电阻炉PLC-HMI系统方案设计
PLC锅炉触摸屏控制系统系统方案设计
毕业设计（论文）学生：学号：专业：系（院）：毕业设计题目：基于PLC的锅炉控制系统设计指导教师：职称：讲师摘要目前，在锅炉行业中，它们的控制结构大多采用按钮和继电器或程序控制器来实现，这种控制方式智能化程度低，只能简单地对锅炉的燃烧状态和水位进行即时控制，无法对锅炉工作时的运行参数、启动时间及校正时间进行灵活地设置和修改，不能动态地反映出锅炉的当前工作状态，也无法对锅炉以前发生的故障和总点火次数、风机运行时间及燃烧器运行时间进行准确地累积记录，影响锅炉的管理和维护。
此外，现有锅炉如需多台联网控制，则需增加控制台，加大成本，设备结构也更趋复杂。
PLC 和触摸屏联合控制的智能锅炉，它包括有锅炉本体，本体上设的控制柜，其特征在于在控制柜设有可编程序控制器PLC，在控制柜表面设有触摸屏，PL C的通讯端口通过通讯电缆与触摸屏的通讯端口相连，PLC的多路输入端分别与设置在锅炉本体的各水位开关、温度开关、电导率开关、压力开关、火焰检测探头及过载开关的输出相连，PLC的多路输出端口分别接锅炉本体的各对应电磁阁及对应控制器。
采用西门子的S7--200PL控制，不仅简化了系统，提高了设备的可靠性和稳定性，同时也大幅地提高了燃烧能的热效率。
通过触摸屏操作面板修改系统参数可以满足不同的工况要求，机组的各种信息，如工作状态、故障情况等可以声光报警及文字形式表示出来，主要控制参数(温度值)的实时变化情况以趋势图的形式记录显示，方便了设备的操作和维护，该系统通用性好、扩展性强，直观易操作。
关键词锅炉 PLC 智能化触摸屏目录第1章绪论 ........................................................................................................................................ - 1 -1.1 锅炉控制系统概述.............................................................................................................. - 1 -1.2 国外研究现状...................................................................................................................... - 1 -1.3 本课题研究背景及意义...................................................................................................... - 3 -1.3.1 基于PLC锅炉控制系统的背景 ............................................................................... - 3 -1.3.2 本课题研究意义......................................................................................................... - 3 -1.3.3本章小结...................................................................................................................... - 4 - 第2章PLC分布式监控系统 ........................................................................................................ - 5 -2.1 PLC概述 ................................................................................................................................ - 5 -2.2PLC监控技术 ......................................................................................................................... - 6 -2.3 PLC监控系统的结构 ............................................................................................................ - 6 -2.4 PLC监控系统的功能组成 .................................................................................................... - 7 - 第3章触摸屏技术 .......................................................................................................................... - 8 -3.1 触摸屏技术概述.................................................................................................................... - 8 -3.2 触摸屏的工作原理................................................................................................................ - 9 -3.3触摸屏技术工程应用........................................................................................................... - 10 - 第4章锅炉控制系统技术............................................................................................................... - 12 -4.1 锅炉系统基本工艺过程...................................................................................................... - 12 -4.2 系统监控对象及系统工艺要求.......................................................................................... - 12 -4.2.1系统监控对象及子系统划分.................................................................................... - 12 -4.2.2各子系统的工艺要求.............................................................................................. - 13 -4.3系统总体性能及监控要求................................................................................................... - 13 -4.3.1锅炉监控系统的总体性能........................................................................................ - 13 -4.3.2锅炉监控系统的总体功能...................................................................................... - 14 -4.3.3系统的监控要求...................................................................................................... - 14 - 第5章结论 .................................................................................................................................... - 16 - 致 ........................................................................................................................................................ - 17 - 参考文献 ............................................................................................................................................ - 18 -第1章绪论锅炉作为重要的动力设备，已广泛应用于化工、炼油、发电等工业生产中，同时锅炉又是工业生产及采暖供热中一次能源转换为二次能源的重要设备。
电阻炉温度控制系统设计方案书
题目：电阻炉温度控制系统设计电阻炉温度控制系统设计摘要随着科学技术的飞速发展，控制理论不断丰富和完善，控制技术也在向智能化、开放性、高可靠性的方向发展。
目前常用的控制方式有智能化仪表、PLC、DCS，它们可组成各种控制系统以满足不同的控制要求。
其功能越来越强大、性能也越来越完善，并具有控制精度高、抗干扰能力强、防爆性强等特点。
本文研究的是电阻炉的温度控制系统，由于电阻炉在生产和生活中的应用比较广泛，所以电阻炉的温度控制就显得尤为重要了。
建立一个控制系统首先要针对控制对象进行研究，本设计的研究对象是实验室现有的管式电阻炉，因此本文对其进行了对象性能测试。
然后针对电阻炉的特点，提出了利用数字调节器、固态继电器等器件组成温度控制系统，通过调节参数实现对电阻炉温度的控制。
这种方法经济、简单、易操作，控制精度高。
最主要的是：学会了利用实验室现有的设备去掌握设计一个控制系统，更深刻的理解设计控制系统的思想，为以后的学习、工作打下了坚实的基础。
关键词：电阻炉；对象特性测试；控制系统；PWM；调节器Resistance furnace temperature control systemAbstractAlong with science's and technology's swift development, the control theory is unceasingly rich and is perfect, the control technology also to the intellectualization, openness, the redundant reliable direction develops. At present the commonly used control mode has the intellectualized measuring appliance, PLC, DCS, they may compose each kind of control system to satisfy the technique of production the request. Its function is getting more and more formidable, the performance to be getting more and more perfect, and has the control precision to be high, antijamming ability is strong,What the explosion-proof strong and so on characteristic this article studies is resistance furnace's temperature control system, because resistance furnace in produces and in the life application is quite widespread, therefore resistance furnace's temperature control appeared especially important, established a control system first to aim at the controlled member to conduct the research. This design's object of study is the laboratory existing tubular resistance furnace, therefore this article has carried on the object performance test to it. Then in view of resistance furnace's characteristic, proposed use component composition temperature control systems and so on digit regulator, solid state relay, realize through the adjustment parameter to the resistance furnace temperature control. This method economical, simple, easy to operate, the control precision is high. What is most main: Grasps using the laboratory existing equipment designs the work which a control system , the more profound understanding design control system's thought that for the later study, the work has built the solid foundation.Key word: resistance furnace；characteristics of the test object；control system；PWM；regulator目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .......................................................................................................................................... I II 第一章引言 (1)1.1电阻炉的概述 (1)1.2电阻炉温度控制系统的应用与发展 (2)第二章电阻炉的温度控制系统设计概述 (4)2.1 总体方案设计 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计原理 (4)第三章电阻炉温度特性的测试、记录及分析 (6)3.1 电阻炉温度特性测试 (6)3.1.1 对象特性测试中所用仪表 (6)3.1.2 对象特性测试原理 (6)3.1.3 进行温度特性曲线测试的仪器仪表的接线图 (6)3.2 温度特性曲线的记录与分析 (8)3.2.1 温度特性曲线的记录 (8)3.2.2 温度特性曲线试验结果的数据处理的方法 (9)3.2.3 温度特性曲线数据处理 (14)第四章电阻炉温度控制系统的设计 (17)4.1 电阻炉温度控制系统的实现过程 (17)4.1.1 电阻炉温度控制系统的系统方框图及调节过程 (17)4.1.2 仪器仪表介绍 (17)第五章电阻炉温度控制系统的参数整定及系统调试 (31)5.1 温度控制系统的实现线路 (31)5.1.1 系统的连线框图 (31)5.1.2 系统的连接线路及自动控制过程 (31)5.2 PID调节器及其参数的整定 (31)5.2.1 P、I、D各运算规律的作用 (31)5.2.2 PID参数的整定方法 (35)5.2.3 系统的PID整定结果及分析 (38)总结 (40)参考文献 (42)附录A 系统接线端子图 (44)附录B PWM电路原理图 (45)附录C PWM程序 (46)致谢 (52)第一章引言1.1电阻炉的概述工业炉是在工业生产中利用燃料燃烧或电能转化的热量将物料或工件加热的热工设备。
基于PLC的智能炉温网络控制系统设计
基于PLC的智能炉温网络控制系统设计环形炉温控制系统的良好设计，将直接关系到炉的燃烧质量和燃料的节约，以及减少对污染气体的排放。
近几年，由于智能化的炉温控制系统越来越成熟，对以后的工业发展显得越来越重要，也是社会的发展趋势。
标签：PLC；智能控制系统；炉温；设计引言燃炉主要运用于冶金、采矿等众多工业领域，智能炉温控制系统通过PLC 的智能调节系统，能够很好地实时监测和调整炉温，使炉内的燃料尽量达到完全燃烧，减少对燃料的浪费，降低对空气的污染。
基于PLC智能控制系统的设计和应用，将在很大程度上减少了人力的投入，也保证了燃炉的安全性和高效性。
1 系统结构设计该系统的主要结构由PLC以及MCF5272构成，系统的运行部件由电动部件和切向调节阀构成，并且微处理器会自动把数据处理后传输给PLC。
而PLC会通过模糊的智能控制系统把数据处理好后输出给系统，制动调节水位的装置会根据智能控制系统反馈的信息，把水位调节到与闸门相平衡的位置。
这样始终保持锅炉中的水位与水蒸气蒸发掉的水位保持平衡，达到自动控制的目的。
1.1 搭建硬件平台给燃炉搭建一个合适的平台，通过预先输入实测的温度值，经过预设系统进行计算。
不断调整系统的参数，使实测值与计算值相符，以达到对水位的及时调整，保证蒸汽量的持续输出。
将数据处理器处理后的数据传输到PLC，这样PLC 就可以不用再对数据进行处理，直接对接受的信号做出相应的反应。
PLC智能控制系统，既保证了运行的安全性又大大地减少了人力，对以后的锅炉发展有大大的好处。
下面，通过一张图纸，更清晰地了解搭建平台的具体布置。
1.2 实现系统软件的控制在平台上通过软件的方式对锅炉进行实时控制，防止锅炉出现危险，并且当锅炉出现危险时，系统通过报警器自动发出警报，这时还可以通过人为的方式进行手动控制，来应对不可逆转的过程。
而在正常情况下，还是主要采取智能控制的方式为主，人为控制的方式为辅。
1.3 应用WISMO2C通信控制模块系统中装入SIM卡，不仅可以方便地输入和输出數据，还可以实时地进行一些漏洞的修补，以便系统能够更好地运行。
电阻炉PLCHMI系统设计方案模板
电阻炉PLCHMI系统设计方案台车式电阻炉自动化控制系统设计孙瑜马钢第三钢轧总厂H型钢点检室摘要：台车式电阻炉（下文中简称电阻炉）主要被应用于金属加工的热处理工艺当中，在轧钢厂中的主要用途为轧辊辊套的热装加热。
其控制系统的主要控制对象是炉温，经过对电阻加热棒电源电压的控制达到控制炉温的目的。
传统的电阻炉控制系统中普遍采用温度控制仪与继电器接触器控制线路相结合的控制方法。
可是由于温度控制仪存在功能单一、操作繁琐、实际的炉温与加热时间信息不易读取等缺点，而继电器接触器控制方式存在隐患故障点多，工作不可靠，等缺点。
因此当前国内已经有一些厂家在利用可编程序控制器(下文中简称PLC)以及人机界面设备（下文中简称HMI）来提升电阻炉的自动化程度。
然而在温控方面她们任然在使用温度控制仪来进行炉温控制。
本文所阐述的是一种利用西门子的S7-200PLC以及西门子的SMART 700触摸屏所具有的特殊功能来具体实现电阻炉的包括温度控制在内的全自动化控制方法。
关键词：可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）、比例积分微分调节（PID）、脉宽调制(PWM)、静态继电器（SSR）一、前言当前H型钢厂使用的台车式工业电阻炉控制系统陈旧，故障率高，特别是温度控制仪工作可靠性差，曾多次出现炉温不受控故障。
为此我才产生了对电阻炉的控制系统进行改造设计的想法。
由于我对西门子的工控产品比较熟悉，因此就在西门子的小型自动控制设备中寻找合适的产品。
在充分考察过后我发现运用S7-200PLC与西门子最新的SMART 700触摸屏相配合就能够非常好的解决这个问题。
二、正文1.电阻炉控制任务分析：电阻炉的控制过程：首先电阻炉操作员要根据工件的加热要求，在温控仪中编制加热程序，之后操作员要将工件放置在台车上并启动台车将工件送入炉中，在关闭炉门和启动风机之后操作员启动温控仪运行加热程序，在温控仪的控制下完成加热程序之后会自动停止加热。
根据以上简述的对电阻炉的控制要求，能够看出电阻炉控制系统的任务大致上能够分成闭环炉温控制和对炉门、台车以及风机电动机的一般逻辑控制两部分。
电阻炉监控系统设计——基于PLC的设计毕业设计
1
课题
电阻炉温度是工业生产的重要参数。在许多工业生产领域举足轻重。对于不同工艺要求的电阻炉监控系统，其控制方案也不相同[1]。电阻炉温度控制系统的工艺进程复杂多变，具有不肯定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
2
图2-1
XY-JRL型高温加热炉是石化和学校等科研单位对需要加热达1000度,必选产品,也是最理想的产品。
电阻炉的结构：
是由不锈钢薄板（表面法纹）压制成两个半圆，两头装配铸铁镀铬端盖组成两个半圆桶,再将两个半圆桶炉体的一边用不锈钢绞链连接，另一边用入口不锈钢达扣安装组合成炉体，炉体外开合处并配有不锈钢把手，可将两个半圆炉自由打开或关闭，炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘的材料的碳化硅炉瓦，及陶瓷纤维保温材料，外壳装有与电源接线的接线盒（两半圆炉之间有并联和串联两种接线方式）和炉体安装固定三角架。
设计采用了上位机（PC机）进行组态监控。PC机中安装组态王软件，进行实施监控。组态项目中制作了各类监控画面，用户可方便地查询和监控PLC的运行情形、数据收集和在线对控制系统监控。
关键词：温度控制 ，PLC，PID算法和PWM技术，组态王
RESISTANCE FURNACEMONITORING SYSTEM DESIGN BASED ONTHE DESIGN OFTHEPLC
目前的控制领域中占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID控制结构简单、稳固性好、工作靠得住、利用中没必要弄清系统的数学模型[3]。因此，设计利用了常规的PID控制。
组态王软件是指一些数据收集与进程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，利用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。有了组态软件就不用进行繁琐的编程。组态王是国内一家影响力较好的组态软件公司开发的，组态王具有流程画面，进程数据记录，趋势曲线，报警窗口，生产报表等功能，已经在工业生产的多个领域被应用[4]。
电阻炉微型计算机温度控制系统的设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：自动化学院题目: 电阻炉微型计算机温度控制系统的设计初始条件：设计一个电阻炉微型计算机温度控制系统，系统为一阶惯性纯滞后特性，温度控制要求为100℃，温度控制精度为 1℃；通过LED 显示温度；要求完成的主要任务:1．输入通道及输出通道设计（温度传感器，A/D转换，PWM输出控制和温度调节驱动电路）；2．键盘(温度设置)与LED（温度显示）接口设计；3．采用SMITH预估控制算法；4．系统软件流程及各程序模块设计；5．完成符合要求的设计说明书时间安排：2011年6月20日~2010年6月30日指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1 控制对象及其控制性能要求 (3)2 系统控制方案的比较 (3)3 微机控制系统总体设计 (4)4.1 温度信号输入通道 (4)4.1.1 温度传感器 (5)4.1.2 运算放大器 (6)4.1.3 A/D转换器 (6)4.2 执行信号输出通道 (7)4.3 LED显示模块 (8)4.4 系统控制器电路设计 (9)5 Smith预估控制算法 (10)6 系统软件设计 (11)小结 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录一 (15)附录二 (22)附录三 (23)电阻炉微型计算机温度控制系统的设计摘要单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文用89C51单片机自制了一个温度控制系统，重点介绍了该系统的硬件结构，即输入通道及输出通道、LED 接口显示与主控制器的设计及编程方法。
关键词：单片机、温度传感器、模/数转换器、输入输出通道1 控制对象及其控制性能要求本系统电阻炉进行微型计算机控制，系统为一阶惯性纯滞后特性动态特性()1s Ke G s Ts τ-=+，温度控制在100℃，温度控制精度为1℃，电阻炉的温度通过LED 数码管显示。
基于PLC的电阻炉温度控制系统最终版[1]
![基于PLC的电阻炉温度控制系统最终版[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/862aea4f783e0912a2162a2b.png)
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计基于PLC的电阻炉温度自动控制系统专业名称自动化班级学号学生姓名指导教师顾德英设计时间2010.6.28~2010.7.9东北大学秦皇岛分校自动化工程系《自动控制系统》课程设计任务书专业自动化班级50702 姓名蒙杰设计题目：基于PLC的电阻炉温度控制系统一、设计实验条件地点：自动化系Rockwell实验室实验设备：PC机、Mircologix1500可编程控制器、管式电阻炉二、设计任务设计PLC自动控制系统，设定电阻炉的温度在一个特定的范围之内，并自动调节电阻炉温度到这个范围中。
设计要求：使用AB公司的Mircologix1500可编程序控制器，实现电阻炉的温度控制。
三、成员廖秀娟、张立辉、蒙杰、孙晨晨、陈晓、东北大学秦皇岛分校课程设计报告用纸1、前言1987 年，国际电工委员会（IEC）颁布的可编程控制器标准第三稿中，对可编程控制器的定义如下：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。
它采用可编程序的存储器，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的指令，并通过数字式、模拟式的输入/输出，控制各种机械或生产过程。
电阻炉是热处理常用设备之一，电阻炉可以提供室温至1200℃范围的温场。
维持电阻炉某一范围的温度恒定是必须要解决的问题。
电阻炉的发热体为电阻丝。
电阻炉通常采用模拟仪表测量温度，并通过控制交流接触器的通断时间比例来控制加热功率，由于模拟仪表本身的测量精度差，加上交流接触器的寿命短，通断比例低，故控制精度低。
本文设计一个采用AB公司Micrologix1500可编程序控制器实现对电阻炉温度的自动控制。
PLC的模拟量输入模块反馈的炉温实际值与给定值的偏差进行PID运算，运算结果输出控制电阻炉平均功率的大小，来达到控制炉温的目的。
2、电阻炉温度控制系统基本构成由PLC控制的电阻炉温度控制系统构成如图1所示，系统工作过程：一是给定值（0~1200℃）通过键盘输入PLC主机，再由PLC主机传递给数字量输出模块，控制固态继电器的开关状态，从而控制电阻炉的加热情况；二是通过温度检测装置热电偶检测到的变换为电流信号的炉温值通过模拟量输入模块读入PLC主机，由PLC主机内部PID的程序与温度给定值相比较，对数字量输出模块进行下一度的控制。
基于PLC电阻炉温度控制系统设计
基于PLC电阻炉温度控制系统设计1.引言电阻炉是一种常见的热处理设备，用于加热金属或其他材料至一定温度。
为了确保加热过程的准确性和安全性，需要使用温度控制系统对电阻炉进行控制。
本文将基于PLC来设计一个电阻炉温度控制系统。
2.设计方案2.1系统架构该系统的基本架构由以下几个部分组成：传感器模块、控制模块、执行模块和人机界面。
传感器模块用于监测电阻炉内部的温度，并将温度信号传输给控制模块。
控制模块采用PLC作为核心控制器，负责接收传感器信号并根据设定的温度值进行控制。
执行模块根据PLC的指令，控制电阻炉的加热功率以调节温度。
人机界面用于设置设定温度和显示当前温度，以及监控系统状态。
2.2硬件设计传感器模块使用高精度的温度传感器（如热电偶或热电阻），将温度信号转换为模拟电信号，并通过模拟输入模块将信号输入到PLC。
控制模块采用PLC作为核心控制器。
PLC具有较高的可编程性和稳定性，能满足温度控制系统的要求。
PLC通过模拟输入模块接收传感器信号，并通过数字输出模块控制执行模块。
执行模块由电源模块和电阻器组成。
电源模块为电阻炉提供电力源，电阻器根据PLC的输出信号来调节电阻炉的加热功率，以控制温度。
人机界面采用触摸屏或上位机软件，用于设置设定温度、显示当前温度、监控系统状态和报警信息等。
2.3软件设计软件部分主要包括程序设计和界面设计。
程序设计方面，主要采用Ladder Diagram（梯形图）来编写控制程序。
程序需要包括接收传感器信号、判断温度与设定温度的差值、根据差值控制输出信号等功能。
界面设计方面，可以使用相应的编程软件进行设计。
界面需要包括设定温度的输入框、当前温度的显示框、报警信息的提示框等。
3.系统功能该系统具有以下功能：-温度控制：根据设定温度自动调节电阻炉加热功率，使温度保持在设定范围内。
-报警功能：当温度超出设定范围时，系统会发出声音或显示警报，提醒操作员。
-数据记录：系统可以记录温度变化的曲线，并将数据存储到数据库中，以便用户查询和分析。
基于plc电阻炉温度控制系统
基于PLC电阻炉温度控制系统简介基于PLC的电阻炉温度控制系统是一种自动化控制系统，用于对电阻炉的温度进行精确控制。
该系统利用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过传感器实时采集电阻炉的温度数据，并根据设定的控制策略调整电阻炉的工作状态，以保持温度在目标范围内。
系统组成基于PLC的电阻炉温度控制系统主要由以下组件组成：1.电阻炉：作为温度控制的对象，通过加热元件对物体进行加热，同时配备温度传感器用于实时监测温度。
2.PLC：作为控制核心，负责采集传感器数据、执行控制策略，并向电阻炉发送控制信号。
3.温度传感器：用于实时监测电阻炉的温度变化，将温度数据传输给PLC。
4.控制面板：提供用户界面，用户可以通过控制面板设定温度参数，监测实时温度变化，并进行控制策略的调整。
5.人机界面：用于与系统进行交互，包括触摸屏、键盘、指示灯等。
工作原理基于PLC的电阻炉温度控制系统的工作原理如下：1.传感器实时采集电阻炉的温度数据，并将数据传输给PLC。
2.PLC根据设定的控制策略对温度数据进行处理，判断温度是否在目标范围内。
3.如果温度超出目标范围，PLC会根据控制策略调整电阻炉的工作状态，以使温度回到目标范围内。
4.控制面板提供用户界面，用户可以通过控制面板设定温度参数，改变控制策略。
5.人机界面用于与系统进行交互，用户可以通过触摸屏、键盘等方式设定温度参数、监测实时温度变化，并进行控制策略的调整。
优势和应用基于PLC的电阻炉温度控制系统具有以下优势：1.精确控制：通过PLC的高精度数据处理和控制算法，能够实现对电阻炉温度的精确控制，提高生产效率和产品质量。
2.自动化：系统能够实现自动控制和自动调节，减少人工干预，提高生产效率。
3.可编程性：PLC具有可编程性，可以根据不同的需求进行程序设计，以适应不同的生产过程和温度控制要求。
基于PLC的电阻炉温度控制系统广泛应用于各个行业，包括冶金、化工、电子等领域。
PLC锅炉触摸屏控制系统设计方案
毕业设计（论文）学生姓名：学号：专业：系（院）：毕业设计题目：基于PLC的锅炉控制系统设计指导教师：职称：讲师摘要目前，在锅炉行业中，它们的控制结构大多采用按钮和继电器或程序控制器来实现，这种控制方式智能化程度低，只能简单地对锅炉的燃烧状态和水位进行即时控制，无法对锅炉工作时的运行参数、启动时间及校正时间进行灵活地设置和修改，不能动态地反映出锅炉的当前工作状态，也无法对锅炉以前发生的故障和总点火次数、风机运行时间及燃烧器运行时间进行准确地累积记录，影响锅炉的管理和维护。
此外，现有锅炉如需多台联网控制，则需增加控制台，加大成本，设备结构也更趋复杂。
PLC 和触摸屏联合控制的智能锅炉，它包括有锅炉本体，本体上设的控制柜，其特征在于在控制柜内设有可编程序控制器PLC，在控制柜表面设有触摸屏，PL C的通讯端口通过通讯电缆与触摸屏的通讯端口相连，PLC的多路输入端分别与设置在锅炉本体的各水位开关、温度开关、电导率开关、压力开关、火焰检测探头及过载开关的输出相连，PLC的多路输出端口分别接锅炉本体的各对应电磁阁及对应控制器。
采用西门子的S7--200PL控制，不仅简化了系统，提高了设备的可靠性和稳定性，同时也大幅地提高了燃烧能的热效率。
通过触摸屏操作面板修改系统参数可以满足不同的工况要求，机组的各种信息，如工作状态、故障情况等可以声光报警及文字形式表示出来，主要控制参数(温度值)的实时变化情况以趋势图的形式记录显示，方便了设备的操作和维护，该系统通用性好、扩展性强，直观易操作。
关键词锅炉PLC 智能化触摸屏目录第1章绪论 ................................................................................................................................ - 1 -1.1 锅炉控制系统概述....................................................................................................... - 1 -1.2 国内外研究现状........................................................................................................... - 1 -1.3 本课题研究背景及意义............................................................................................... - 3 -1.3.1 基于PLC锅炉控制系统的背景 .......................................................................... - 3 -1.3.2 本课题研究意义.................................................................................................. - 3 -1.3.3本章小结............................................................................................................... - 4 -第2章PLC分布式监控系统................................................................................................... - 5 -PLC分布式监控系统技术 ..................................................................................................... - 5 -2.1 PLC概述 ................................................................................................................... - 5 -2.2 PLC监控技术 ........................................................................................................... - 6 -2.3 PLC监控系统的结构 ............................................................................................... - 6 -2.4 PLC监控系统的功能组成 ....................................................................................... - 7 -第3章触摸屏技术.................................................................................................................... - 8 -触摸屏技术介绍.................................................................................................................... - 8 -3.1 触摸屏技术概述..................................................................................................... - 8 -3.2 触摸屏的工作原理................................................................................................. - 8 -3.3触摸屏技术工程应用............................................................................................ - 10 -第4章锅炉控制系统技术........................................................................................................ - 12 -4.1 锅炉系统基本工艺过程............................................................................................... - 12 -4.2 系统监控对象及系统工艺要求................................................................................... - 12 -4.2.1系统监控对象及子系统划分............................................................................. - 12 -4.2.2各子系统的工艺要求......................................................................................... - 13 -4.3系统总体性能及监控要求............................................................................................ - 13 -4.3.1锅炉监控系统的总体性能................................................................................. - 13 -4.3.2锅炉监控系统的总体功能................................................................................. - 14 -4.3.3系统的监控要求................................................................................................. - 14 -第5章结论.............................................................................................................................. - 16 -致谢.............................................................................................................................................. - 17 -参考文献...................................................................................................................................... - 18 -第1章绪论锅炉作为重要的动力设备，已广泛应用于化工、炼油、发电等工业生产中，同时锅炉又是工业生产及采暖供热中一次能源转换为二次能源的重要设备。
PLC锅炉触摸屏控制系统设计方案
PLC锅炉触摸屏控制系统设计方案清晨的阳光透过窗户洒进办公室，我泡了一杯咖啡，打开了电脑，准备着手写这份PLC锅炉触摸屏控制系统设计方案。
思绪如泉涌，我敲击着键盘，让想法在屏幕上流转。
一、项目背景锅炉作为工业生产中的重要设备，其运行效率和安全性至关重要。
随着科技的发展，传统的锅炉控制系统已经无法满足现代工业生产的需求。
为此，我们提出了基于PLC和触摸屏的锅炉控制系统设计方案，以提高锅炉的运行效率和安全性。
二、系统设计目标1.实现锅炉的自动控制，降低人工操作强度，提高生产效率。
2.确保锅炉运行过程中的安全性，降低故障率。
3.提高锅炉的运行稳定性，减少能源浪费。
4.实现数据的实时监测和记录，便于故障分析和设备维护。
三、系统构成1.PLC控制器：作为系统的核心，PLC控制器负责接收各种传感器信号，对锅炉运行参数进行实时监测和控制。
2.触摸屏：作为人机交互界面，触摸屏用于显示锅炉运行参数，操作人员可以通过触摸屏对锅炉进行操作。
3.传感器：包括温度传感器、压力传感器、水位传感器等，用于监测锅炉运行过程中的各种参数。
4.执行器：包括电动调节阀、电磁阀等，用于实现锅炉运行参数的自动调节。
四、系统功能设计1.数据采集与显示：系统可以实时采集锅炉运行过程中的温度、压力、水位等参数，并在触摸屏上显示，方便操作人员了解锅炉运行状态。
2.控制指令输入：操作人员可以通过触摸屏输入控制指令，如启停锅炉、调节运行参数等。
3.故障报警：当锅炉运行过程中出现异常时，系统会发出声光报警，提示操作人员及时处理。
4.数据记录与查询：系统会自动记录锅炉运行过程中的各项参数，便于故障分析和设备维护。
5.自动控制：系统根据设定的运行参数，自动调节锅炉运行过程中的各项参数，确保锅炉安全、稳定运行。
五、系统设计要点2.传感器布置：合理布置传感器，确保能够准确监测到锅炉运行过程中的各项参数。
3.控制算法：根据锅炉运行特性，设计合适的控制算法，实现锅炉的自动控制。
基于HMI的PLC温度控制系统的设计
温度控 制在 电子 、 冶金 、 机械 等工业 领域的应用非常广泛。 由于工 况复杂、 参数 多变 、 运行惯性大 、 控制滞后 等特点 ， 它对控制调节器要求 极高。目前 ， 仍有很多工业企业在用窑 、 炉等烘 干生产线 ， 存在着精度不 高、 炉内温度均匀性差等问题 ， 达不 到工 艺要求 ， 造成装备运行成本高 ， 产出品质低 ， 严重影响企业 的经济效益ｆ 随着计算机技术 的发展 ， ｌ ｌ 。 国内 外对温度控制器进行广泛 的研究并取得 了巨大的发展 。 在工业领域 中， Ｐ Ｃ的可靠性高 、 Ｌ 抗干扰能力强 、 编程 简单 、 功能强大 、 性价 比高等特点 广泛应用 于现代化 的工业领域 中 。目前 ，Ｌ Ｐ Ｃ作 为现场 的控制设 备， 用 于数据采集与处理 、 逻辑判断 、 出控 制； 输 而上 位机则是利用 ＨＭＩ 软件 完成 工业控制状态 。这种监控系统充分利用 了 Ｐ Ｃ和计算机各 自的特 Ｌ 点 ， 到 了广 泛 的应 用 。基 于 Ｐ Ｃ 的下 位 机 和 完 成 ＨＭＩ 上 位 机 相 结 得 Ｌ 的 合 来 实现 温 度 自动 控 制 。
ｒ ．
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…
ｕ＝Ｐ（ ｝ Ｊ（ｔ ｄ ｌ （ Ｋ ｅ＋ ｔ＋ 旦 ｔ ｌ１ ） ） ｅｄ ｜ ）ｒ
ｕｔ ＰＤ回路 的输 出 ， 比例系数 Ｐ， 为积分 系数 Ｉ 为微 ｆ为 Ｉ １ Ｋ为 ， 分 系数 Ｄ 。 此时温度系统 已确认 了 ， 在系统使用之前 ， 还需要进行控制器 的参 数 整定 。 归纳起来可分为工程整定法和理论计算整定法 。 理论计算来确 定， 但误差太 大。 目前 ， 应用最 多的还是工程整定法 ： 如经验法 、 减曲 衰 线法 、 临界 比例带法 和反应 曲线法 。 经验整定法实 际上是 一种经验凑试 ，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 ， 如表 ２
计算机控制课程设计(电阻炉温度控制系统)
计算机控制课程设计报告设计题目：电阻炉温度控制系统设计年级专业： 09级测控技术与仪器姓名：武帆学号： P6*******任课教师：谢芳电阻炉温度控制系统设计0.前言随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，特别是微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，利用单片机来改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。
温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。
温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量。
因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
本设计就是利用单片机来控制高温加热炉的温度，传统的以普通双向晶闸管（SCR）控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率，达到自动控制电加热炉温度的目的。
这种移相方式输出一种非正弦波，实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰，并通过电网传输，给电力系统造成“公害”。
采用固态继电器控温电路，通过单片机控制固态继电器，其波形为完整的正弦波，是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。
为了降低成本和保证较高的控温精度，采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路，使实际测温范围缩小。
温度控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。
采用单片机进行温度控制，具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点，对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义随着单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展，其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出，所以其应用也十分广泛。
单片机已经无处不在、与我们生活息息相关，并且渗透到生活的方方面面。
1.课程设计任务项目设计：电阻炉温度控制系统设计以在工业领域中应用较为广泛的电阻炉为被控对象，采用MCS—52单片机实现电阻炉温度计算机控制系统的设计，介绍电阻炉温度计算机控制系统的组成，并完成系统总体控制方案和达林算法控制器的设计，给出系统硬件原理框图和软件设计流程图等。
电阻炉温度智能控制系统的设计
电子 设计 工程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年 １月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
电阻炉 温度智 能控制 系统 的设计
吴 勇 ，刘惠康 ，李 辉
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ０ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅｓ ｒ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ａ ｎ
电阻 炉 是 工 业 生 产 中 常 用 的 电加 热 设 备 ， 其 炉 温 控 制 是
一
差变化率１ ３ １ ， 通 过 一 定 的模 糊 机 制 推 理 出 不 同 阶 段 Ｐ ＷＭ 的输
个 具有大惯 性 、 纯 滞 后 等 特 点 的非 线 性 时 变 系 统 ， 很 难 用
出周 期 ， 从而生成周期可变的 Ｐ ＷＭ 控 制 信 号 ， 输 出 经 隔 离 电
（ 武 汉 科技 大 学 信 息科 学 与 工程 学 院 ，湖 北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ） 摘要 ： 根 据 某企 业 电 阻 炉 温度 控 制 的特 点 和 技 术 要 求 ， 介 绍 了一种 基 于 Ｐ Ｌ Ｃ的 由三 相 可 控 硅 供 电 的 电 阻 炉 温度 智 能
控 制 系统 。 系统 采 用 了智 能 控 制 算 法 、 Ｐ ＷＭ 脉 宽 调 制 波 驱 动 可控 硅 等 先进 控 制 方 式 ， 系统 具 有 结 构 简 单 、 控 制 精 度 高、 故 障 率低 、 系统 谐 波 少等 优 点 。 仿 真 及 运 行 结 果表 明 ， 该 控 制 系统 具 有 较 好 的 控 制 性 能 。 关 键 词 ：炉 温控 制 ： Ｐ Ｌ Ｃ；智 能控 制 算 法 ；脉 宽调 制
电阻炉PLC_HMI系统设计方案
台车式电阻炉自动化控制系统设计孙瑜马钢第三钢轧总厂H型钢点检室摘要：台车式电阻炉（下文中简称电阻炉）主要被应用于金属加工的热处理工艺当中，在轧钢厂中的主要用途为轧辊辊套的热装加热。
其控制系统的主要控制对象是炉温，通过对电阻加热棒电源电压的控制达到控制炉温的目的。
传统的电阻炉控制系统中普遍采用温度控制仪与继电器接触器控制线路相结合的控制方法。
但是由于温度控制仪存在功能单一、操作繁琐、实际的炉温与加热时间信息不易读取等缺点，而继电器接触器控制方式存在隐患故障点多，工作不可靠，等缺点。
所以目前国内已经有一些厂家在利用可编程序控制器(下文中简称PLC)以及人机界面设备（下文中简称HMI）来提升电阻炉的自动化程度。
然而在温控方面他们任然在使用温度控制仪来进行炉温控制。
本文所阐述的是一种利用西门子的S7-200PLC以及西门子的SMART 700触摸屏所具有的特殊功能来具体实现电阻炉的包括温度控制在内的全自动化控制方法。
关键词：可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）、比例积分微分调节（PID）、脉宽调制(PWM)、静态继电器（SSR）一、前言目前H型钢厂使用的台车式工业电阻炉控制系统陈旧，故障率高，特别是温度控制仪工作可靠性差，曾多次出现炉温不受控故障。
为此我才产生了对电阻炉的控制系统进行改造设计的想法。
由于我对西门子的工控产品比较熟悉，所以就在西门子的小型自动控制设备中寻找合适的产品。
在充分考察过后我发现运用S7-200PLC与西门子最新的SMART 700触摸屏相配合就能够非常好的解决这个问题。
二、正文1.电阻炉控制任务分析：电阻炉的控制过程：首先电阻炉操作员要根据工件的加热要求，在温控仪中编制加热程序，之后操作员要将工件放置在台车上并启动台车将工件送入炉中，在关闭炉门和启动风机之后操作员启动温控仪运行加热程序，在温控仪的控制下完成加热程序之后会自动停止加热。
根据以上简述的对电阻炉的控制要求，可以看出电阻炉控制系统的任务大体上可以分成闭环炉温控制和对炉门、台车以及风机电动机的一般逻辑控制两部分。
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台车式电阻炉自动化控制系统设计瑜马钢第三钢轧总厂H型钢点检室摘要：台车式电阻炉（下文中简称电阻炉）主要被应用于金属加工的热处理工艺当中，在轧钢厂中的主要用途为轧辊辊套的热装加热。
其控制系统的主要控制对象是炉温，通过对电阻加热棒电源电压的控制达到控制炉温的目的。
传统的电阻炉控制系统中普遍采用温度控制仪与继电器接触器控制线路相结合的控制方法。
但是由于温度控制仪存在功能单一、操作繁琐、实际的炉温与加热时间信息不易读取等缺点，而继电器接触器控制方式存在隐患故障点多，工作不可靠，等缺点。
所以目前国已经有一些厂家在利用可编程序控制器(下文中简称PLC)以及人机界面设备（下文中简称HMI）来提升电阻炉的自动化程度。
然而在温控方面他们任然在使用温度控制仪来进行炉温控制。
本文所阐述的是一种利用西门子的S7-200PLC以及西门子的SMART 700触摸屏所具有的特殊功能来具体实现电阻炉的包括温度控制在的全自动化控制方法。
关键词：可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）、比例积分微分调节（PID）、脉宽调制(PWM)、静态继电器（SSR）一、前言目前H型钢厂使用的台车式工业电阻炉控制系统旧，故障率高，特别是温度控制仪工作可靠性差，曾多次出现炉温不受控故障。
为此我才产生了对电阻炉的控制系统进行改造设计的想法。
由于我对西门子的工控产品比较熟悉，所以就在西门子的小型自动控制设备中寻找合适的产品。
在充分考察过后我发现运用S7-200PLC与西门子最新的SMART 700触摸屏相配合就能够非常好的解决这个问题。
二、正文1.电阻炉控制任务分析：电阻炉的控制过程：首先电阻炉操作员要根据工件的加热要求，在温控仪中编制加热程序，之后操作员要将工件放置在台车上并启动台车将工件送入炉中，在关闭炉门和启动风机之后操作员启动温控仪运行加热程序，在温控仪的控制下完成加热程序之后会自动停止加热。
根据以上简述的对电阻炉的控制要求，可以看出电阻炉控制系统的任务大体上可以分成闭环炉温控制和对炉门、台车以及风机电动机的一般逻辑控制两部分。
电阻炉的闭环温度控制和HMI操作画面的设计是本设计的重点任务，而对炉门、台车、循环风机的控制相对比较简单。
2.控制系统硬件构架：SIMATIC HMI SMART 700触摸屏图1 控制系统构架图* 该系统由一台西门子S7-200PLC 和一块SMART 700触摸屏构成了自动化控制系统的主 体。
我选用的是CPU226型PLC 该PLC 有两个9针D 型数据接口方便在设备运行时在线调试。
CPU 主机由DC24V 供电，具有24个DC24V 输入点和16个DC24V （固态MOSFET ）输出点，每个输出点额定电流为0.75A,这些技术参数正合适直接驱动三相静态继电器。
它具有8个PID 回路，可以用于温度闭环控制。
HMI 设备选择的是西门子的SMART 700触摸面板，该面板具有趋势视图、配方视图和报警视图功能，在该设计中能得到充分的运用。
热电偶模块电阻加热棒K 型热电偶炉门台车风机风机三相静态继电器三相静态继电器台车电阻炉本体电阻加热棒* 为了读取炉温的实际值，我为PLC增加了一块四输入的EM231热电偶模块。
该模块有专门的冷端补偿电路，用于补偿基准温度和模块处温度之间的温度差，该模块可以选择使用包括K型在的多种热电偶、电压围：+/-80mV输入分辨率为0.1℃(15位加符号位)、模块更新时间405ms 、数字格式：-27648到+27648 、需要外接DV24V电源。
* 使用交流三相静态继电器作为脉宽调制（下文简称PWM）的功率开关元件，它将根据PLC输出的脉宽调制信号通断电阻加热棒的供电。
由于电加热器负载初始接通瞬间会出现的浪涌电流可达3倍的稳态电流，因此，三相静态继电器降额20%-30%使用。
根据我厂使用的电阻加热器的稳态电流为120A，可以选择额定输出电流为150A-170A的三相交流过零触发静态继电器作为开关功率元件。
* 温度传感器选用K型热电偶，K型热电偶在EM231热电偶模块中的适用围为从-200℃到+1300℃，其对应的值是从-2000到+13000。
对于我厂电阻炉的最高加热温度不会高于400℃，完全可以适用。
3.系统设计所需软件：3.1 S7-200PLC 编程软件STEP 7-Micro/WIN v4.03.2 Smart 700 触摸屏组态软件 WinCC Flexible 8.0 sp43.3 电气图绘图软件 EPLAN Electric P8 1.94.闭环温度控制的实现方法：放弃使用温度控制仪，而是利用S7-200PLC部提供的PID-PWM控制指令来完成闭环温度控制。
方法是利用HMI程序传送到PLC中以备使用。
4.2 温度闭环控制的实现：在PLC过PID指令向导生成用于温度控制的PID调节子程序。
在PID指令向导中将PID 调节器的输出类型指定为“数字量”将占空比周期设为“10秒”。
当PID调节器开始工作后，将当前段的加热温度设定值作为给定值，热电偶模块的采样值作为实际反馈值，然后进行PID运算，并输出脉宽调制控制信号给PLC的输出点，该输出可以直接控制三相静态继电器的通断，从而实现对电阻加热棒的输出功率的调整。
5.人机界面的组织与实现方法：对于电阻炉的所有操作都是在Smart 700触摸屏上组态的6个操作画面上进行的。
图3系统初始画面5.1 一般操作：图4 一般操作画面在该画面中可以对炉门、台车以及风扇进行手动操作。
操作员可以通过该画面掌握实时的炉温、加热器的工作情况、炉风机是否启动、台车及炉门是否触及限位的信息。
5.2加热程序预设：加热程序预设是利用触摸屏的配方功能来实现的。
首先用加热程序的三个数据要素：设定温度、升温时间、保温时间来组态配方数据的结构，然后再根据不同工件的加热要求建立他们的数据记录。
在加热前要将该工件的配方数据记录以单步的方式从HMI完整的传送到PLC里专为加热程序开辟的数据区中，以备PLC程序调用。
图5 程序选择画面在该画面中可以进行程序的新建、删除、打开、传送到PLC的操作。
图6 程序录入画面在该画面中进行程序的参数录入和修改操作。
图7 程序传送与保存画面在该画面中进行加热程序的保存和传送操作。
操作员在这些画面中进行加热程序管理。
根据对不同工件的加热要求，操作员可以同时建立并存储多个独立的加热程序以备使用。
在工件加热前操作员需将对应的加热程序传入PLC以备PLC使用。
5.3 加热控制：图8 加热控制画面操作员在该画面中进行加热程序的启动以及报警温度的设置。
加热程序执行完毕时系统会自动的停止加热，但是出于安全以及灵活性的考虑操作员可以随时终止加热过程。
报警温度的作用是限制最高的加热温度，只要炉温超过该温度，加热立即停止并报警。
通过该画面可以让操作员全面的掌握当前温度的控制情况，画面分为三个组成部分：1 显示当前执行程序的各段参数以及那一段正在运行。
2 显示加热过程的总时间、已经运行时间、加热完成前的剩余时间。
3 显示当前系统发出的实时温度设定值和实际当前炉温，用于比较温度控制的跟随性。
5.4 趋势图：图9 加热趋势图该画面的上部曲线图用于显示加热程序运行过程中的历史加热情况，下部的表格则显示当前加热设定值与当前的炉温值。
以便操作员更好的了解工件加热情况。
5.5用户管理：图10 用户管理画面该画面用于设定电阻炉的操作权限，只有在操作员正确的输入用户名与密码后方可对电炉的加热进行操作以及对报警温度值进行修改。
5.6 报警信息：图11报警信息画面在报警信息画面中操作员可以一目了然的了解到设备出现故障的原因，以及出现故障的时间。
在排除故障后可以通过报警确认按钮删除报警信息。
6 PLC程序设计：图12 PLC程序结构按照实现的功能区分，我将PLC程序分为6个子程序，分别是：初始化子程序、炉门台车风扇控制子程序、报警子程序、块传送子程序、工作时间计算子程序、加热控制子程序。
还有一个用于温度采样的时间中断程序,和一个由向导生成的PID调节器程序文件夹。
各程序的功能说明如下：6.1 初始化子程序的功能是在PLC第一次上电后对程序中用到的数据指针、计时器、计数器赋初值，以便程序能够正常运行。
6.2炉门台车风扇控制子程序用于控制炉门台车风扇电动机的启动与停止。
6.3报警子程序用于组织报警信息的产生。
6.4块传送子程序用于将PLC的过程值传送回HMI，以便HMI进行显示。
6.5工作时间计算子程序专门用于计算整个加热程序执行的时间以及已经加热的时间和剩余时间。
6.6加热控制子程序则是整个PLC程序的重点。
它是专门用于将加热过程分解成四个工作步骤，并根据工件加热程序进行自动的循环来完成整个加热过程。
其控制流程图如下：7图15通过脉宽调制信号控制过零触发的调功原理实现交流调功的控制方法：在该方案中，我将温度控制PID调节器的PWM调节周期T设定为10秒。
由PID调节器根据温度给定值与温度反馈值来计算出在每10秒使三相静态继电器导通的时间TC，从而进行对电阻加热器的输出功率的调整，最终达到对电炉炉温的控制。
由于采用的是PWM控制方式，所以除了在快速升温阶段或降温阶段接触器可能会一直导通或关断，在其他的温度调节阶段，主回路接触器将会在每10秒通断1次。
这样的通断频率是一般电磁接触器无法长期承受的，因此我选用了三相静态继电器。
三相静态继电器是由反并联的可控硅构成的，开关频率能够达到60次/分钟，驱动电源有直流24V控制的，驱动电流在几十毫安以，完全能够使用PLC的输出点直接驱动，省去了中间继电器。
我选择使用了过零触发静态继电器，每次触发后晶闸管从电压零点开始导通，在电流零点自然关断，这样使得负载正弦波波形完整，提高了功率因数，减少了对负载的冲击。
8 PID温度调节的在线调试为了能够达到理想的温度控制效果，必须要在电阻炉工作时对温度控制PID调节器进行在线调试，这也是为什么我选择S7-200 CPU 226的原因之一，因为S7-200系列CPU 中只有CPU226有两个RS485 接口，这样才能在连接HMI的同时再连接一台编程设备来进行PID调节器的在线调试。
在Step7 Micro/Win V4版本编程软件中有一个PID调节控制面板工具。
利用该工具便可以方便的对PID调节器进行在线手动或自动调节。
图16 PID 调节控制面板对于温度控制要求不太高的电阻炉，通常可以将微分时间设为0，而只采用比例积分调节器就可以满足控制要求了。
但是对于温度控制要求较高的电阻炉就需要加入微分环节，来增强系统的快速响应性能。
在为温度控制PID调节器做整定时，我们首先可以利用以上工具的自动调谐功能做自动整定。
如果自动整定结果不理想，我们可以再使用经验法进行反复试凑，最终得到理想的整定值。