组态王课程设计锅炉温度控制系统
锅炉温度控制系统设计设计
锅炉温度控制系统设计设计首先，锅炉温度控制系统主要由以下几个组成部分构成：1.温度传感器：温度传感器用于测量锅炉的温度，常见的温度传感器有热电偶和热电阻。
在设计过程中，需要选择适合锅炉工况的温度传感器，确保测量准确和稳定。
2.控制器：控制器是锅炉温度控制系统的核心部件，负责接收温度传感器的信号，并对锅炉进行控制。
常见的控制器有PID控制器和模糊控制器。
在设计阶段，需要根据锅炉的特性选择合适的控制器类型，并设置好控制参数。
3.执行器：执行器用于根据控制器的输出调整锅炉的工作参数，常见的执行器有电动阀门和调节阀。
在设计过程中，需要选择合适的执行器类型，并确保其能够快速准确地响应控制信号。
接下来，我将详细介绍锅炉温度控制系统的设计步骤：1.确定控制策略：在锅炉温度控制系统中，一般采用PID控制策略。
PID控制器通过测量偏差、积分偏差和微分偏差来产生控制信号，实现温度的精确控制。
在设计过程中，需要根据锅炉的特性和工况选择合适的PID控制策略，并调整控制器的参数。
2.调整控制参数：控制参数的调整直接影响到锅炉温度控制系统的性能。
一般来说，可以采用试-误法、频率响应法等方法进行参数调整。
在调整过程中，需要注意控制器的稳定性和控制精度，并根据实际情况进行优化。
4.设计安全保护功能：锅炉温度控制系统中需要设计安全保护功能，以确保锅炉在异常情况下能够及时停机，避免事故的发生。
常见的保护功能有过温保护、燃烧器故障保护等。
在设计过程中，需要充分考虑锅炉的安全性和可靠性，确保系统能够在任何情况下保持稳定运行。
5.进行系统整合和调试：在设计完成后，需要对锅炉温度控制系统进行整合和调试。
首先，要保证各个组成部分的正确安装和连接，确保信号传递的可靠性。
然后，根据实际情况进行系统调试和优化，确保系统能够满足设计要求和运行需求。
最后，需要对锅炉温度控制系统进行定期维护和检修，以确保系统的长期稳定运行。
在维护和检修过程中，要注意对传感器、控制器和执行器的清洁和校准。
毕业设计基于PLC和组态技术的锅炉水温串级控制系统设计
摘要本设计论述了基于PLC和组态技术的锅炉内胆水温和夹套水温构成的串级控制系统的设计过程。
下位机编程软件采用SIEMENS公司的STEP 7软件，选用西门子S7-400PLC控制锅炉温度的控制系统，介绍了西门子S7-400PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。
上位机组态画面软件采用SIMATIC WINCC，对其进行了简单介绍，并详细介绍了项目的创建、变量的新建、画面的组态。
上位机进行程序编写实现控制，下位机组态画面，建立人机界面，进行远程控制。
锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点，采用传统的控制方法所得到的控制量的控制品质不高。
锅炉内胆与夹套构成串级控制。
由于串级控制具有有效改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等特点，所以在克服被控系统的时滞方面能够取得较好的效果。
串级控制中的主副回路是控制夹套和内胆的温度，温度是一个多变且不易控制的量，而PID控制在这方面具有突出的优点，很适合采用PID控制技术。
综合以上得到一个品质比较高的控制系统。
关键词PLC；组态技术；串级控制；锅炉水温；PID控制ABSTRACTThis design is discussed based on PLC and configuration technology of water temperature and clip boiler water tank consists of cascade control system design process. Lower level computer programming software using the SIEMENS company's STEP 7 software, choose SIEMENS s7-400plc control boiler temperature control system, introduces SIEMENS s7-400plc and system hardware and software, and the specific design process. Upper unit used in the software configuration screen WINCC, the SIMATIC simply introduced, and introduces the creation, variable of project construction, picture configuration. PC for programming realize control, lower frame) unit, establish normal screen man-machine interface, carries on the remote control.Boiler water temperature with nonlinearness, time delay and asymmetry wait for a characteristic, USES the traditional control method can get control portion control quality is not high. Boiler of the bladder and clip constitutes a cascade control. Due to the cascade control has effectively improve the dynamic characteristics, improve process working frequency, reducing the time constant and accelerate equivalent process characteristic, the response speed of the controlled system in overcome delay to the good result is achieved. Cascade control the principal deputy loop is control of the temperature of the clamping and bladder, temperature is a variable and not easy to control, and the amount of PID control in this respect has outstanding advantages, very suitable PID control technology. Comprehensive above gets a quality higher control system.Key words plc；configuration technology；cascade control；boiler water temperature；pid control目录1 引言 (4)1.1 系统的设计背景 (4)1.2 系统设计内容及技术要求 (5)1.3 系统的设计原理 (5)1.4 系统的整体设计方案 (6)2 串级控制系统设计 (7)2.1 串级控制系统的概述 (7)2.2 PID控制系统的简介 (8)2.3 PID控制器的参数整定 (10)3 硬件系统设计 (13)3.1 PLC的基本介绍 (13)3.2 S7-400简介 (14)3．3 其它器件介绍 (16)4 STEP 7简介及组态硬件、程序编写 (18)4.1 STEP 7简介 (18)4.2 STEP 7项目的创建 (20)4.3 组态硬件 (22)4.4 SETP 7编程介绍 (25)4.5 变量及系统程序 (26)5 WINCC简介及人机界面组态 (33)5.1 WinCC简介 (33)5.2 WinCC系统功能 (34)5.3 WinCC的项目创建及组态方法 (35)6 控制系统整体调试 (46)6.1 系统整体测试 (46)6．2 系统测试的结果 (47)结束语 (48)参考文献 (49)致谢 (51)1 引言1.1 系统的设计背景自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在电子技术的迅猛发展，以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。
基于组态王温度监测系统的设计
基于组态王温度监测系统的设计温度监测系统在各个行业中发挥着重要作用，它能够实时监测环境中的温度变化，并且能够通过预警和控制功能实现对温度的精确控制。
组态王是一种常用的工控软件平台，可以通过它来设计和实现温度监测系统。
本文将从系统设计的需求分析、硬件选型、软件开发和系统测试等方面来介绍基于组态王的温度监测系统的设计。
一、需求分析温度监测系统的设计需要满足以下几个主要需求：1.实时监测温度：系统需要能够实时监测环境中的温度变化，并且能够准确地反映温度的变化情况。
2.数据存储和显示：系统需要能够对温度数据进行存储，以便用户可以随时查看历史数据。
同时，系统也需要能够将实时数据以图表等形式进行显示，以便用户可以直观地了解温度的变化趋势。
3.温度控制：系统需要能够对温度进行控制，当温度达到一定阈值时，系统应该能够通过控制其他设备来降低或增加温度。
4.报警功能：系统需要能够对温度进行预警，当温度超出设定的上下限时，应该能够及时发出报警，并且能够提醒用户采取相应的措施。
二、硬件选型1.温度传感器：温度传感器用于实时监测环境中的温度变化，可以选择常见的温度传感器型号，如NTC热敏电阻、热电偶、红外温度传感器等。
2.控制器：控制器是系统的核心部分，需要选择一款性能稳定、功能强大的控制器，以便能够实现温度的精确控制。
3.继电器：继电器用于控制其他设备的开关，根据系统实际需求选择合适的继电器型号和规格。
4.显示器：显示器用于展示实时温度数据和温度趋势图表等信息，可以选择合适尺寸的液晶显示器。
三、软件开发1.数据采集：通过组态王平台进行温度数据的采集和处理，可以使用组态王提供的数据采集模块来实现。
2.数据存储和显示：将采集到的温度数据存储在数据库中，并通过组态王的图表功能进行数据可视化展示。
3.温度控制：根据实时监测到的温度数据，通过组态王和控制器进行温度的控制，可以设置相应的温度上下限，并根据实际情况进行控温。
4.报警功能：当温度超出设定的上下限时，通过组态王的报警功能进行实时报警，并且可以通过短信、邮件等方式通知用户。
锅炉温度控制系统的设计
锅炉温度控制系统的设计
一、系统概述
二、系统结构
该锅炉温度控制系统分为三个主要部分，分别为监测部分、控制部分和调节部分。
具体结构如下：
监测部分：监测部分由温度传感器、温度控制器和显示器组成，用来测量当前锅炉的环境温度，并将温度信息传送至温度控制器进行处理，然后将反馈的温度信息显示在显示器上，提醒用户注意温度的变化，以便及时发现异常情况的发生，实现安全的控制。
控制部分：控制部分是整个系统的核心部分，它由温度控制器组成，用于处理传入的温度信息，根据预设温度值，自动控制温度，以达到实现温度的精确控制。
调节部分：调节部分由执行器和报警系统组成，执行器是用来控制锅炉的温度的直接运行装置，它根据控制器发出的控制信号自动调节锅炉的温度，以达到温度的精确控制。
免积分基于组态王和MATLAB温度控制系统免积分
基于组态王和MATLAB 的温度控制系统姓名：班级：学号：摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
b5E2RGbCAP本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
p1EanqFDPw电热锅炉的应用领域相当广泛，在相当多的领域里，电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。
目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
本文分别就电热锅炉的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、组态软件程序设计等几方面进行阐述。
通过改造电热锅炉的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。
DXDiTa9E3d一、系统简介组态王是运行在Windows98／NT／2000上的一种工业组态软件，提供了多种I／0驱动程序，可以直接使用变量名读写I／O设备⋯，把下位机的信息实时地传送到上位机中。
但是，在许多工业监控系统中，上位机不仅要实现人机交互的功能，还需要执行控制算法，实现对下位机的实时控制。
组态王的命令语言是一段类似C语言的程序，其编程环境较弱，很难实现复杂的控制算法，因此有必要借助其他软件环境实现系统的控制算法。
RTCrpUDGiTMATLAB语言是目前工程界流行最广的一种科学计算语言。
利用MATLAB可以设计先进、复杂的控制算法，将人们从繁琐、复杂的底层编程中解放出来，从而提高编程效率。
基于组态软件温度控制系统设计
课程设计基于组态软件温度控制系统设计学生姓名：张新方学号：0803010136分院（系）信息科学与工程学院专业自动化学生姓名张新方学号0803010136 设计题目基于组态软件温度控制系统设计课程设计内容及要求：内容：选择一种合适的组态软件，使用实验室现有的过程控制设备，结合串级控制系统的控制要求和设计原则，合理选用PID控制规律，设计一个组态功能合理，画面美观，组态控制程序完善的温度单回路过程控制系统。
要求：1. 根据温度单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
2. 根据温度单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。
3. 运用组态软件，正确设计温度单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
进度及安排：（10天）第一周：查阅相关资料对设计的内容进行一定程度上的了解第1-2天：布置课程设计题目及任务，查找文献，资料，确定设计方案。
第3-5天：查阅相关资料，了解所需要设计内容的大概情况，确定课程设计的大致框架。
第二周：软，硬件设计，并进行调试第1-2天：硬件设计：选择PLC型号，设计系统流程示意图，列出I/O分配表，画出I/O 接线图。
第3-4天：软件设计：利用STEP-7 Micro/WIN进行梯形图设计，并对设计程序进行调试。
第5 天：课程设计结果验收，针对课程设计题目进行答辩，最后完成课设设计报告。
课程设计任务书指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）年月日目录摘要.............................................. 错误！未定义书签。
1 系统设计分析 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计的内容 (1)2系统方案的设计及控制规律的选择 (1)2.1系统控制方案 (1)2.2系统结构框图 (2)3仪表与模块的选择 (3)3.1仪器仪表的选择 (3)3.2模块的选择 (4)4 组态画面设计 (5)4.1组态王简介 (5)4.2组态软件设计 (5)4．3组态画面 (6)5 组态程序设计 (9)5.1PID控制算法 (9)5.2PID控制算法流程图 (10)5.3PID脚本程序 (11)6组态王标记名字典 (12)7 系统调试过程 (13)总结 (15)参考文献 (16)摘要现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。
基于单片机和组态王的温度控制系统设计 毕业设计
摘要在工、农业生产和日常生活中，各个环节都与温度紧密相连，温度的测量及控制占有极其重要的地位。
温度已成为大多数仪器正常工作的前提，而且对温度的要求也越来越严格。
因此，温度检测与控制方法的研究也越来越受到人们的重视。
本文介绍的温度控制系统为两层结构，上位机由组态软件完成对下位机的监控。
下位机利用数字温度传感器DS18B20，结合单片机组成传感器网络，设计了相关硬件和软件，实现多点温度测量和控制。
论文中介绍了DS18B20进行循环温度检测的方法和采用增量式PID控制算法和PWM调功方式，通过控制固态继电器在一定周期内的通断占空比，最终实现对电烤箱的温度控制。
其中控制范围为室温到120℃，误差小于0.5℃。
上位机PC与单片机之间通过RS232串口实现数据交换，又组态软件King View具有强大的数据采集、处理功能和友好的人机界面，故基于单片机和组态王的温度控制系统，可以理想地实现对相关设备的实时监控。
此系统具有成本低、可靠性高、使用方便等特点，可广泛用于仓库测温、楼宇空调温度控制、生产过程监控等。
关键词： AT89S52；DS18B20；温度控制；组态王；RS232AbstractIn industrial and agricultural production and daily life,all sectors are closely related to temperature.Temperature Measurement and Control occupy a very important position. At present,temperature measurement and control equipment has become normal working majority of the premise that and the temperature requirements more stringent. Therefore,the temperature measurement and control method of attracting increasing attention.The paper introduces a temperature control system,the detection and control of the controlled objects are accomplished by slave computers,and the supervision of the controlled objects and slave computers is implemented in the host computer based on King View.DS18B20 and Microprocessor AT89S52 build up sensor networks,which achieve the design of hardware and software for multiple spots temperature detected and control system.The Paper describes the DS18B20 temperature measurement method and application of incremental PID loop control algorithm and mode of PWM power by controlling the solid state relay must cycle on/off duty cycle, and ultimately to electric oven temperature control.The entire temperature detected and control system is capable of detecting and controlling multiple-point temperature for accurate measurement,the controlling range from the room temperature to 120℃，control error is less than 0.5℃.The communication between PC and microprocessor based on RS2332 is described in detail in the paper.King View software supports a powerful platform for real time detection project.It supports powerful function for data acquisition and management and man-machine interface.The state detection for temperature detected and control system based on Microprocessor and King View software is designed to detect the devices and make sure the devices work in a reliable,effective and secure way.With low cost,high reliability and convenience of operators,the system can be used in many fields such as the temperature measurement system of warehouse,the air conditioning control of building and the monitor of productive process.Keywords: AT89S52; DS18B20; Temperature control; King View; RS232目录1 绪论 (1)1.1课题背景及现状 (1)1.1.1温度测量方面 (1)1.1.2温度控制方面 (2)1.2研究意义 (2)1.3课题要求 (3)2 方案论证与主要器件选型 (4)2.1方案比较与选择 (4)2.1.1温度测量方案选择 (4)2.1.2温度控制方案的选择 (5)2.2主要器件的选择 (6)2.2.1传感器 (6)2.2.2主控元件 (8)2.2.3显示器件 (9)2.2.4控制模块 (9)2.2.5通信模块 (11)2.3上位机组态监控 (12)2.4系统总体设计框图 (12)3 系统硬件电路设计 (14)3.1系统硬件电路框图 (14)3.2单片机最小系统设计 (14)3.3多点测量电路设计 (16)3.3.1.读序列号电路的设计 (16)3.3.2.温度测量电路的设计 (16)3.3.3 DS18B20使用中注意事项 (18)3.4显示和键盘电路设计 (18)3.4.1显示和键盘电路图 (18)3.4.2显示部分设计 (19)3.4.3键盘电路设计 (20)3.5控制模块电路设计 (21)3.5.1控制执行电路 (21)3.5.2报警电路 (21)3.6串口通讯电路 (22)4系统软件部分设计 (23)4.1软件总体设计 (23)4.2 DS18B20的测温程序 (24)4.2.1 DS18B20常用指令 (24)4.2.2 初始化子程序 (24)4.2.3 读子程序 (25)4.2.4 写子程序 (25)4.3显示和键盘扫描程序 (26)4.3.1显示扫描程序流程图 (26)4.3.2键盘扫描程序流程图 (26)4.4控制执行程序 (27)4.4.1控制思路及其流程图 (27)4.4.2 PID控制算法 (28)4.4.3 PID参数的整定 (29)4.4.4 PWM波的设计 (30)4.5通讯程序 (30)4.6组态王监控界面设计 (34)5 系统调试 (36)5.1 硬件部分调试 (36)5.2 软件部分调试 (37)6 总结 (38)参考文献 (40)致谢 (41)附录A 电气原理图 (42)附录B 主要程序 (42)1 绪论温度在现代社会中成为一个很重要的物理量，人们可以根据温度来调节个人的生活行为，气象工作者可以根据温度变化范围来提供可靠的天气预报。
基于组态王和S7-1200PLC的锅炉内胆水温控制
开发研究基于组态王和S7-1200PLC的锅炉内胆水温控制王涛（山东工业职业学院，山东淄博256414）摘要：给出了锅炉内胆水温控制原理，系统通过PT100采集温度信号，以S7-1200PLC为控制核心完成数据的PID运算处理，应用组态王完成人机交互界面的设计，实现了对锅炉内胆水温的定值控制。
关键词:组态王；PLC；水温温度是日常生活、企业生产中常见的参数之一,温度控制对于保障生产、提高人们生活质量有重要的意义⑴。
1锅炉内胆水温控制原理锅炉内胆的水温可以用PT100来检测，检测到的信号传给S7-1200PLC,由PLC对信号进行编程处理,PLC发出模拟量信号控制调节器，从而控制加热管的端电压，实现锅炉内胆水温的控制。
2控制系统硬件核心处理器采用S7-1200PLC,PLC上集成有PRO-FINET接口，可以实现PLC和触摸屏之间、2台PLC之间、PLC和工业机器人之间、PLC和机器视粼自身具有核心处理器的照相机）之间的网络通讯，可以通过交换机实现多台设备之间的网络化通信。
S7-1200PLC的PID控制回路有16个，一般应用于简单过程控制，可以手动调节P、I、D参数，也可以自动调节比例、积分、微分参数为最佳值。
温度检测选用PT100,其具有检测精度高、稳定性好、性能可靠的特点。
PT100需要通过导线与外部设备连接,当周围环境温度发生变化的时候，导线的电阻值随之改变,这样就容易造成测量误差，为了克服这个问题，PT100一般常用四线制接法，因为四线制接法时，接触电阻的不稳定不会破坏电桥的平衡和正常工作状态。
3控制系统软件3.1S7-1200PLC编程图1西门子S7-1200PLC的PID控制器结构示意图系统采用了PID方法控制锅炉内胆水温。
西门子S7-1200PLC的PID控制器结构示意图如图1所示，其PID控制功能主要依靠循环中断组织块、PID功能块、PID 工艺对象数据块3个部分实现。
0B块又称组织块，在编程时，可以使用中断指令实现周期性中断。
基于组态王和研华ADAM模块的小功率加热体温度控制系统设计
ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ， ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｋ ｉ ｎ ｇ Ｖｉ ｅ ｗ６ ． ５ ５ ｆ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ， ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ＡＤ ＡＭ一 ４ ５ ２ ０ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ
４ １ １ ７ 、 模 拟 量 输 出模 块 Ａ Ｄ ＡＭ一 ４ ０ ２ ４为 硬 件 设 备 ， 设 计 了一 种 小功 率加 热 体 温 度 控 制 系统 ， 并根 据控 制 系统 的 整 体 方 案 ，
进 行 了硬 件 实现 、 通信 设 置 和软 件 设 计 。 系统 调 试 结 果表 明 ， 各设备之 间兼容性较好 ， 系统 运 行 稳 定 可 靠 ， 操 作 方便 ， 实验
效果 良好 ， 既 可 用 于科 研 、 教 学、 培训 等相 关 工 作 ， 也 可 广 泛 应 用 于 涉及 温 度 对 象 的工 业 控 制 领 域 。
关键词 ： 组态王 ６ ． ５ ５ ， 研 华模 块 ， 温 度 控 制 系统
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ
Ｔ ｈｅ ｄｅ ｓｉ ｇｎ ｏｆ ｔ ｅｍ ｐ ｅｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｐｏ ｗｅｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂｏ ｄｙ ｉ ｓ ｒ ｅ ａｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ห้องสมุดไป่ตู้ｂ ｙ ｔ ａｋ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｗ ｐｏ ｗｅ ｒ ｈ ｅａ ｔ ｉ ｎｇ ｂ ｏｄｙ ｆ ｏｒ
《 工业 控制 计 算 机／ ２ ０ １ ３年 第 ２ ６卷 第 ２期
组态软件课程设计-锅炉温度监控系统设计
河南机电高等专科学校自动控制系《组态软件及应用》课程设计报告题目：锅炉温度监控系统设计系部: 自动控制系专业: 电气自动化技术班级: ccc姓名: XXX学号: 1XXXX指导老师: xxx成绩:二零一五年十二月二十五日目录前言 (1)第1章设计任务和目的 (2)第2章总体方案设计 (2)第3章硬件和软件 (2)3.1PC系统 (2)3.2PLC (2)3.3传感器 (2)3.4液位计、压力计 (3)3.5泵、阀 (3)3.6报警器 (3)3.7软件 (3)第4章软件锅炉组态界面设计 (3)4.1锅炉的监控界面 (3)4.2组态硬件设备和实时数据库 (4)4.3设计动画连接 (6)4.4设计报警及应答 (6)4.5PID参数整定 (8)第5章总结 (8)第6章心得体会 (8)参考文献 (9)前言随着我国工业的发展，组态软件是实现人机界面的好途径。
我国有三维力控、组态王、通用组态等。
力控监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。
锅炉是机电一体化的产品，可将电能直接转化成热能，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热稳定，自动化程度高的优点，是理想的节能环保的供暖设备。
加上目前人们的环保意识的提高，锅炉越来越受人们的重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。
锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。
主要是控制水的温度，保证恒温供水。
力控组态软件在秉承力控早期产品成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6.1面向NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。
与力控早期产品相比，力控6.1产品在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。
基于组态王的PLC温度控制系统设计
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科 技制 系统设 计
刘 斌 赵丹丹
（ 河南工业职业技 术学院智能控制工程技术研究 中心 ， 河南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 为 了高效可靠地控 制混合 炉加 热的温度 ， 采用成熟的 Ｐ Ｌ Ｃ控 制技 术和 电力拖动 自 动控制技术 ， 运用Ｐ Ｌ Ｃ模块化编程 、 Ｄ ／ Ａ 转换、 Ａ ／ Ｄ转换、 Ｐ Ｉ Ｄ 控制， 获得 了运 用成 熟的 Ｐ Ｌ Ｃ和电力拖动 自动控制 的温度 自动控 制 系统 ， 实时有效的控制混合 炉的温度。仿真计算 的结果证 明了方案的可行性和对环境温度变化的适应能力。 采用Ｐ Ｌ Ｃ和电力拖动 自动控 制的温度控制 系统代替 了传统的电气控制 系统 系统具有 经济 高效、 稳定、 维护方便 、 降低 电能损耗等优点。 关键词 ： 温度控制 ； 可编程控制器 ； 人机界面； 组态王
，
偏差送人 Ｐ Ｌ Ｃ控制器按 Ｐ Ｉ Ｄ算法 进行 修正 ，返 回对应工况下 的固 近年来 ， 国内外对温度控制器 的研究进行 了广泛 、 深入 的研究 ， 态继 电器导通时 间 ， 调节 电热丝 的有效 加热功率 ， 从 而实现对炉子 特别是随着计算机技术 的发展 ， 温度控制器 的研究取得 了巨大的发 的温度控制 。Ｒ （ ｓ ） 为设定温度 的拉 氏变换式 ； Ｅ （ ｓ ） 为偏 差的拉氏变换 展， 形成 了一批商品化的温度调节器 ， 如： 职能化 Ｐ Ｉ Ｄ、 模糊控制 、 自 式 ；Ｇ ｃ （ ｓ ） 为控制器的传递 函数 ； Ｇ ｏ （ ｓ ） 为广义对象 ， 即控制 阀、 对 象控 适应 控制 等 ， 其性能 、 控制效果好， 可广泛应 用于温度控制系统及企 制通道、 测量变送装置三个环节的合并 。 业相 关设备 的技术改造服务 。Ｐ Ｌ Ｃ （ 可编程控制器 ） 以其可靠性 高、 在 系统投运 之前 ， 还需要进行控制器的参数整定 。控制器参数 抗 干扰能力强 、 编程简单 、 功能强大 、 性价 比高 、 体积小 、 能耗低等显 整定方法很多 ， 归纳起来可分为 两大类 ， 即理论计算 整定法和工程 著特 点广 泛应用 于现代工业 的自动控制之 中。 目前 的工业控 制中， 整定法。理论计算整定法是在 已知被控对象 的数学模型的基础上 ， 常常选用 Ｐ Ｌ Ｃ 作 为现场的控制设备 ， 用于数据采集与处理 、 逻辑判 根据 选取 的质量指 标 ， 通过 理论计 算 （ 微 分方 程 、 根 轨迹 、 频 率 法 断、 输 出控制 ； 而上位机 则是 利用 Ｈ ＭＩ软件 来完成工业控制状态 、 等） ， 来求得最佳 的整定参数。 这类方法计算繁杂 ， 工作量又大 ， 而且 流程 和参数的显示， 实现监控 、 管理 、 分 析和存储等功能 。这种监控 由于用解析法或实验测 定法求得 的对象数学模 型都 只能近似 的反 系统充分利用 了 Ｐ Ｌ Ｃ 和计算机各 自的特点， 得到 了广泛的应用 。在 映过程的动态特性 ， 整定结果 的精度 是不高的 ， 因而未在工程上受 这种方式 的基础上设计 了一套温度控制系统 。以基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 的下位 到广泛推广 。对于工程整定法 ， 工程技术人员无需知道对象的数学 机和完成 ＨＭ Ｉ 功能 的上位 机相结合， 构建成分布 式控制系统 ， 实现 模型 ， 无 需具备理论计算所需 的理论 知识 ， 就可 以在 控制系统 中直 了温度 自动控制。 接进行整定 ， 因而简单 、 实用 ， 在实际工程 中被广泛使用。常用的工 ２ Ｐ Ｌ Ｃ 的 选 型 与硬 件 配 置 程整定法有经验整定 法 、 临界 比例度 法 、 衰减 曲线法 、 反应 曲线 法 、 ２ ． １ Ｐ Ｌ Ｃ型 号 的 选 择 自整定 法等 。 本 温度控制系统选 择德 国西 门子 公司的 ｓ ７ — ２ ０ ０系列 的 Ｐ Ｌ Ｃ 。 ４ 系统 运 行 结果 Ｓ ７ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ属于小型整体式的 Ｐ Ｌ Ｃ 。 完成了 Ｐ Ｌ Ｃ程 序设 计 和人 机界 面设 计 之 后 ， 进 入 系 统 运 行 测试 ２ ． ２热电式传感器 阶段。首先在 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７ 一 Ｍｉ ｃ ｏ／ ｒ Ｗｉ ｎ 编程软件 中将设计好的程序下载到 热 电式传感器是一种将温度变化转化为 电量变化的装置 。 在各 Ｐ Ｌ Ｃ中， 然后打开组态王 ， 切换 到运行模式 。初次上 电， 没有模 拟量 种热 电式传感器 中 ，以将温度量转换 为电势和 电阻 的方 法最为普 输入 ， 只显示 Ｐ Ｉ Ｄ值和当前温度 ， 曲线图为锅 炉温度 的实时 曲线 图。 锅炉开始升温 ， 并维持在 ５ ０摄氏度左右 。 遍。其 中最常用于测量温度 的是热 电偶和热 电阻 ， 热 电偶是将温度 启动后 ， 变化 转换 为电势变化 ， 而热 电阻是将温度变化转换为 电阻的变 化。 ５ 结 论 这两种热 电式传感器 目前在工业生产中已得到广泛应用 。 Ｐ Ｌ Ｃ （ 可编程控制器 ）以其 可靠性 高 、 抗干扰能力强 、 编程简单 、 该 系统 中需要用传感器将温度转换成 电压 ， 且炉子 的温度最高 功能强大 、 性价 比高 、 体积小 、工业上最常用 业的 自动控制之 中。Ｐ Ｉ Ｄ闭环控制是控制系统 中应 用很广泛 的一种 的温度检测元 件之一 。国际标准热电偶有 Ｓ 、 Ｂ 、 Ｅ 、 Ｋ 、 Ｒ 、 Ｊ 、 Ｔ 七种类 控制算法 ， 对大部分控制对象都有 良好 的控制效果 。组态软件组态 Ｉ 设计 中深 受用 户的喜欢而得到广 型， 在本系统中 ， 选用了 Ｋ型热电偶度 。 ． 王 因其简单易用的特点 ，在 ＨＭ 泛 的使用 。在西 门子 ｓ ７ — ２ ０ ０系列 Ｐ Ｌ Ｃ和组 态软件组 态王 的基础 ２ ． ３ Ｉ ／ Ｏ点分配及 电气连接图 ２ ． ３ ． １该温度控制 系统 中 Ｉ ／ Ｏ点分配表如表 １ 所示 。 上， 成功设计 出了温度控制 系统 ， 该系统达到了快 、 准、 稳的效果 ， 也
课程设计基于pid的锅炉温度控制系统的设计大学论文
齐鲁理工学院课程设计说明书题目基于PID的锅炉温度控制系统的设计课程名称过程控制系统与仪表二级学院机电工程学院专业自动化班级 2014级自动化二班学生姓名学号指导教师设计起止时间：2016年12月5日至2016年12月18日目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 课程设计的背景： (2)1.2 课程设计的任务： (2)1.3 课程设计的基本要求： (2)2 PLC和组态软件介绍 (3)2.1 可编程控制器 (3)2.1.1 可编程控制器的工作原理 (3)2.2 组态软件 (3)2.2.1 组态的定义 (3)2.2.2 组态王软件的特点 (3)2.2.3组态王软件仿真的基本方法 (4)3 PID控制及参数整定 (4)3.1.PID控制器的组成 (4)3.2.采样周期的分析 (5)4 被控对象的建模 (6)5 PLC控制系统的软件设计 (8)5．1.程序编写 (8)5.2用指令向导编写PID控制程序 (11)6 组态的设计 (14)7 系统测试 (16)7.1 启动组态王 (16)7.2 实时曲线界面 (17)7.3历史曲线界面 (17)8 结论 (18)参考文献： (19)致谢： (20)基于PID的锅炉温度控制系统的设计摘要：从上世纪的80年代到90年代中期，PLC得到了飞速的发展，在这个时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到了大幅度的提高，PLC逐渐的进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等优点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的未来，是无法取代的。
本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
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锅炉温度控制系统上位机设计
1. 设计背景
锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生
的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、
化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断
创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安
全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。 随着经济的迅猛发展，自动化
控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的
工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进
行自动控制有着重要的意义。
2. 任务要求
(1) 按照题目设计监控画面及动态模拟；
(2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量；
(3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示；
(4) 实现保存数据和参数报表打印功能；
(5) 实现登陆界面和帮助界面。
3. 界面功能
3.1 系统说明
本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部
分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和
降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液
位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让
操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控
制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登
陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权
限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存
功能，用户可以随时查看历史记录。
3.2主监控界面
主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过
调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对
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温度进行控制，使得温度在要求范围内。这样，就实现了锅炉温度的控制。在该界面加
入菜单项，可以查看历史系统报警。加入实时曲线、历史曲线和帮助界面按钮，可以使
操作者更加快捷、准确的实现对系统的控制。如图1所示：
图1 锅炉温度控制系统主监控界面
3.3 实时曲线界面
实时趋势曲线的功能是随着系统的运行，动态的显示出锅炉内液体的温度和液位的
变化情况，让用户清楚的看出温度和液位的变化趋势，为下一步控制做出精确地决策。
如图2所示：
图2 实时趋势曲线
3.4 历史曲线界面
历史趋势曲线记录了锅炉内液体温度和液位的历史变化，用户可方便查看历史曲线
的变化情况。该界面加入了打印按钮，可方便的实现对历史曲线的打印。如图3所示：
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图3 历史趋势曲线
3.5 实时报警界面
实时报警界面会在锅炉液体温度低于10度时报警，并弹出报警界面，提醒操作者
对该情况迅速做出反应，以免发生意外。如图4所示：
图4 实时报警界面
3.6 登陆界面
登陆界面设置了用户登陆部分，可以写入密码，使得有相应权限的用户才可以进入
系统进行操作。如图5所示：
图5 登陆界面
3.7 帮助界面
帮助界面可以帮助用户更快的掌握如何控制系统，使系统工作在要求状态。如图6
所示：
图6 帮助界面
4. 数据字典设计
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数据字典用来定义控制过程中用到的相关变量，在动画连接时需要将变量连接到各
个部件，通过编写命令语言即可实现对相关变量的控制。在该系统中主要的变量有锅炉
液位、温度、液位开关、加热显示和降温显示等。如图7所示：
图7 变量表
5. 软件运行演示
图8 锅炉温度控制系统运行仿真
6. 心得体会
这次课程设计让我对使用专业知识、专业技能来分析和解决实际问题有了比较全面
系统的锻炼。相信以后在使用组态软件设计能够更全面，设计出更方便的实现监控和控
制的功能，同时让我在使用编程技巧的熟悉度向前迈了一大步。在课程设计的期间，我
学到了很多课本上学不到的知识，拓展了自己的视野和拓宽了自己的知识面。
参考文献
[1] 何离庆等，过程控制系统与装置[M].重庆大学出版社，2003.
[2] 曹立学，令朝霞.基于组态软件的计算机液位串级控制系统设计与研究[J].工业控制计算机，
2008.
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附录1
1. 启动时应用程序命令语言
\\本站点\水库液位=40;
If(\\本站点\液位开关2==1)u本站点\加热炉水位=40;
If(\\本站点\液位开关2==1)
{\\本站点\加热炉水位=u本站点\加热炉水位+5;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位-5;}
If(\\本站点\液位开关3==1)
{\\本站点\加热炉水位=\\本站点\加热炉水位-5;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位+5;}
\\本站点\温度=20;
If(\\本站点\加热==1)
\\本站点\温度=u本站点\温度+0;
If(\\本站点\降温==1)
\\本站点\温度=u本站点\温度-0;
2. 运行时应用程序命令语言
If(\\本站点\液位开关2==0)
{\\本站点\加热炉水位=\\本站点\加热炉水位+0;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位-0;}
If(\\本站点\加热==0)
\\本站点\温度=\\本站点\温度+10;
If(\\本站点\降温==0)
\\本站点\温度=\\本站点\温度-10;
If(\\本站点\加热==1)
\\本站点\温度=u本站点\温度+0;
If(\\本站点\降温==1)
\\本站点\温度=u本站点\温度-0;
If(\\本站点\液位开关3==0)
{\\本站点\加热炉水位=\\本站点\加热炉水位-0;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位+0;}
If(\\本站点\液位开关2==1)
{\\本站点\加热炉水位=u本站点\加热炉水位+5;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位-5;}
If(\\本站点\液位开关3==1)
{\\本站点\加热炉水位=\\本站点\加热炉水位-5;
\\本站点\水库液位=\\本站点\水库液位+5;}
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