入
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｇｏ，Ｃｈｉｎａ）
·
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｒｖｏ ｍ ｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｎｕｍ ｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ｔｈ ｅ ｅｘａｍｐｌｅ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＡＲ Ｍ ｍ ｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｃｈｉｐ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍ ｅｎｔｓ ａ ｓｏｆｔ ＰＬＣ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ＰＬＣ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｘｉｎｇ ｂｙ Ｍ ＡＴＬＡＢ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＩＤ ｆｕｚｚｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎｎｏｔ ｏｎｌｙ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．ｂｕｔ ａｌｓｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ＰＩＤ；ＡＲＭ ； ＴＬＡＢ；ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ
plc中的pid死区控制算法
PLC中的PID死区控制算法一、概述在工业控制领域，PID控制算法是最常见的控制算法之一，它通过比较实际值和期望值之间的差异，对控制系统的输出进行调整，从而使实际值逐渐趋向于期望值。
然而，在一些特定的应用场景下，PID控制算法可能会出现“死区”现象，即系统输出在没有发生明显变化的情况下停滞不前。
为了解决这一问题，PLC中引入了PID死区控制算法，本文将对其原理和应用进行详细介绍。
二、PID控制算法的原理1. 比例控制部分（P）比例控制部分以实际值与期望值之间的偏差（e）为输入，通过乘以一个比例系数（Kp）得到输出。
比例控制部分的作用是快速响应系统的变化，但存在无法消除静差的缺点。
2. 积分控制部分（I）积分控制部分将实际值与期望值之间的偏差进行累积，通过乘以一个积分系数（Ki）得到输出。
积分控制部分的作用是消除静差，但存在响应速度慢的缺点。
3. 微分控制部分（D）微分控制部分以偏差的变化率为输入，通过乘以一个微分系数（Kd）得到输出。
微分控制部分的作用是抑制系统振荡，但存在对噪声敏感的缺点。
以上三个部分的输出之和即为PID控制算法的最终输出。
三、PID死区控制算法的原理在实际工业应用中，由于某些因素的影响，控制系统的输出可能会受到一定范围内的限制，这就产生了所谓的“死区”。
当系统输出处于死区内时，PID控制算法的作用就会减弱甚至消失，导致系统无法正常运作。
为了解决这一问题，PLC中引入了PID死区控制算法。
PID死区控制算法的原理是在PID控制算法的基础上加入死区补偿部分，当系统输出处于死区内时，死区补偿部分会根据系统的状态进行调整，从而使系统能够正常运作。
四、PID死区控制算法的应用PID死区控制算法在工业控制领域得到了广泛的应用，以下是一些具体的应用场景：1. 电机控制在电机控制系统中，PID死区控制算法可以有效解决电机启动和停止时产生的死区现象，提高电机的控制精度和响应速度。
2. 温度控制在温度控制系统中，PID死区控制算法可以应对物体温度变化缓慢或者受环境影响导致的死区现象，保证控制系统的稳定性和精度。
欧姆龙PLC 编程语言的设计与应用PID实例
欧姆龙PLC 编程语言的设计与应用PID实例1 引言在PLC中有多种程序设计语言,如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。
梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等。
通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。
功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。
功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在PLC中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用。
由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜爱。
2 常用的程序设计语言分类根据PLC应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用的程序设计语言有以下几种:(1) 梯形图(Ladder Diagram)程序设计语言梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。
采用梯形图程序设计语言，这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果，每个梯级是一个因果关系。
在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。
梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言，它来源于继电器逻辑控制系统的描述。
在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉。
因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到欢迎，并得到广泛的应用。
梯形图程序设计语言的特点是:·与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;·与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于撑握和学习;·与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是:梯形图中的能流(Power FLow)不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;·与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互转换和程序检查。
PLC的PID功能介绍
［S3］+ 7
~ [S3]+ 19 — — PID运算占用
［S3］+ 20 输入变化量（增方）警报设定值 0~32767 由用户设定ACT（［S3］+ 1）为K2~K7时有效，即ACT的Bit1 和Bit2至少有一个为1时才有效；
1为有输出变化量报警 Bit3 ~ Bit15不用
［S3］+ 2 输入滤波常数（L） 0~99（%） 对反馈量的一阶惯性数字滤波环节
［S3］+ 3 比例增益（K p） 1~32767（%）
［S3］+ 4 积分时间（T I） 0~32767（×100ms） 0与∝作同样处理
［S3］+ 5 微分增益 (K D) 0~100（%）
2）使用PID功能指令。现在很多中小型 PLC都提供PID控制用的功能指令，如FX2N系列PLC的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与A/D、D/A模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果，价格却便宜得多。
3）使用自编程序实现PID闭环控制。有的PLC没有有PID过程控制模块和 PID控制指令，有时虽然有PID控制指令，但用户希望采用变型PID控制算法。在这些情况下，都需要由用户自己编制PID控制程序。
3. FX2N的PID指令
PID指令的编号为FNC88，如图6-36所示源操作数［S1］、［S2］、[S3]和目标操作数[D]均为数据寄存器D，16位指令，占9个程序步。［S1］和［S2］分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV，［S3］~[S3]＋6用来存放控制参数的值，运算结果MV存放在［D］中。源操作数［S3］占用从［S3］开始的25个数据寄存器。
PLC技术在自动化控制系统中的应用
PLC技术在自动化控制系统中的应用摘要：随着我国在国际上的地位发生极大的转变，我国国内的科学技术有了日新月异的发展，与此同时愈来愈多的先进技术出现在人们的生产生活中。
PLC作为可编程控制器，是针对现阶段社会生产、管理环境开发出的先进技术，能够作为可远程操作、自动化控制的电子装置，优化自动化控制系统的逻辑运算，更灵活地控制各类设备、机械。
PLC是各领域提升自动化控制水平的关键技术，为有效应用PLC技术，开发自动化控制系统，有效提升生产与管理的整体效益。
阐述PLC技术的特点，PLC技术在机电自动化中的运用。
关键词：PLC技术；自动化控制系统；应用引言随着可编程序逻辑控制器（Programmablelogic controller，PLC）技术的迅速发展，它在电气自动化系统中的运用也日益普遍，实际使用价值也愈来愈大，特别是在工业电气系统、数控技术等方面，更发挥着重要的驱动功能。
1 PLC技术的工作原理当前，为了进一步提高自动化控制的质量和效率，PLC技术是必不可少的，发挥着举足轻重的作用。
从PLC技术的工作原理来看，主要分为扫描控制方式、输入输出映像寄存器、功能扩展模块三个方面。
针对扫描控制方式，通常采用动态循环扫描，其扫描周期小于100ms，具有较强的适应性。
针对输入输出映像寄存器，是指每个扫描周期结束后对输入点的实际状态进行寄存，同时，将输出映像寄存器的状态映射到外部物理输出点，即每个扫描周期刷新一次。
而功能扩展模块具有很强的兼容性，在面的一些复杂的情况下，也能够通过搭配不同类型的信号模块进行处理。
2 PLC技术的优点2.1编程简单，便于操作在PLC技术中应用梯形图、逻辑图以及语句展开编程，不再需要掌握专业知识，系统开发所需要的时间也比较短，在现场使用也十分便捷。
即使有必须要修改的程序，也不需要拆除硬件。
2.2安全可靠电气工程及其自动化控制过程中在安全性方面提出了较高的要求，合理运用PLC技术能显著增加系统的抗干扰性能，即便是在复杂的运行环境内，PLC技术也能较好地满足系统用户的要求，辅助提升电气运行的安稳性与可靠度。
PID控制器在S7-300 PLC中的实现及应用
摘要 ： Ｉ 制算 法在 流程工业 自动控制系统 中具有广泛的应用． ＰＤ控 本文分析 了 ＰＤ控制器 的基本 工作原 Ｉ 理， 研究 了西 门子 ｓ・０ Ｌ ７３０Ｐ Ｃ中 ＰＤ控制器算 法和逻辑 ， 以某 蒸 汽加热 系统为 研究对 象 ， Ｉ 并 利用 Ｓ ｐ ｔ７ ｅ 提供的 ＰＤ功 能块 ， ｓ — ０ Ｐ Ｃ中实现 了加热器 温度 自动控制 ， 在实际应用 中取 得了 良好 的控制 Ｉ 在 ７３ Ｌ ０ 并
受 ， 而 十 分 适 用 于 在 流 程 工 业 闭 环 控 制 系 统 因
中 ［
．
） ＋ ＝
） 】 ＋ ，
（） １
式 中 ：（） 系统 偏 差 ； 为 比例 系 数 ； 为积 分 ｅｔ为 时 间 ； 为微 分时 间． 用差 分代 替微 分 ， 累加 和 代 替 积分 后 得 到 位 置型 ＰＤ数字控制算式 ： Ｉ
Ｊ１ ２ １ ｕ． ０２
文章编号 ：０ ７２ ５ （０ ２ ０ － ３ －３ １０ －８３ ２ １ ） ７０ ８０ ０
Ｐ 制 器 在 ￥ －０ Ｌ 中 的 实 现 及 应 用 Ｉ Ｄ控 ７３ ０ Ｐ Ｃ
苏 涛 曹玉波 ，
（． １吉林 市环境监测站 锅炉监测室 ， 吉林 吉林 １２０ ； ． ３０１ ２吉林化工学院 信息与控制工程学院， 吉林 吉林 １２２ ） ３０２
１ ＰＤ控制器工作原理 Ｉ
ＰＤ控 制器 （ ＰＤ调 节器 ） Ｉ 或 Ｉ 是基 于偏差 的控 制方 式 ， 比例控 制 单元 Ｐ Ｐｏｏｉｎ１ 、 由 （ ｒ ｒｏａ） 积分 控 ｐｔ 制单 元 ＩＩｔ ｒ ） 微分 控 制 单元 Ｄ（ ｉｅ ｎｉ （ｎｅ ａ 和 ｇ１ Ｄｆｒ ｔｌ ｆｅ ａ ｏ ｅｉ ｔｅ ３ 分 组成 ， 中 比例控 制 是最 基 本 ｒ ｒ ａｖ） 部 Ｄ ｖｉ 其
基于PLC的PID恒温控制系统
基于PLC的PID恒温控制系统随着现代工业发展的不断进步，基于PLC的PID恒温控制系统得到了广泛的应用，尤其在生产过程中，精确的控制温度可以提高生产效率和产品质量。
本文将介绍基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理、实现步骤和优劣势。
PID恒温控制系统是通过对温度信号进行反馈控制，实现对温度自动调节的一种控制方法。
其中PID控制器是控制器的核心部分，负责根据温度偏差、偏差变化率和偏差积分来输出控制信号。
PLC是一种集成了数字电子、计算机和控制器功能的自动化控制设备，可以实现对工业生产过程的自动化控制。
基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理是将PID 控制器嵌入到PLC中，通过对温度传感器测得的温度信号进行处理，计算出对应的控制输出信号，然后通过控制器输出端口控制加热器或制冷器等执行机构来调节温度。
1. 选择合适的PLC型号和温度传感器型号，根据生产现场要求进行调试和安装。
2. 根据温度传感器测得的温度信号，将信号通过输入模块输入到PLC中，进行信号处理和转换。
3. 在PLC中编制PID控制算法，将输出信息通过输出模块输出到执行机构，如电热管或冷却器，以达到恒温的目的。
4. 设置合理的PID参数，包括比例系数、积分时间和微分时间等，以达到良好的控制性能和稳定性。
5. 对系统进行调试和测试，根据测试结果进行适当调整，最终达到理想的温度控制效果。
1. 处理速度快，响应速度高，可以实现高 frequency 的数据处理和控制。
2. 可以通过编程实现复杂的控制算法，灵活度高。
3. PLC具有丰富的通讯接口和网关，方便与其他设备进行互联。
4. 具有较高的可靠性和稳定性，适用于长时间运行和恶劣的工业生产环境。
1. 需要进行编程和算法调优，对技术人员的技能要求较高。
2. 系统成本较高，需要进行设备选型和布局设计。
3. 对于一些特殊的传感器和执行机构，可能需要额外的设备接口和控制模块。
综上所述，基于PLC的PID恒温控制系统在现代工业生产中具有重要的应用价值，但需要根据实际情况进行合理的选型和布局设计，并通过技术方法进行控制算法的调整和优化，以达到理想的控制效果。
PID调节器与PLC的PID功能的区别及特点
PID调节器与PLC的PID功能的区别及特点常有从事plc应用的工程师调侃PID调整器，认为PLC的PID已经可以完全替代PID调整器，事实真相果真如此？昌晖仪表对比分析PID 调整器的PID和PLC的PID在设置、编程和应用方面的异同和特点，让大家客观认知PID调整器和PLC的应用。
PLC是一种基于微处理器的掌握模块，用于设备掌握，PLC特殊适用于规律掌握的应用场合，一般使用“梯形图”来编程，PLC是一种更加现代化的工具。
目前的PLC具有基本的PID掌握功能。
PID调整器用于生产过程掌握，随着掌握技术的进展，调整器PID掌握算法突飞猛进，在简单过程掌握中效果优异。
PID调整器在制造领域中确保有效的过程掌握、实现稳定的质量以及最大限度削减用户失误方面拥有类似的功效。
尽管PLC的PID和调整器的PID有众多类似之处，它们在设置、编程和应用方面仍有显著不同，而综合这些不同来看，PID调整器有自己独特的优势。
1、PID调整器成本低于PLC相对而言，PLC设计用于掌握多任务，适用于多回路规律掌握和过程掌握的应用。
对于单回路或者少数回路过程掌握的应用，PLC强大的功能仅用到PID功能，大马拉小车的感觉，故成本显得昂扬，用特地针对过程掌握设计的PID调整器才是最经济选择。
2、设置简洁如前所述，PLC设计用于多任务环境，因此需要工程技术人员把握专业编程技能、丰富的掌握阅历及大量的时间，来打造符合特定应用需要的解决方案。
而PID调整器则可以相对快速地安装、设置和优化，工程技术人员所需阅历极少。
PID调整器大多安装在掌握柜面板上，少数安装在导轨上很多，安装快速。
PID调整器面板上通常都有LED或LCD显示器和操作按钮，工程技术人员只要具备基本的工程学问即可在数分钟内完成调整器参数设置。
PLC通常安装在掌握柜内的机架上，不带显示屏，且需要单独的hmi（同样需要设置）或电脑显示测量值和参数值，因此在参数设置上有明显劣势。
fx5u pid控制案例
FX5U PLC在PID控制方面的应用非常广泛，以下是一个基本的PID控制案例：案例：水箱液位PID控制一、系统描述此案例为一个单容水箱液位控制系统，其目标是通过PID控制算法来维持水箱内的液位在设定值。
当液位低于设定值时，PID控制器将增加进水阀的开度，以增加进水量；当液位高于设定值时，PID控制器将减小进水阀的开度，以减少进水量。
二、硬件配置FX5U PLC：作为主控制器，负责接收液位传感器的信号，并根据PID算法计算结果控制进水阀的开度。
液位传感器：采用模拟量输出型液位传感器，其输出信号为4-20mA，对应液位的0-100%。
进水阀：采用电动调节阀，其开度可通过PLC输出的模拟量信号进行控制。
三、软件编程PLC程序需要首先读取液位传感器的模拟量输入信号，并将其转换为实际的液位值。
由于FX5U的PLC本体模拟量输入是电压类型，所以需要通过外部电路将传感器的4-20mA电流信号转换为0-10V的电压信号，然后再通过PLC的A/D转换功能将其转换为数字量。
在获取到实际的液位值后，PLC程序需要将其与设定值进行比较，并根据偏差值计算出PID 控制器的输出。
FX5U PLC内置了PID控制功能块，可以直接调用进行PID计算。
PLC程序最后将PID控制器的输出转换为电动调节阀的开度控制信号，通过PLC的D/A转换功能将其转换为模拟量电压信号输出给电动调节阀。
四、调试与优化在系统投入运行前，需要对PID控制器的参数进行调试与优化。
一般来说，PID控制器的参数包括比例增益、积分时间和微分时间三个部分。
这三个参数的设置需要根据系统的实际情况进行调整，以达到最佳的控制效果。
在调试过程中，可以先将积分时间和微分时间设为0，只调整比例增益，使系统达到基本的稳定状态；然后再逐步增加积分时间和微分时间，以改善系统的动态性能。
在调整参数时，需要注意观察系统的响应情况，避免出现超调或振荡等不稳定现象。
plc pid控制实例
plc pid控制实例
本文将介绍一个基于PLC和PID控制的实例。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的工业控制设备，可用于自动化控制系统。
而PID控制器是一种常见的反馈控制器，用于控制过程变量，使其保持在给定的目标值附近。
在这个实例中，我们假设有一个温度控制系统，需要维持加热器内的温度在一定的范围内。
我们使用一个PLC和一个PID控制器来实现这个系统。
首先，我们需要将温度传感器连接到PLC上，以便读取加热器内的温度。
然后，我们需要设置一个PID控制器，用于控制加热器的输出功率。
PID控制器包含三个控制项：比例项、积分项和微分项。
比例项根据目标值与当前值之间的误差来调整输出功率。
积分项根据误差的积分来调整输出功率，以消除持续的误差。
微分项根据误差变化的速率来调整输出功率，以减少过冲。
我们需要使用PLC编程语言（例如Ladder Logic）编写一个控制程序，以便将PID控制器与加热器连接起来。
控制程序应在PLC中运行，以实时监测温度并调整输出功率。
最后，我们需要对系统进行调试和优化，以确保温度控制系统能够稳定地工作，并且能够快速响应目标值的变化。
这可以通过调整PID控制器的参数来实现。
总之，PLC和PID控制是工业控制系统中常用的技术。
通过本文
介绍的实例，我们可以了解到如何使用它们来实现一个温度控制系统。
42. PLC编程中的PID控制如何实现？
42. PLC编程中的PID控制如何实现？关键信息项1、 PID 控制的定义及原理定义：＿___________________________原理：＿___________________________2、 PLC 编程中实现 PID 控制的步骤步骤一：＿___________________________步骤二：＿___________________________步骤三：＿___________________________3、 PID 控制器参数的调整方法方法一：＿___________________________方法二：＿___________________________方法三：＿___________________________4、 PLC 编程中 PID 控制的应用场景场景一：＿___________________________场景二：＿___________________________场景三：＿___________________________5、实现 PID 控制的注意事项事项一：＿___________________________事项二：＿___________________________事项三：＿___________________________11 PID 控制的定义及原理111 PID 控制的定义PID 控制，即比例积分微分控制，是一种常见的闭环控制算法。
它通过对系统的偏差进行比例、积分和微分运算，以生成控制信号来调节被控对象，使其达到期望的输出值。
112 PID 控制的原理PID 控制器的输出由比例项（P）、积分项（I）和微分项（D）三部分组成。
比例项根据当前偏差的大小成比例地产生控制作用，其作用是快速减小偏差。
积分项对偏差进行累积，以消除系统的稳态误差。
微分项则根据偏差的变化率产生控制作用，能够预测偏差的变化趋势，提前进行调节，从而改善系统的动态性能。
基于PLC的PID温度控制系统设计(附程序代码)
基于PLC的PID温度控制系统设计（附程序代码）摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着PLC技术的飞速发展，通过PLC对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统。
而温度控制在许多领域中也有广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 然而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
根据大滞后、大惯性、时变性的特点，一般采用PID调节进行控制。
随着PLC功能的扩充，在许多PLC 控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。
本设计是利用西门子S7-200PLC来控制温度系统。
首先研究了温度的PID调节控制，提出了PID的模糊自整定的设计方案，结合MCGS监控软件控制得以实现控制温度目的。
关键词:PLC;PID;温度控制沈阳理工大学课程设计论文目录1 引言...................................................................... (1)1.1 温度控制系统的意义...................................................................... .. (1)1.2 温度控制系统背景...................................................................... .................. 1 1.3 研究技术介绍...................................................................... .. (1)1.3.1 传感技术...................................................................... (1)1.3.2PLC .................................................................... . (2)上位机...................................................................... ............................1.3.3 31.3.4 组态软件...................................................................... ........................ 3 1.4 本文研究对象...................................................................... .. (4)2 温度PID控制硬件设计...................................................................... (5)2.1 控制要求...................................................................... .................................. 5 2.2 系统整体设计方案...................................................................... .................. 5 2.3 硬件配置...................................................................... . (6)2.3.1 西门子S7-200CUP224 ................................................................. .. (6)2.3.2 传感器...................................................................... . (6)2.3.3 EM235模拟量输入模块.....................................................................72.3.4 温度检测和控制模块...................................................................... .... 8 2.4 I/O分配表 ..................................................................... ................................ 8 2.5 I/O接线图 ..................................................................... .. (8)3 控制算法设计...................................................................... .. (9)3.1 P-I-D控制...................................................................... .............................. 9 3.2 PID回路指令 ..................................................................... .. (11)3.2.1 PID算法 ..................................................................... .. (11)3.2.2 PID回路指令 ..................................................................... (14)3.2.3 回路输入输出变量的数值转换 (16)3.2.4 PID参数整定 ..................................................................... (17)4 程序设计...................................................................... .. (19)4.1 程序流程图...................................................................... .............................. 19 4.2 梯形图...................................................................... .. (19)I沈阳理工大学课程设计论文5 调试...................................................................... . (23)5.1 程序调试...................................................................... .. (23)5.2 硬件调试...................................................................... .. (23)结束语...................................................................... .................................................... 24 附录程序代码...................................................................... ........................................ 25 参考文献...................................................................... (27)II沈阳理工大学课程设计论文1引言1.1 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。
PID控制系统及西门子PLC对PID功能块的应用
PID控制系统及西门子PLC对PID功能块的应用[摘要]应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称pid控制，又称pid调节。
pid控制器问世以来，先成为工业控制的主要技术之一。
本文中阐述了pid控制原理和特点及其在西门子编程软件中pid控制更能快的介绍。
[关键词]自动控制比例项功能块fb中图分类号：tp 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-0494-01自动控制，如今已经涵盖了社会生活的方方面面。
包括生物、电子、机械、军事等各个领域。
甚至连政治经济领域，似乎也隐隐存在着自动控制的原理。
而它在工程控制领域，理所应当的属于应用最普遍的范畴，在工程控制领域，自动控制得到了极其普遍的应用。
在自动调节的发展历程中，pid 的创立是非常重要的一环。
pid，就是对输入偏差进行比例积分微分运算，运算的叠加结果去控制执行机构。
目前，pid控制及其控制器或智能pid控制器（仪表）非常多，产品已在工程实际中得到广泛应用，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一各种pid控制器具有pid参数自整定功能的智能调节器，其中pid控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现，有利于pid控制实现压力、温度、流量、液位等的控制器，能实现pid控制功能的可编程控制器（plc），还有可实现pid控制的pc系统得到广泛应用。
其中可编程控制器去（plc）是利用其闭环控制模块来实现pid控制。
一.pid控制的原理和特点在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称pid控制，又称pid调节。
pid控制器问世70年历史，先成为工业控制的主要技术之一。
pid控制器是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
p 就是比例，就是输入偏差乘以一个系数； i 就是积分，就是对输入偏差进行积分运算；d 就是微分，对输入偏差进行微分运算。
PLC温度PID控制
PLC温度PID控制什么是PLCPLC（Programmable Logic Controller），中文译作可编程逻辑控制器，是工业自动化控制中常见的控制器。
PLC可编程性强，可以通过程序控制各种机械设备，替代传统的机电控制系统，使控制操作更为方便。
什么是PID控制PID（Proportional-Integral-Derivative）控制是一种闭环控制策略，通常用于自动控制系统中。
PID控制器通过测量控制对象的反馈信号，计算出控制偏差，并以此来计算控制输出。
PID控制器包括比例、积分、微分三个部分，常用于控制温度、流量、速度等物理量的自动控制环节。
PLC温度PID控制的原理在工业生产过程中，常需要对温度进行自动控制。
PLC温度PID控制是一种常见的自动控制策略，其控制原理如下：1.采集温度信号：首先通过传感器获取被控温度数据，传感器将采集的温度数值转换成模拟电信号，通过模拟输入端口输入PLC。
2.计算比例、积分、微分：PLC中的程序模块将模拟电信号进行处理，计算出比例、积分、微分三个部分。
3.计算控制量：通过将比例、积分、微分三个部分的计算结果相加，得到控制量，即控制器对被控温度的输出信号。
4.控制温度：将控制量通过PLC的模拟输出端口输出，送入控制器或执行器中，以控制被控温度的变化。
实现PLC温度PID控制的步骤实现PLC温度PID控制需要进行以下步骤：步骤一：PLC硬件配置首先，需要准备好PLC控制器以及温度传感器、执行器等硬件。
根据生产现场的实际情况，选择适合的PLC型号和控制器或执行器，按照说明书进行安装和调试。
步骤二：编写PLC程序其次，需要编写PLC程序，实现PID控制功能。
在编写程序时，需要注意选择正确的传感器输入端口和执行器输出端口，并设置合适的参数。
具体的程序编写方法可以参考PLC的相关手册和教程。
步骤三：PID参数的调节在编写PLC程序时，需要设置比例系数、积分系数、微分系数等参数，以实现合适的PID控制效果。
PID在PLC中的实现【精选】
3.1 PID 控制算法及在PLC 中的实现3.1.1 PID 控制算法PID 控制器的输入量e 是设定值r 和检测值y 的偏差量，即 ，经过运算，并输出控制信号u 。
PID 控制算法的理想形式为01tc d ide u K e edt T T dt ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭⎰式中——控制器比例增益；c K ——积分时间；i T ——微分时间。
d T 由理想PID 控制算法连续形式可以得到其离散形式。
离散PID 控制算法有三种不同的形式：位置算法、增量算法、速度算法。
由连续的PID 算法容易的到其位置算法，为()()()()0s 11T kc k s di i e k e k u k K e e i T T T =--⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦∑其中， 为采样周期。
s T PID 控制增量算法为相邻两次采样时刻所计算的位置值之差，即()()()1u k u k u k ∆=--PID 控制速度算法为增量值除以采样周期，即()()su k v k T ∆=3.1.2 PLC 中的PID 实现由于理想PID 控制算法存在一定的局限性，在实际应用中，理想()3-1()3-2()3-3()3-4PID 要改进之后才能使用。
S7-200 PLC 的PID 指令中，PID 控制算法是基于理想PID 控制算法的改进得到的。
其微分项采用微分先行改进，积分项采用抗积分饱和法改进。
微分先行，是指只对被控量微分，而对偏差无微分作用，这样避免了当改变设定值时对系统产生冲击。
抗饱和积分，是指对计算出的控制量限幅。
在S7-200 PLC 中，积分项的积分公式为MI ()sn cn n iT MI K SP PV MX T =-+式中——第n 次采样的积分项数值；n MI ——第n 次采样的设定值数值；n SP ——第n 次采样的检测值数值n PV ——第n-1次采样的积分项数值。
MX 对控制量的限幅为1.0() 1.0()0.0n n n n n n MX MP MD M MX MP MD M =-+>⎧⎨=-+<⎩式中——第n 次采样的比例计算输出数值；n MP ——第n 次采样的积分计算输出数值；n MD ——第n 次采样的PID 控制量计算输出数值。
PID在PLC中的实现-推荐下载
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章绪论1.1 温度控制系统概述温度是工业生产和生活中最常用的参数之一，温度控制系统广泛应用于民用工业、机电设备测控系统、电炉箱以及大型实验室的各种实验箱。
温度控制指的是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行加工与处理。
温度是由温度传感器测量后，经过A/D转换器将模拟信号变成数字信号，送到计算机，由它产生相应的控制信号去控制被控对象。
随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，在冶金、化工、机械等各类工业控制过程中，电加热炉得到了广泛的应用。
电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。
电加热炉由电阻丝加热，温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、多变量、时变性、声音单向性等特点。
目前，国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平，仍在使用继电-接触器控制。
继电-接触器控制是自动化程度非常低的控制策略，对于像电加热炉这样的复杂控制对象，已经不能满足日益发展的工艺技术要求，将逐渐被淘汰。
基于PLC技术的控制器自80年代以来，取得了巨大的成就，尤其是微型计算机的蓬勃发展，使得PLC控制器具有强劲的优势。
因此，寻求适合PLC控制器的控制技术一直是控制人员关心的课题。
在现有设备及技术条件下，应用现代控制理论很难设计出有效而且实用的控制器，在工业控制领域，应用现代控制理论设计出来的控制器的效果往往还不如根据经典PID理论设计的过程控制器的控制效果。
到目前为止，在工业控制过程中，占统治地位的仍然是经典的PID控制调节器，其比例达到了90%以上。
以PID算法为核心，各种形式的DDC控制系统，是目前电加热炉温度控制系统较普遍使用的方法。
当然，常规PID算法简单、鲁棒性好、可靠性好，但其参数一经调整，在生产过程中不能自动修改。
1.2 PLC概述可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，英文缩写PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术和通讯网络技术而发展起来的一种工业自动控制装置。
它面向控制过程、面向用户、适应工业环境、操作方便、可靠性高，成为现代工业控制的三大支柱（三大支柱包括：PLC、机器人和CAD/CAM）之一。
PLC控制技术代表着当前程序控制的先进水平，PLC 装置已成为自动化控制系统的基本装置。
在PLC问世之前，工业控制领域中是以继电器占主导地位。
继电器控制系统有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工业发生变化时，就必须重新设计、重新安装。
造成时间和资金的严重浪费。
为了改变这一现状，1968年美国最大的汽车制造商通用公司（GM）提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为此，特拟定了十项公开招标的技术要求，即：（1）编程方便简单；（2）硬件维护方便；（3）可靠性要高于继电器控制装置；（4）体积小于继电器控制装置；（5）可将数据直接送入管理计算机；（6）成本上可与继电器控制装置竞争；（7）输入可以是交流115V；（8）输出是交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀；（9）扩展时，原系统只需做很小的改动；（10）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。
根据招标要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台PLC，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。
从此，可编程序控制器这一新的控制技术迅速发展起来，而且，在工业发达国家发展很快。
国际电工委员会在1987年2月颁布了相关草案，该草案中对可编程控制器的定义是：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令。
并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关外部设备，都应按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
”定义强调了PLC应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。
这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
虽然PLC只有30多年的历史，但其发展势头迅猛，目前PLC的年生产增长率仍保持在30%至40%的水平。
成为当今增长速度最快的工业控制器，而且还将要继续发展下去。
PLC将向着两个方向发展：一方面向着大型化的方向发展，另一方面向着小型化的方向发展，以适应不同场合和不同要求的控制需要。
为适应大规模控制系统的需求，大型PLC向着大容量、高速度、高性能、增加I/O点数的方向发展，主要表现为：增强网络通讯能力、发展只能模块、外部故障诊断功能、编程语言、编程工具标准化、高级化等。
发展小型PLC，其目的是为了占领分散的中小型的工业控制场所。
小型PLC向着简易化、体积小、功能强、价格低的方向发展，便于实现机电一体化。
1.3 PLC的主要功能和特点1. PLC的主要功能PLC在不断的发展，其性能在不断的完善、功能在不断地增强。
其主要功能有：（1）开关量逻辑控制，模拟量控制；（2）定时控制；（3）顺序（步进）控制；（4）数据处理；（5）通信和联网。
2. PLC的特点PLC是专为在工业环境下应用而设计的，具有面向工业控制的鲜明特点。
主要表现有：（1）可靠性高；（2）抗干扰能力强；（3）通用性强，灵活性好，功能齐全；（4）编程简单，使用方便；（5）模块化结构，安装简单，调试方便；（6）网络通信。
1.4 PLC的分类PLC一般可按控制规模和结构形式分类。
1. 按PLC的控制规模分类按PLC的控制规模分类，PLC可分为小型机、中型机、大型机。
通常小型机的控制点数小于256点，用户程序存储器的容量小于8K字。
例如，西门子公司的S7-200PLC就属于小型机。
小型机中，控制点数小于64点的为超小型机或微型PLC。
中型机的控制点数一般在256点到2048点范围内，用于程序存储器的容量小于50K 字。
中心及控制点数较多，控制能力强，常用于中型控制场合，在通讯网络中也可作为主站也可作从站。
大型机的控制点数都在2048点以上，用于程序存储器的容量达50K字以上。
常用于大型控制场合，在通信网络中常作为主站。
以上分类没有十分严格的界限，随着PLC技术的飞速发展，这些界限会发生变更。
2. 按PLC的结构形式分类PLC按结构形式可分为整体式、模块式和叠装式三类。
1.整体式PLC：整体式PLC是将电源、I/O部件都集中在一个机箱内。
其结构紧凑、体积小、价格低。
一般小型PLC采用这种结构。
整体式PLC由不同的I/O点数的基本单元和扩展单元组成，基本单元内有CPU、I/O和电源。
扩展单元内只有I/O 和电源。
例如，美国GE公司的GE-I/J系列PLC。
2.模块式PLC：模块式结构是将PLC各部分分成若干个单独的模块，如模块电源、CPU模块、I/O模块和各种功能模块。
模块式PLC有机架和各种模块组成。
模块式PLC配置灵活，装配方便，便于扩展和维修。
一般大、中型PLC都采用模块式结构。
例如，西门子S7-300、400系列PLC。
3.叠装式PLC：将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。
它除了基本单元外还有扩展模块和特殊功能模块，配置比较方便。
叠装式PLC集整体式PLC和模块式PLC优点于一身，它结构紧凑、体积小、配置灵活、安装方便。
例如，西门子S7-200系列PLC。
1.5 PLC的基本组成和工作原理1.5.1 PLC的基本组成从广义上说，PLC也是一种工业控制计算机，只不过比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适用于控制要求的编程语言。
所以PLC与计算机控制系统十分相似，也具有中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）接口、电源等。
根据物理结构形式的不同，PLC可分为整体式（也称单元式）和组合式（也称模块式）两类，如图1.1、1.2所示。
图1.1 整体式PLC的组成示意图图1.2 组合式PLC的组成示意图1.5.2 PLC各主要组成部分的作用1.央处中理器（CPU）CPU是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的工作。
CPU芯片的性能关系到PLC处理控制信号的能力和速度，CPU位数越高，系统处理的信息量越大，运算速度也就越快。
随着芯片技术的不断发展，PLC所用的CPU芯片也越来越高档。
2.存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。
系统存储器用来存放由PLC 产生厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能直接更改。
它使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。
用户存储器包括用于程序存储器（程序区）和功能存储器（数据区）两部分。
用于程序存储器用来存放用户针对具有控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序。
3.输入、输出接口它是PLC与外界连接的接口。
输入接口用来接收和采集输入信号；输出接口用来连接被控对象中各种执行元件。
4.电源小型整体式可编程序控制器内部有一个开关稳压电源。
此电源一方面可为CPU 板、I/O板及扩展单元提供工作电压（5V DC），另一方面可为外部输入元件提供24V DC电源。
5.扩展接口用于将扩展单元与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活。
6.通信接口为了实现“人—机”或“机—人”之间的对话，PLC配有多种通信接口。
PLC通过这些通信接口可以与监视器、打印机以及其他的PLC或计算机相连。
7.智能I/O接口用于满足复杂的控制功能的需要。
1.5.3 PLC的工作原理PLC上电后，在系统程序的监视下，周而复始地按一定的顺序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行，这个过程实质上是按顺序环扫描的过程。
执行一个循环扫描过程所需的时间称为扫描周期。
如图1.3所示。
图1.3 PLC的工作过程PLC的工作过程与CPU的操作方式有关。
CPU有三个操作方式：STOP方式、TERM方式和RUN方式。
开关拨到RUN时，CPU运行；开关拨到STOP时，CPU 停止；开关拨到TERM时，不改变当前操作模式。
如果需要CPU在上电时自动运行，模式开关必须在RUN位置。
PLC对用户程序进行循环扫描可分为三个阶段进行，即输出采样阶段，程序执行阶段和输出刷新阶段。
第2章方案设计电炉主要应用在工厂、宾馆、学校、宿舍、商场等各种需要取暖供热的场合，用电控制炉子的温度比以往的炉子更加安全、准确、高效和环保，用PLC控制电炉的温度，尤其是进行闭环回路的控制，有着其独一无二的优势。
2.1 题目分析以往的电加热锅炉的控制大多采用继电器、接触器控制，控制功能简单，电加热管容易损坏，系统在可靠性和优化控制上存在一定的不足，针对这些问题，采用可编程序控制器（PLC）对它的控制部分进行了改良。
首先，用PLC的软件编程代替了原有继电器硬件的布线控制，使控制系统具有了极大的柔性和通用性，其次，PLC的可靠性高，抗干扰能力强，编程直观、简单，并且PLC没有采用微机控制中的汇编语言，而是采用了一种面向可管制过程的梯形图语言，易学易懂。