基于PLC的智能化PID控制系统设计
基于PLC的单神经元PID控制器的设计与实现
（ 北京联合大学 自动化学 院 ，北京 １ Ｏ Ｏ ） Ｏ ｌ １ 摘 要 ： 本文对于大滞后 、时变 和非线性的复杂系统 ，常规ＰＩ控制显得无 能为 力。将神 经网络与常规 Ｄ ＰＤ 控制相结合 ，构成单神 经元自适应ＰＤ 制器 。给 出了基于Ｐ Ｃ的单神经元ＰＤ Ｉ Ｉ控 Ｌ Ｉ控制系统结
构 ，重点介绍了单神经 元ＰＤ Ｉ 控制算法原理 ，并用结构控制语言编写 了单神经元Ｐ 控制算法功 Ｉ Ｄ 能块 ，该控制功 能块具有通用性且易于移植 。经 实例证 明 ，与传统ＰＤ Ｉ控制器相比较 ，单神经 元ＰＤ Ｉ控制器可以显著改善 系统的性能。
关键词 ： 单神经元 ；ＰＤ；Ｐ Ｃ；结 构控 制语言 Ｉ Ｌ
的 并 行 结构 和 学 习 记忆 功 能 ，并 且 结 构 简 单 ， 易 于 实现 。 以 Ｐ Ｃ作 为 控 制 器构 成 的 单 神 经 元 Ｐ Ｄ控 制 Ｌ Ｉ
样 时刻控 制器 的输 出值 。
根据 （）式可得 到增 量式 ＰＤ 控制 算法 为 ： ２ Ｉ
Ａ （） ｕｋ ：Ｋ。 （） ｅｋ一）＋Ｋ ｅ ） ［ 一 （ １］ （ ＋ Ｐ
‘
，
（） ３
Ｋ ｌｋ一 ｅ —） ｅ 一 ） ｄ （ ２（ １＋ （ ２Ｊ ｅ） ｋ ｋ
系统 如 图 １ 所示 。图 １中虚线 部分 为单 神经 元 Ｐ Ｄ Ｉ
控 制 器 。检 测 元 件 将 被 控 量 实 际值 Ｙ测 量 转 换 为 １５ 电 压 信 号 或 ４２ ｍＡ 电 流 信 号 ，该 模 拟 信 号 －Ｖ —０
北京联 合大学校级科研项 目 （ｋ ０ ９ ０ ） ｚ ２ ０ ２ ｘ 作者简介：任俊杰 （９ ２ １７ －），女 ，河北石家庄人，讲师 ，硕士 ，主要从事 自动控制和控制工程的教学与研究工作。
基于PLC的温度PID-模糊控制系统设计与仿真
实现对温度 的控制 ， 并且使其算法在 Ｐ Ｃ中通过软件 Ｌ
来实现 。
１ 控 制器 的设计
１ １ 总 体设 计 方 案 ． ．
Байду номын сангаас
对于温度控制系统 ， 由于受控系统对控制量 的作 用反应较慢 ， 工程上通常使用一阶惯性时滞模 型作 为 其系统模型 。由于实际生产过程给定值假设为 ， 在
２ｌ ０ １年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
基 于 Ｐ Ｃ 的 温 度 Ｐ 一模 糊 控 制 系 统 设 计 与 仿 真 ｋ Ｉ Ｄ
陈水生 ，孟庆髫
（ ． 江康 恩 贝制 药 股 份 有 限公 司 ，浙 江 兰溪 ３ １ ０ １浙 ２ ９；２石 河 子 大学 机 械 电气 工程 学 院 ，新 疆 石 河 子 １ 摘 ８２０ ３ ０ ０）
收稿 日期 ：２ １ ０ ０—０ ８—１ ７
通常在语 言变量 的论 域上将 其划 分为有 限 的 几档 ， 可将 Ｅ，Ｃ和 划分为负大 、 Ｅ 负中、 负小 、 、 零 正 小 、 中和正 大 ， 用 简化 表示 为 ｛ Ｂ Ｎ Ｎ ， Ｅ 正 使 Ｎ ， Ｍ， Ｓ Ｚ ，
Ｐ ，Ｍ，Ｂ｝ 因此 ， ＳＰ Ｐ 。 一般 情 况 下 输 入 变 量 取 ７个 量 化
等级即可满足控制精度 。若选择较多 的档 ， 即对每一 个变量用 较 多 的状态 来描 述 ， 定规 则 时就 比较 灵 制 活 ， 则也 比较 细致 ， 相 应 的规则便 多 了 ， 规 但 变复 杂 了， 编制程序就 比较 困难 ， 占用的 内存储器容量较 多；
基金项 目 ：国家 自然科 学基金项 目（ ０ ６ ０ ２ ６６４ ０ ）
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
基于PLC的温度PID_模糊控制系统设计与仿真
第 6期
图 3 主程序软件设计流程图 Fig. 3 The m ain program sof tw are flow ch art
图 4 主程序选择控制梯形 F ig. 4 Th em ain p rogram con trol ladder d iagram
2. 2 模糊控制程序 此程序段为查模糊控制表程序设计, 根据模糊控
由模糊规则进行推理可以得出模糊控制器语言规 则的输入 输 出关 系, 其关 系 是一 个非 线性 的关 系曲 面。当偏差较大时, 控制量的变化应尽力使偏差迅速 减小; 当偏差较小时, 除了要消除偏差外, 还要考虑系 统的稳定性, 防止系统出现过冲, 甚至引起系统振荡。 由隶属度函数及规则表, 使用 M amdan i推理方法和面 积重心法进 行清晰 化, 可以得 到控 制查 询表, 见 表 2
=
KP [ e( t)
+
1 Ti
t
0 e( t) dt + T D
d
e( t dt
)
]
在 PLC 软件内部有专门的 P ID 编程指令, 因此此
部分控制在软件中直接实现。
50
2011年 6月
农 机化 研 究
2 系统的软件实现与仿真
2. 1 系统主程序 将传感器采集到的信号与设定 值比较, 在远大于
2011年 6月
农 机化 研 究
第 6期
基 于 PLC 的 温 度 P I D - 模 糊 控 制 系 统 设 计 与 仿 真
陈水生1 , 孟庆建2
( 1. 浙江 康 恩 贝 制药 股 份 有 限公 司 , 浙 江 兰 溪 3 21109; 2 石河 子 大 学 机械 电 气 工 程学 院 , 新 疆 石 河 子 83 2000 )
基于PLC的新型PID控制器
１
Ｖ
Ｊ
一
圣 ｊ
ｌ（ 分别是安排的过渡过程ｖ 输出 Ｐ ｆ 『 ， 与 信号跟踪 。 值ｚ 之间的 误
‘
ｄ ｅ
差及其积分信号 ， 是安排过 渡过程 的微分信号 与输 出信号微 — 分 的跟踪值 Ｚ 之 间的误差信 号。 １ 用这三 个量的线性组 合来决定控
图２ ｌ ． ｋ ＝２４系统 控 制 效 果
图 １改进 ＰＩ 系统 框 图 Ｄ 在 图２ ， 踪 微 分 器 Ｉ 来 安 排 过 渡过 程 ， ． ｖ 分 别 是 安 排 中 跟 用 ｖ， ， 的过渡过程 及其 微分信号 ， 跟踪 微分器 Ⅱ用 来提取输 出的微分信 号 ， １， ，分 别 是 系 统 输 出 的 跟 踪 值 及 其 微 分 信 号 。 此 ， Ｚ ｚ 因 ｅ，
ｆ『ｆ线 组 来 成 制 ｕ 制 作 于 制 象 实 Ｐ 的 性 合 生 控 量， 量 用 控 对 来 （ 控 现 们 控 策 ，表 式＝ ｆｋ＋垂 我 的 制 略其 达 ｕｋＰ ＋ｌ尼 ｏ Ｉ 已
＝ ｒｒ Ｖ～ ｏ＋２ Ｖ＝１＋ｈ： １ ＝１ ＋ｈｈ 一ｏ ｏ ｌ Ｖ （（ ） ） １ ， ｖ ，２ ， ｆｏ １ ， ２
数 控 技 术
基于 Ｐ Ｃ的新型 Ｐ Ｄ控制器 Ｌ Ｉ
郝 奇 姜 萍
（ 河北大学电子信 息工程 学院 河北保定 ０ １０） ７０ ０
摘 要 ： 文 首先 通过 分 析 经 典Ｐ Ｄ调 节 器 的构 造 ， 出 了其缺 点。 本 Ｉ 找 然后 分 别 阐述 了合 理 安排 过 渡 过程 以及跟 踪 微 分 器的 作 用 ， 最后 在 罗克 韦 尔Ｐ ｃ 台上 分别通 过 两个线 性跟踪 微分 器 实现 过渡 过程 的安排 和微 分信 号的提 取 ， 而使 经典Ｐ Ｄ控制 器得 到 改进 ， 高其 适应 性和 鲁棒 性 。 Ｌ 平 从 Ｉ 提 关 键词 ： 罗克韦 尔Ｐ ｃ 安排 过渡 过程 跟踪微 分 器 ＰＤ控 制 器 Ｌ Ｉ 中图分 类号 ：Ｐ ０ Ｔ３１ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ７ ９ １ （０ ２ ０ —０ ４ ０ １ ０ ．４ ６ ２ １ ） １０ １ —２
基于PLC的模糊PID控制器设计
基于 PLC实现的模糊在线整定 P I控制算法 , 并用组态软件 MCGS对过程控制系统水箱液位控 制监控时实曲线 ,得到水箱液位阶跃响应曲线 ,如 图 2、图 3所示 。
4 结论
基于 PLC实现的模糊在线整定 P I控制算法 结合了模糊控制和 P ID 控制的优点 ,反应动作快 , 稳态误差小 ,收到了良好的控制效果 。
2008年 4月
基于 PLC的模糊 P ID 控制器设计①
黄 轶 1 ,徐少川 2 ②
(11 华北科技学院 电子信息工程系 ,北京 东燕郊 101601; 21 辽宁科技大学电信学院 ,辽宁 鞍山 114044)
摘 要 : 将模糊控制器和常规 P I控制器结合起来 ,选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则 ,分析输 入变量的量化因子 、输出变量的比例因子在模糊控制系统中对系统性能的影响 。将常规 P I控制 、模糊 P I控 制通过 THJ22 控制实验装置进行实际的液位控制实验 ,并用 MCGS对系统进行监控 。实验结果表明 ,采用模 糊 P ID控制的水箱液位 ,较常规 P I控制其响应速度快 ,且较快地达到稳态 ,从而改善系统的性能 。 关键词 : 模糊控制 ; PLC;液位 中图分类号 : TD273 + 14 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 7169 (2008) 02 - 0057 - 03
设计中选用 THKGK21型过程控制实验装置 , 采用 S72200实现模糊在线整定 P I参数算法 ,并利 用 MCGS组态软件对调节曲线进行实时监控。
1 模糊在线整定 P I控制器参数原理及 设计
如图 1所示 ,模糊控制器其以偏差 e和偏差变
化率 ec作为输入量 ,ΔKp ,ΔTi 为输出量 ,在线调整 P I控制器参数。 K1、K2 量化因子 , K3、K4为比例 因子 。模糊 P I控制器由常规 P I控制部分和模糊 控制器两部分组成。模糊控制器根据 e和 ec,输出 ΔKp、ΔTi 作为常规 P I控制 K′p、T′i 参数的校正量 , 进行在线修改。模糊调整 P I参数计算公式如下 :
基于PLC的温度控制系统设计与实现
基于PLC的温度控制系统设计与实现作者：单素素来源：《科学与财富》2019年第03期摘要：针对锅炉温控系统响应慢、精度低的问题，文章基于PLC结合传统的PID控制，进一步引入模糊控制算法实现系统的总体设计。
通过MATLAB仿真验证了系统具有较高的控制精度及抗干扰性。
关键词：温控系统；PID控制；模糊控制算法1 引言随着传感器技术和控制算法的发展，温度控制要求更高的精度和响应速度。
温度控制广泛应用于各工业生产过程，通常采用PID控制方法，针对不同的控制对象选择不同的PID参数。
模糊PID控制是一种模仿人类思维和经验的控制算法，稳定性高，且可应用于不同的控制对象。
PLC控制与模糊控制算法的结合，是工业控制领域的研究热点之一[1]。
2 系统设计2.1系统硬件该系统由四个模块组成，即采集模块，控制模块，显示模块和执行模块。
采集模块包含PT100温度传感器和变送器，温度传感器采集被测体的温度，转换成电信号，通过变送器将电信号转换成4～20mA标准电流信号。
然后由PLC扩展模块EM235提供的模拟输入通道传给PLC，经PLC运算处理后，将控制量发送给加热及冷却装置来调节温度，同时通过PLC的文本显示屏来显示实时温度值。
2.2系统软件软件部分基于S7-200 PLC平台编写程序，采用模糊PID算法进行温度控制，并在MATLAB平台上仿真实现。
3 模糊PID控制算法CPU根据系统偏差（偏差=给定值-反馈值）和偏差变化率（偏差率=当前周期偏差-上周期偏差）查询相应的模糊控制表，得到Kp、Ki和Kd的设定值，然后进行PID控制。
模糊控制规则的形成来自操作员或专家的经验，他们将知识和经验的控制转化为控制决策表。
这些规则可以用自然语言表达，通常只能形式化。
模糊控制器用于模糊控制过程，系统偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入。
该方法不仅可以保证系统的稳定性，还可以减少过冲和振荡现象。
PID控制对于线性时不变系统的控制是非常有效的，但对于非线性时变复杂系统来说控制效果不佳[2]。
基于PLC与触摸屏实现压力与温度的PID控制
间继 电器 ＫＡ 来 控 制 ， 并 与 电 磁 阀 的 启 动 和 制 动 同时 进 行 。变 频 器 的 变 频 调 速 功 能 由其 内 置 的 Ｐ Ｄ 调 节 功 Ｉ 能 来 完 成 。 通 过 水压 传 感器 输 出 的 ４～２ ０ ｍＡ 模 拟 信
监 控 ， 当供 水 堵 塞 时 ， 水压 传 感 器 发 出开 关信 号 （ ） Ｘ７ ，经 Ｐ Ｃ延时 ｌ ｎ后确认 。当变频器发生故障 Ｌ ｍｉ 时，Ａ、ｃ两端输出异 常开关信号 （ ０ ，Ｐ Ｃ立即 ｘｌ ） Ｌ 停 止 变频器 和所 有 电磁 阀的工 作， 达到 停 止水 泵 工 作 的 目的 。同时触摸屏 也立 即弹 出报 警记录 子界面 ， 显 示故 障信 息 。变 频器 的具 体故 障信 息 由其 操 作 面
两种 Ｐ Ｄ控 制 方 法 ，并 对 两种 方 法进 行 了此较 分析 。 Ｉ
关 键 词 Ｐ Ｃ 触摸 屏 பைடு நூலகம் 程 控 制 Ｌ ＰＤ控 制 Ｉ
０引言
目前应 用 Ｐ Ｃ实 现 Ｐ Ｄ 控制 的 常用 方 法 有 两 种 ： Ｌ Ｉ 硬 件 法 和 软 件 法 。 软 件 法 是 在 Ｐ Ｃ 内 部 程 序 中 采 用 Ｌ Ｐ Ｄ 指 令 ， 该 指 令 由 Ｐ Ｃ 生 产 厂 家设 定 为 固 定 指 令 ， Ｉ Ｌ 用 户 在 使 用 过 程 中 可 以修 改 具 体 参 数 。 硬 件 法 为 采 用外 部 专 用 Ｐ Ｄ 插 件 ，该 插 件 由 Ｐ Ｃ生 产 厂家 制 造 ， Ｉ Ｌ
器 的 输 出 频 率 控 制 水 泵 的 转 速 ， 从 而 达 到 自 动 控 制 管 网 水 压 和 节 能 的 目的 。 灌 溉 供 水 网 受 水 压 传 感 器
表 ２ 变频 器主 要运行 参 数
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。
一种基于PLC的PID流量控制设计
一 种 基 于 ＰＬＣ 的 ＰＩＤ 流 量 控 制 设 计
肖 磊 ，谢 菊 芳
（湖北大学 物 理学 与电子技 术学 院 ，湖北 武汉 ４３００６２）
摘 要 ：提 出一种对液体流量进行 实时 的精确控 制 的设 计方 案．该方案 以 ＰＬＣ控制 为基础 ，由上位机 、 ＰＬＣ．触摸屏 、靶式流量计 、电动调节 阀组成．它不仅适用 于流量控制 ，在 改变动作设 备后 同样适用 于对 温度 、 液位、速度 、高度等模拟量的控制．
２ ＰＩＤ算 法
当被控对象 的结构和参数不能完全掌握 ，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其他技术难 以采
用 时 ，系统控 制器 的结 构和参 数必 须领 先经验 和 现场调 试来 确定 ，这 时应用 ＰＩＤ控 制技 术 最为 方便 ，即
利 用 比例 、积 分 、微分 计算 出控制 量进行 控制 ［３］．ＰＩＤ控 制为 ３环 节叠加 ，公 式为 ：ｒｅ（ｔ）一 Ｋ ｅ（￡）＋Ｋ
收稿 日期 ：２００６—０２—２０ 作者 简 介 ：肖磊 （１９８１一 ），男 ，硕 士 生
维普资讯
第 １期
肖磊等 ：一种基于 ＰＬＣ的 ＰＩＤ流量控 制设计
４５
４、５脚 为反 馈信 号输入 脚 ，与靶式 流量计 连 接 ，对 于两线 制 的流量计 ４、５引脚 间还需 接 一个 １０Ｋ 的 负载 电阻．８、９为模拟 量输 出脚 ，与 电动调 节 阀相 连．１４、１５及 １８、１９脚 为第二路 ＰＩＤ的输入 与输 出． １．３ 传 感器 和动 作机构 流量 采集 采用 数字靶 式流 量计 ，该 种流量 计采 用 累计 计 数 的工 作方 式 ，１ Ｓ钟 累计 １次，工作范围 ４０～１ ０００ Ｌ／ｈ，对大流量的采集较为精确．Ｖ型调节球阀利用球芯转动与 阀座打开 相 割打 开面积 （Ｖ 形窗 口）来 调节介 质流 量 ，调 节性 能 、自洁性 能 好 ，适 用 于高 粘 度 、悬 浮 液 、纸浆 告 示 不 干净、含纤维介质场合．采用直连方式与执行机构连接 ，具有结构紧凑 、尺寸小、重量轻、阻力小 、动作稳 定 可靠 等优点 ．流量 计和 调节 阀的信 号范 围为 ４～２０ ｍＡ，与 ＰＬＣ连接 ． １．４ 触摸 屏 采用 西 门子 的 ＴＤ１００触摸 屏 ，与 ＰＬＣ通 过 ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线 相连．使 用 ＰＲＯＴＯＯＬＳ６．０ 编 辑界 面监控 各种参 数．当上位 机 出现故 障时 ，触摸 屏可 替代 上位机 操作 ，提高 了 系统 的可靠性 ．
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。
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。
基于PLC的自动化控制系统(一)
PLC的功能
开环控制原理图
P：比例调节 即时调节
PID控制原理图
I：积分调节 D：微分调节
滞后调节
提前调节
6、回路控制功能
PLC的回路控制分为开环控制和闭环控制。 开环控制
控制单元向受控单元发送控制指令，受控单元执行指令后， 自身（其他开关、智能仪表）不反馈执行结果。 闭环控制
调速的目的。
步进电机作为一种控制用的特种电机，由于不存在 累积误差，广泛应用于各种开环控制。
PLC的功能
开关量
脉冲量
图1：开关元件 图2：脉冲波形图
数字量
0
12
23
图3：一天当中某诊室就诊病人的年龄分布
模拟量
0
12
23
图4：一天当中气温的变化
5、数据处理功能
PLC具有丰富的数据处理功能，可以实现逻辑运算、 算数运算、数据比较、数据传送、数据位移、进制转换、 译码编码等。中大型PLC的数据处理功能更加齐全，可 完成开方、取余、PID运算等复杂运算。
图形化语言 文本语言
编程语言
梯形图 LD
梯形图
梯形图是PLC使用得最多的图形编 程 语 言 ， 被 称 为 PLC 的 第 一 编 程 语 言。沿袭了继电器控制电路的形式， 是在常用的继电器与接触器控制基 础上简化演变而来的，具有形象、 直观、实用等特C
02 欧系 西门子、施耐德、菲尼克斯、AEG、法国TI
03 日系 三菱、欧姆龙、FUJI
Content
01 PLC的概念 02 行业背景介绍 03 PLC的特点 04 PLC的功能
05 编程语言 06 PLC的组网 07 阀门控制简介
基于PLC的PID控制算法的设计
信号 ｅ ｔ， （） 偏差一 旦产 生 ， 控制 器 立 即产 生控 制作
用， 以减 小偏差 ． 积分 环节 （ ） 主 要 用 于 消 除 静 差 ， 高 系统 Ｉ： 提 的无差度 ． 分 作 用 的 强 弱 取 决 于 积 分 时 问常 数 积 Ｔ Ｔ越 大 ， ， 积分 作用越 弱 ， 之则越 强 ． 反
图 ｌ ＰＤ控 制 系 统原 理 图 Ｉ
第 ５期
孙
晗 ： 于 Ｐ Ｃ的 Ｐ Ｄ控 制 算法 的设计 基 Ｌ Ｉ
７３ １
２ Ｐ Ｃ程 序 Ｌ
在 Ｐ Ｃ中进行 ＰＤ运 算 可 以按 式 （ ） 行 编 Ｌ Ｉ ３进 程， 也可 以选 择 套 用 ＰＤ指 令 ． 面 按 照 式 （ ） Ｉ 下 ３ 编
文章编号：０ ８—１０ （０ ０ ０ ０ １ ０ １０ ４ ２ ２ １ ）５— ７ ２— ２
基 于 Ｐ Ｃ的 ＰＤ控 制 算 法 的 设 计 ① Ｌ Ｉ
孙 晗
（ 徽 机 电职 业 技 术 学 院 电气 工 程 系 ． 徽 芜湖 ２ １０ 安 安 ４ ００）
摘
要 ： 针 对 实际被控 对 象的 时 变性和 非 线性 的特 点 ， 文将 以 Ｐ Ｃ为 平 台进 行 ｌ Ｄ控 制 器 本 Ｌ ｉ
式中：（） ＰＤ结果算法的结果输 出；。 Ｈｆ 为 Ｉ ． 为比例 ｊ ｝
增益 ；１ 积分 时间 常数 ； 为微 分时 间常数． Ｔ为
在 Ｐ Ｃ中运 算 是 按 照扫 描 的 方 式进 行 ， 以 Ｌ 所
在 Ｐ Ｃ中检 测 值 是 按 照设 定 的 时 问 周 期 进 行 采 Ｌ
样， 然后 带到 公式 中进 行 运算 ． 假设 采样周 期为 Ｔ ，
一
） （） ２
基于PLC的电气自动化控制系统设计
基于PLC的电气自动化控制系统设计1. 引言1.1 背景介绍在工业生产领域，电气自动化控制系统起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展，自动化技术已经逐渐成为现代工业生产中必不可少的一部分。
基于可编程逻辑控制器（PLC）的电气自动化控制系统在工业控制领域得到了广泛的应用。
随着电气自动化控制系统在工业生产中的应用不断普及和深化，对于PLC技术的研究和应用也变得尤为重要。
本文将深入探讨基于PLC的电气自动化控制系统设计原理、系统硬件设计、系统软件设计以及系统测试与调试等内容，旨在为工程技术人员和相关研究者提供一些有益的参考和借鉴，促进工业自动化领域的发展和进步。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于PLC的电气自动化控制系统设计的技术原理和方法，进一步提高电气自动化控制系统设计的效率和精度。
通过对PLC技术的详细介绍和系统设计原理的分析，探讨如何应用PLC技术来优化电气自动化控制系统的设计过程，提高系统的可靠性和稳定性。
本研究旨在探讨如何采用PLC技术实现对电气设备的远程监控和控制，提升系统的智能化水平。
通过本研究的深入探讨和实践验证，旨在为电气自动化领域的相关技术研究和应用提供参考和借鉴，促进电气自动化技术的发展和进步。
1.3 意义和价值在现代工业生产中，电气自动化控制系统已经成为生产过程中必不可少的部分。
其作用不仅在于提高生产效率、降低生产成本，更重要的是确保生产过程的稳定性和安全性。
PLC作为电气自动化控制系统中的核心控制设备，具有灵活、可靠、安全等特点，广泛应用于各种工业控制领域。
设计基于PLC的电气自动化控制系统可以实现对生产过程的精密控制，实时监测生产数据并作出相应的调整，从而提高生产效率和产品质量。
PLC技术还可以实现生产线的智能化管理，提升整个生产过程的自动化水平。
在现代社会追求高效、节能、环保的发展趋势下，电气自动化控制系统的设计显得尤为重要。
通过设计基于PLC的电气自动化控制系统，可以有效降低能耗、减少人为误操作对生产过程的影响，提高工业生产的可持续发展能力。
基于PLC和组态王的液位PID控制系统教材
目录1 《控制系统集成实训》任务书 (2)2 总体设计方案 (4)2.1 系统组成 (4)2.2 水箱液位控制系统构成 (4)2.3 水箱液位控制系统工作原理 (5)2.4 仪表选型 (6)2.4.1 GK-01电源控制屏 (6)2.4.2 GK-02传感器输出与显示 (7)2.4.3 GK-03单片机控制 (7)2.4.4 GK-07交流变频调速 (8)2.4.4 GK-08 PLC可编程控制 (8)2.5 PLC设计流程图 (9)3 外部接线图 (10)4 I/0分配 (10)5 梯形图 (11)6 组态王界面 (15)6.1 主界面 (16)6.2 数据词典 (16)6.3 曲线监控 (17)6.4 水流动画程序 (18)7 调试和运行结果 (19)7.1 比例控制 (19)7.2 比例积分调节 (19)心得体会 (21)参考文献 (22)1.《控制系统集成实训》任务书题目：基于PLC和组态王的液位PID控制系统一、实训任务本课题要求设计液位PID控制系统，它的任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度,并通过PID控制减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。
1.实训模块：1、THKGK-1过程控制实验装置GK-02、GK-07、GK-08。
2、计算机及STEP7运行环境（安装好演示程序）、MPI电缆线，组态王软件。
2.控制原理和控制要求：控制原理如图所示，测量值信号由S7-200PLC的AI通道进入，经程序比较测量值与设定值的偏差，然后通过对偏差的P或PI或PID调节得到控制信号（即输出值），并通过S7-200PLC 的AO通道输出。
用此控制信号控制变频器的频率，以控制交流电机的转速，从而达到控制水位的目的。
S7-200PLC和上位机进行通讯，并利用上位机组态王软件实现给定值和PID参数的设置、手动/自动无扰动切换、实时过程曲线的绘制等功能。
二、实训目的通过本次实训使学生掌握：1）实际控制方案的设计；2）编程软件的使用方法和梯形图语言的运用；2）程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。
基于国产PLC的PID功能设计
基于国产PLC的PID功能设计
马宗军;程广河;赵景波;胡阵;白金强;唐勇伟
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)4
【摘要】针对目前国产可编程逻辑控制器(PLC)在工业控制系统中逐渐普及但功能单一的情况,为国产PLC设计了PID模块,包括普通PID控制功能和PID参数自整定功能,适用于普通PID控制和无模型控制对象的自动PID控制。
开发了PID的用户交互界面及控制参数自动迭代算法,嵌入至本实验室自主研发的国产山科PLC中,通过控制编码器电动机验证了PID功能模块的鲁棒性、快速性、安全性、稳定性,旨在为工业自动化控制系统国产PLC的功能设计提供一定借鉴和参考。
【总页数】5页(P73-77)
【作者】马宗军;程广河;赵景波;胡阵;白金强;唐勇伟
【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院)(国家超级计算济南中心);青岛理工大学信息与控制工程学院;山东省计算机网络重点实验室(计算机科学)
【正文语种】中文
【中图分类】TP271
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1.PLC国产之路,5%的反思——小型PLC,国产PLC发展的困境
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4.
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基于PLC的智能温度控制系统设计
第16期2023年8月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.16August,2023作者简介:丁艳玲(1978 ),女,吉林榆树人,工程师,硕士研究生;研究方向:电气自动化技术㊂基于PLC 的智能温度控制系统设计丁艳玲(南京机电职业技术学院,江苏南京211135)摘要:在工业自动化生产线中,对温度控制的要求不断增加㊂智能化㊁数字化的温度控制系统是今后的发展趋势㊂文章以西门子PLC 为核心,通过温度传感器信号采集,转换器传送给PLC ,通过现场采集温度与设定温度的误差对比,经过PID 模拟量整定及程序处理后,启用相应的制热或散热系统,构建自动闭环运行的温度系统,系统应用在生产线锅炉温度的自动控制,可以改善现场工作环境,提高设备使用寿命㊂关键词:PLC ;温度传感器;PID中图分类号:TP332㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀随着现代科学技术的迅猛发展,工业现场对温度控制系统的要求不断提高㊂智能化㊁数字化㊁人性化的温度控制系统是以后的发展趋势㊂智能控制系统技术日益更新,温湿度测控领域也在快速发展㊂在数字技术的创新引领下,温湿度系统测控芯片也不断更新,被广泛应用于工业和农业等领域㊂智能温湿度控制系统以PLC 或者单片机为核心,通过现场采集温度与设定温度的误差对比,经过系统误差校正,启用相应的制热或散热系统,进而实现温湿度的恒定调节,改善工业现场工作环境,提高设备使用寿命㊂1㊀系统整体分析1.1㊀设计思路㊀㊀随着微电子技术的快速发展,在自动控制理论和方法发展的引领下,温度测控领域快速发展㊂我国温度控制系统在数字化㊁自适应和参数自整定等方面已经取得一定成果,根据工业现场自动控制的需求,设计性能良好的温度控制器及相关仪器仪表,被广泛应用于工业和农业等领域㊂硬件控制系统中,目前温度控制系统比较成熟产品主要以温控模块及传统PID 控制器为主,其适应性有一定局限,较难用于控制存在滞后㊁比较复杂和时间变化的温度系统㊂因此,智能化㊁数字化㊁人性化的温度控制系统是今后市场的发展趋势㊂1.2㊀技术说明㊀㊀现代工业生产要根据市场需求做出快速反应,生产小批量㊁多规格㊁成本低和质量高的产品,为了满足不同的生产需求,自动化生产线的控制系统要具有相当高的可靠性和灵活性㊂本文以西门子PLC 为核心,通过温度传感器进行信号采集,PLC 模拟量参数调整实现生产线锅炉温度的自动控制㊂为实现智能化控制,温度实时显示根据需求调整,本系统开发的监控软件是性能稳定的工业自动控制系统,既可以使用灵活的组态方式,又具有适应性强㊁开放性好㊁界面友好㊁成本低等优点㊂2㊀系统硬件设计㊀㊀PLC 是控制系统的核心,具有发送接收指令㊁数据存储和模拟量处理等功能[1]㊂本设计以西门子PLC 控制器为核心,使用西门子CPU226㊂该PLC 使用24V 电源供电,硬件具有24/16数字量输入输出通道,共有40个数字量输入输出通道;该CPU 具有26K 存储空间,6个独立的可灵活使用的高速计数器和2路独立的20kHz 高速脉冲输出;CPU 还具有PID 参数控制功能,可供使用者灵活应用㊂温度控制系统硬件由温度传感器㊁温度控制模块㊁加热管㊁运行指示灯组成㊂根据PLC 主机输入输出分配,绘制PLC 控制系统外部接线,如图1所示㊂图1㊀PLC 外部接线在PLC扩展模块中,EM235是最常用的模拟量扩展模块,可以实现4路模拟量输入和1路模拟量输出功能㊂模块采用标准电压和标准电流信号,变送器与模拟量模块之间通过三线制接线[2]㊂通过EM235硬件组态参数设置,将变送器主回路交流电流转换成按线性比例输出电流信号控制系统的核心,具有发送接收指令等功能,输出为直流4~20mA标准电流信号,根据系统控制要求连接到电脑或外部设备㊂通过分辨率参数计算,本设计输入设置成相同的模拟量输入范围和格式㊂本设计使用EM235温度检测和控制模块,将检测到的温度值进行转换,转换模块将0~10V模拟信号转化为占空比,控制加热系统进行锅炉加热㊂系统输出的模拟信号也是0~10V,对应温度变化为60~ 100ħ㊂由于加热需要,锅炉外接24V直流电源,根据温度检测数据结果判断是否启用加热电源㊂输入输出地址分配如表1所示㊂表1㊀温控系统I/O分配输入信号输出信号I0.0启动按钮Q0.1启动指示灯Q0.3正常运行指示灯Q0.5锅炉加热指示灯I0.1停止按钮Q0.2停止指示灯Q0.4温度报警指示灯3㊀系统软件设计㊀㊀在PID控制中,P比例控制是一种比较简单的控制方式㊂比例控制器的输出与输入误差信号成比例关系㊂其使用特点是具有快速响应,控制及时,缺点是很难消除余差㊂I是积分控制,该控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系㊂积分控制和比例控制相比优点是可以消除余差,缺点是滞后,不能快速对输入误差进行有效的抑制㊂微分控制优于前两种控制方法,其输出与输入误差信号的变化率成正比关系,在一定程度上减小误差㊂微分控制具有超前预判功能,能根据反馈结果预测误差变化的趋势㊂该控制可以避免较大误差出现,但不能消除误差㊂综合上述,在控制系统中控制器要合理使用㊂西门子S7-200系列PLC软件使用的PID回路指令格式㊂该指令EN端为驱动条件,当EN端口执行条件满足,就可进行PID运算㊂该指令有两个操作数TBL和LOOP㊂TBL端是回路表的起始数据地址,本文采用的是VB100㊂根据指令使用说明,一个PID 回路需使用32个字节空间,地址范围是VB100~ VB131㊂LOOP端是回路号,本文使用4,可以是0~7,不可以重复使用[4]㊂温度传感器输入的电压信号经过EM235进行数据转换后,得到一个整数值,而PID指令能够执行的数据必须是实数型,所以需要在PID指令前把整数转化成实数[3]㊂使用指令DTR实现转换功能,对应转换程序如下:MOVW AIW0AC0DTR AC0AC0MOVR AC0VD100PID参数整定方法是确定调节器的比例系数P㊁积分时间T i和微分时间T d,改善系统的静态和动态特性,使系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求[5]㊂经验法又叫现场凑试法,它不需要进行事先的计算和实验,而是根据运行经验,利用一组经验参数,根据反应曲线的效果不断地改变参数,对于温度控制系统,工程上已经有大量的经验,其规律如表2所示㊂表2㊀温度控制器参数经验数据被控变量规律的选择比例度/%积分时间/min微分时间/min 温度滞后较大20~603~100.5~3㊀㊀根据反复的试凑,调处比较好的结果是P=15, I=2.0,D=0.5㊂本设计中PID模块除了采样时间和PID的3个设定参数外,其余几个参数都要求输入或输出值为0.0~1.0㊂为满足参数输出值范围,在PID指令使用之前,需要把PV和SP的值作归一化处理[6]㊂智能温度控制系统中温度控制子程序,如图2所示㊂智能温度控制系统中模拟量程序处理部分程序,如图3所示㊂组态王开发监控系统软件,具有适应性强㊁开放性好㊁易于扩展㊁经济㊁开发周期短等优点㊂通常可以把这样的系统划分为控制层㊁监控层㊁管理层3个层次结构㊂其中,监控层对下连接控制层,对上连接管理层,它不但实现对现场的实时监测与控制,而且可以在系统中完成上传下达㊁组态开发的重要作用㊂系统考虑3方面问题:画面㊁数据㊁动画㊂通过对监控系统要求及实现功能的分析,采用组态王对监控系统进行设计㊂组态软件提供了可视化监控画面,有利于实时现场监控㊂图2㊀温度控制子程序图3㊀模拟量信号处理程序本文研究的温度控制系统中,PLC 变量中内存VD0地址存放当前实际温度,并规定105ħ为温度上限㊂当超过上限值时,监控系统要作出相应告警信号,操作人员要做出相关的告警处理㊂4 结语㊀㊀本文使用西门子S7-200PLC 和组态软件组态王的基础上设计智能温度控制系统,实现恒温控制,该系统测量准备㊁报警快速㊁性能稳定㊂系统使用组态王人机界面进行监控与报警,系统操作简便,性能稳定,可进一步在原有监控界面开发新功能㊂编程时使用编程软件自带的PID 指令向导模块,这样虽然方便,但会导致控制系统超调量和调节时间都稍微偏大,如果编写PID 控制子程序,控制效果可能会更好㊂智能温度控制系统在温度检测精度和报警实时性方面还有一定的不足,需进一步优化程序㊁提高系统采集信号的准确性㊁通信传输的实时性,保证系统应用稳定性㊂系统输出将进一步扩展到多种电压输出,应用到不同工业现场环境㊂参考文献[1]廖常初.S7-200PLC 编程及应用[M ].北京:机械工业出版社,2002.[2]Frank.D.Petruzella.PLC 教程[M ].3版.北京:人民邮电出版社,2007.[3]西门子(中国)有限公司.深入浅出西门子S7-200PLC [M ].3版.北京:北京航空航天大学出版社,2007.[4]陈建明.电气控制与PLC 应用[M ].北京:电子工业出版社,2009.[5]袁任光.可编程序控制器选用手册[M ].北京:机械工业出版社,2002.[6]戴仙金.西门子S7-200系列PLC 应用与开发[M ].北京:中国水利水电出版社,2007.(编辑㊀姚㊀鑫)Design of intelligent temperature control system based on PLCDing YanlingNanjing Vocational Institute of Mechatronic Technology Nanjing 211135 ChinaAbstract In industrial automation production lines the demand for temperature control continues to increase.Intelligent and digital temperature control systems are the future development trend.This article takes Siemens PLC as the core collects temperature sensor signals and transmits them to the PLC through a converter.By comparing the error between the temperature collected on site and the set temperature and after PID analog tuning and program processing the corresponding heating or cooling system is enabled to construct an automatic closed -loop temperature system.The system is applied to the automatic control of boiler temperature on the production line which can improve the on -site working environment and prolong the service life of the equipment.Key words PLC temperature sensor PID。
基于PLC电动机智能控制系统设计
存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。
1.2.1 输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
1.1.4 电源
PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电。
1.1.5 编程器
编程器是PLC的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。
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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 ．
一
根据Ｐ Ｉ Ｄ 参数 自整定原则 ，用于校正Ｐ Ｉ Ｄ 参数的模糊控制器采用两 输人三输 出 的模糊 控制器 ，以系统误 差和误差变 化率为输入语 言变 量。控制系统原理如图１ 所示 ： 二 、智 能化控制 系统 的总体设 计
２ ． １ 系统 软硬 件平 台的选 择
上 位计 算机 要 实现 稳 定运 行显 示及 各 种参 数设 置 ，我 们选 用 Ｖ Ｃ ＋ ＋ ６ ． Ｏ 软件进行 开发实现对现场 的数据采集 ，并通过友好直观的画面
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ： Ｐ Ｌ Ｃ； ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ； Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ； ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ
在现代工业企业的生产和管理中 ，大量的物理量 、特性参数 需要 进行实时检测 、监督管理和 自动控制 。这是现代化工业生产必不 可少 的基本手段 。从单 台计算机的直接监控到多级计算机监控系统 ，以及 分布式 、网络化 、智能化 的系统 ， 在各种企业中都有应用 。 计算 机多级监控系统 ， 是 以监控计 算机 为主体 ，加上检 测装 置 、 执行机构 ，与被监测控制的对象（ 生产过程洪 同构成的整体 。在该系统 中，计算机实现 了对生产过程的检测 、监督和控制。本文结合在 沙盘 控制 系统 中的实际应用 ，采用可编程控制器Ｐ Ｌ Ｃ 与上位机构建多级集 散控制 网络 ，结合软件设计 ，实现了智能化沙盘控 制系统设计 。与原 有 同类型系统相 比本系统集过程控制与智能化管理 于一体 ， 控制质量 高、 能耗低 、系统更加稳定可靠 。
ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｓ ｅ ｓ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｎｄ ａ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｔ ａ
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