基于组态王的温度控制系统
基于组态王和MATLAB的温度监控系统设计
目录第1章绪论 (3)1.1 研究课题的背景和意义 (3)1.2 过程控制的发展历史和现状 (4)1.3 设计的内容 (4)第2章锅炉过热蒸汽系统的介绍 (6)2.1 过热蒸汽系统设备简介 (6)2.2 锅炉的三种能量转换过程 (7)2.3 影响过热蒸汽温度的因素 (7)2.4 对过热蒸汽温度的控制 (8)2.5 本章小结 (8)第3章课题设计方案的选择 (9)3.1 过热蒸汽温度控制系统功能概述 (9)3.2 生产过程控制模块的选择 (10)3.3 控制方案选择 (11)3.3.1 过程控制概述 (11)3.3.2 过程控制方案的选择 (11)3.3.3 串级调节系统概述 (12)3.3.4 串级调节调节器的选型和整定方法 (12)3.4 本章小结 (13)第4章组态王的设计过程 (14)4.1 组态画面的设计 (15)4.1.1 过热蒸汽温度监控画面的设计 (15)4.1.2 动画连接 (17)4.1.3 画面命令语言的编写 (17)4.1.4 系统调试 (18)4.1.5 VIEW调试 (18)4.2本章小结 (18)第5章 MATLAB的设计过程 (19)5.1 MATLAB的设计过程 (19)5.2 本章小结 (23)第6章结论与展望 (24)6.1 结论 (24)6.2 展望 (24)参考文献 (25)致谢 ................................................... 错误!未定义书签。
附录 ................................................... 错误!未定义书签。
附录A 外文翻译...................................... 错误!未定义书签。
A.1 英文文献 ...................................... 错误!未定义书签。
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自动控制系统课程设计基于组态王的炉温控制系统设计大学论文
基于组态王的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
最为常见的就是工业上使用电阻炉处理和生产工业产品，最基本的要求是要保持炉内温度的恒定，并且在一定的扰动下，炉内的温度经过一定的调节时间能自动恢复正常值，从而保证所生产的产品质量。
本设计基于单回路控制系统和PID控制器，使用计算机、铂电阻Pt100、控制箱、加热炉体和组态王设计电烤箱的炉温控制系统，使炉内温度基本保持在155℃不变，还建立了闭环和开环控制系统的数学模型，完成了系统所用到的设备的选型和组装接线，利用“组态王”软件编制上位机监控软件对炉内温度的采集和显示。
文中首先介绍了设计的背景和要求，接着对单回路控制系统做了简单的介绍，大致描述了通过组态王编制采集并绘制温度与时间曲线的步骤，并且完成了系统模型的建立，介绍了整定PID控制器参数的步骤和结果，最终完成了利用单回路控制系统中的一阶时延环节设计电烤箱的炉温控制系统，使其炉内温度经过一定的过渡过程始终维持在132℃。
关键词：PID、电烤箱、炉温控制、单回路控制系统、凑试法目录摘要 (I)目录 (1)第一章引言 (3)1.1设计目的 (3)1.2 设计背景及意义 (3)1.3 设计任务及要求 (4)第二章单回路控制系统 (5)2.1 单回路控制系统简介 (5)2.2 单回路控制系统的设计 (5)2.2.1 被控变量的选择 (6)2.2.2 操纵变量（控制参数）的选择 (6)2.2.3测量变送问题和执行器的选择 (7)第三章硬件电路设计及原理 (8)3.1 系统设计 (8)3.1.1 方案论述 (8)3.1.2 系统原理图及工作原理 (9)3.2 智能控制仪表设计 (10)3.2.1 规格型号说明 (10)3.2.2 技术数据说明 (11)3.2.3 工作原理 (11)3.3温度测量电路设计 (12)3.3.1 测温原理 (12)3.3.2 特点 (13)3.3.3 接线方法 (13)3.3.4 非线性补偿方法 (14)3.4 通讯部分硬件设计 (15)3.5 交流固态继电器硬件设计 (16)3.5.1 交流固态继电器的原理 (17)3.5.2 交流固态继电器的分类 (18)3.5.3 交流固态继电器的特点 (18)3.5.4 交流固态继电器的应用场合 (19)3.5.5 交流固态继电器的使用注意事项 (19)第四章软件设计 (21)4.1 软件设计目标 (21)4.2 人机界面设计 (21)4.2.1 “组态王”软件简介 (21)4.2.2 人机界面基本设计步骤 (22)4.3PID控制算法 (26)4.3.1 PID算法简介 (26)4.3.2 PID各参数对控制系统稳定性的影响 (27)第五章参数整定 (28)5.1常用的参数整定方法 (28)5.1.1临界比例度法 (28)5.1.2经验凑试法 (29)5.2 实际参数调试 (29)第六章结论 (32)心得体会 (33)参考文献 (34)第一章引言1.1设计目的通过过程控制系统课程设计这一教学实践环节，使学生能在学完自动检测技术及仪表、过程控制仪表、过程控制系统等课程以后，能够灵活运用相关基本知识和基本理论模拟设计一个过程控制系统，以期培养学生解决实际问题的能力。
基于组态王和MATLAB的温度控制系统
基于组态王和MATLAB 的温度控制系统姓名：班级：学号：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。
MATLAB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。
本研究在锅炉水温监控系统中采用组态王构成系统的软件平台，完成数据的实时采集和处理，实现人机对话和以动画的方式显示控制设备的运行状态等监控功能。
同时，采用MATLAB语言作为后台程序扩充组态王的编程功能，实现系统的模糊控制算法。
二、监控系统的组成2.1监控系统的硬件组成锅炉水温监控系统结构如图1所示，其系统的工作过程如下：(1)温度传感器PTl00检测出锅炉水的温度信号，经温度变送器将温度信号转换为相应1—5V的模拟量信号，该量经A／D板卡PCL812PG 转换成对应的数字量信号送上位机显示和处理。
(2)在上位机中将检测的温度信号与上位机中设定的温度值进行比较，产生控制器的输人变量(如温度偏差和温度偏差变化率)，由控制器计算后输出控制量信号u。
(3)控制量U经过数字量输出板卡PCL726转换为对应的4～20mA 的模拟量信号，送控制装置中SCR可控硅模块执行，SCR模块通过控制可控硅来调节电阻丝两端的电压，对系统的温度进行控制，最终使锅炉温度达到设定值。
图1锅炉水温控制系统结构框图2.2监控系统的软件组成监控系统的软件结构由两个模块组成：前台运行的监控界面模块由组态王开发，以模拟控制系统动态运行为主，生动直观地显示各个变量的各种信息，并实现数据实时采集、人机对话和数据记录等功能；后台运行的数据处理模块以MATLAB语言为开发环境，实现系统的控制算法，产生系统执行机构的控制变量。
基于PLC和组态王的温度控制系统设计
基于PLC和组态王的温度控制系统的设计目录第一章系统及工控机的设计与选择1.1 系统整体设计方案1.2 系统硬件各部分选型1.3 传感器Pt100的选型设计1.4 温度变送器选型设计第二章 PLC和HMI基础2.1 可编程控制器基础2.1.1 可编程控制器的产生和应用2.1.2 可编程控制器的组成和工作原理2.1.3 可编程控制器的分类及特点2.2 人机界面基础2.2.1 人机界面的定义2.2.2 人机界面产品的组成及工作原理2.2.3 人机界面产品的特点第三章 PLC控制系统硬件设计3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤3.2 PLC的选型与硬件配置3.2.1 PLC型号的选择3.2.2 S7-200 CPU的选择3.2.3 EM231模拟量输入模块3.2.4 热电式传感器3.3 I/O点分配及电气连接图3.4 PLC控制器的设计3.4.1 控制系统数学模型的建立3.4.2 PID控制及参数整定第四章 PLC控制系统软件设计4.1 PLC程序设计方法4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN概述4.2.1 STEP7-Micro/WIN简单介绍4.2.2 梯形图语言特点4.2.3 STEP7-Micro/WIN参数设置（通讯设置）4.3 程序设计4.3.1 设计思路4.3.2 控制程序流程图4.3.3 梯形图程序4.3.4 PID指令向导的运用4.3.5 语句表（STL）程序第五章基于组态王的HMI设计5.1 人机界面（HMI）设计5.1.1 监控主界面5.1.2 实时趋势曲线5.1.3 历史趋势曲线5.1.4 报警窗口5.1.5 设定画面5.2 变量设置5.3 动画连接4第六章系统运行结果及分析6.1 系统运行6.2 运行结果分析6.2.1 温度趋势曲线分析6.2.2 报警信息分析第七章总结参考文献摘要可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合温度控制的要求。
基于组态软件温度控制系统设计
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 (2)1.1设计⽬的 (2)1.2设计要求 (2)1.3设计的内容 (2)2系统⽅案的设计及控制规律的选择 (2)2.1系统控制⽅案 (2)2.2系统结构框图 (3)3仪表与模块的选择 (4)3.1仪器仪表的选择 (4)3.2模块的选择 (5)4 组态画⾯设计 (6)4.1组态王简介 (6)4.2组态软件设计 (6)4．3组态画⾯ (7)5 组态程序设计 (10)5.1PID控制算法 (10)5.2PID控制算法流程图 (11)5.3PID脚本程序 (12)6组态王标记名字典 (13)7 系统调试过程 (14)总结 (16)参考⽂献 (17)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PLC和组态王的温度控制系统设计
基于PLC和组态王的温度控制系统的设计目录第一章系统及工控机的设计与选择1.1 系统整体设计方案1.2 系统硬件各部分选型1.3 传感器Pt100的选型设计1.4 温度变送器选型设计第二章 PLC和HMI基础2.1 可编程控制器基础2.1.1 可编程控制器的产生和应用2.1.2 可编程控制器的组成和工作原理2.1.3 可编程控制器的分类及特点2.2 人机界面基础2.2.1 人机界面的定义2.2.2 人机界面产品的组成及工作原理2.2.3 人机界面产品的特点第三章 PLC控制系统硬件设计3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤3.2 PLC的选型与硬件配置3.2.1 PLC型号的选择3.2.2 S7-200 CPU的选择3.2.3 EM231模拟量输入模块3.2.4 热电式传感器3.3 I/O点分配及电气连接图3.4 PLC控制器的设计3.4.1 控制系统数学模型的建立3.4.2 PID控制及参数整定第四章 PLC控制系统软件设计4.1 PLC程序设计方法4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN概述4.2.1 STEP7-Micro/WIN简单介绍4.2.2 梯形图语言特点4.2.3 STEP7-Micro/WIN参数设置（通讯设置）4.3 程序设计4.3.1 设计思路4.3.2 控制程序流程图4.3.3 梯形图程序4.3.4 PID指令向导的运用4.3.5 语句表（STL）程序第五章基于组态王的HMI设计5.1 人机界面（HMI）设计5.1.1 监控主界面5.1.2 实时趋势曲线5.1.3 历史趋势曲线5.1.4 报警窗口5.1.5 设定画面5.2 变量设置5.3 动画连接4第六章系统运行结果及分析6.1 系统运行6.2 运行结果分析6.2.1 温度趋势曲线分析6.2.2 报警信息分析第七章总结参考文献摘要可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合温度控制的要求。
基于组态王及MR13温控仪的真空退火炉温控系统
基于组态王及MR13温控仪的真空退火炉温控系统摘要:介绍了通过上位机组态软件KINGVIEW与MR13三路九段温控仪快速组建的多温区电加热控制系统。
关键词:真空退火炉组态王KINGVIEW MR13温控仪MR13是导电公司推出的0.3级9段可编程PID调节器,即可作为独立的三回路,又可实现多温区以及大滞后系统的串级调节。
仪表带三路报警输出及RS232(RS485)通讯口,可与上位机进行通讯。
通过MR13温控仪,即可快速构建无记录、分析功能的手动控温系统,也可与上位机组态软件及PLC迅速构建含数据记录、分析、处理功能的复杂多段、多温区自动控制加热控系统。
1 温控系统硬件结构整个温度控制系统以MR13温控仪为核心,在组态王及PLC的配合下可构建多段、多温区加热系统,并可完成含有复杂控制动作的大型电加热系统。
温控仪表及调功器数量可根据现场实际需要选取,总线上最多可接99块温控仪表,所有仪表并接在RS485总线上,信号传输距离可达1000 m。
正常工作时,组态王采集MR13温控仪中的数据,进行分析处理后控制PLC输出动作。
在工控机与PLC、温控仪通讯失败时,此时整个系统可变为单独的两个系统—— PLC逻辑控制系统和温控系统。
PLC的逻辑控制系统可手动对炉体各泵、阀进行单独控制,温控系统也能够通过人工设定温控仪进行加热,只是温控仪、调功器、PLC出现的报警信号不能被上位机组态软件记录,但这并不影响加热系统正常工作,以及炉子本身的各种控制动作,其可靠性明显优于仅靠通讯控制复杂控制系统。
2 软件组态(1)在组态王数据词典中定义此工程项目中要用到的变量,如各温区各段的设定温度及实时温度变量等,如图2所示。
详情参考MR13通讯数据地址表。
变量定义时需注意变量数据类型,应与温控仪表中的变量类型相对应。
此外,组态王软件还可对现场温控仪表的温度数据进行采集、记录和分析处理,并根据温度数据处理结果,控制温控仪表进行加热保持、停止及PLC输出的各种动作。
基于组态王的温度控制系统
关键词：过热蒸汽温度；智能仪表；组态王
Abstract:Superheated steam temperature is a variety of important industrial boiler equipment parameters, in the production process, the entire path of soft drink is the highest temperature of superheated steam temperature, superheater temperature normal working hours, there are generally closer to the material to allow the maximum temperature, if overheating steam temperature too high, easy to damage superheater and steam turbine will cause excessive internal seriously affected the production of thermal expansion of the safety of operation; superheated steam temperature is low, it will reduce the efficiency of equipment, while the adoption of the final class of steam turbine steam humidity increased, the wear and tear caused by the leaves. Therefore, we must control the export steam superheater temperature. Overheated steam boiler control is tantamount to the task, that is, in order to maintain the export steam superheater temperature in the permit, and to protect the superheater tube wall temperature does not exceed allowable operating temperature.
基于PLC和组态王的温度控制系统设计
中央处理单元CPU
输
输
入
出
接
接
口
口
电源
人机界面产品的特点
• (1) 系统运行过程清晰化 • • (2) 系统操作简单化 • • (3) 显示报警 • • (4) 数据归档 • • (5) 报表系统 •
PLC控制系统硬件设计
• 在掌握了PLC的硬件构成、工作原理、指令 系统以及编程环境后，就可以PLC作为主要 控制器来构造PLC控制系统。主要从系统设 计结构和硬件设计角度，介绍该项目的PLC 控制系统设计步骤、PLC的硬件配置、外部 电路设计以及PLC控制器的设计和参数的整 定。
PLC控制系统设计的基本原则和步骤
弄懂PLC的基本工作原理和指令系统后,就 可以把PLC应用到实际的工程项目中。无 论是用PLC组成集散控制系统，还是独立 控制系统，PLC控制部分的设计都可以参 考图所示的步骤。
• PLC控制系统设计步骤
评估控制任务 PLC机型的选择 控制流程的设计
控制柜设计及布线 PLC安装
基于PLC和组态王的温度控 制系统设计
PLC和HMI基础
可编程逻辑控制器是一种工业控制计算机，简 称PLC，它使用了可编程序的记忆以存储指令， 用来执行诸如逻辑、顺序、计时、计数和演算 等功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以
控制各种机械或生产过程。
可编程控制器基础
• 可编程控制器的组成和工作原理
6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲
输出，具有PID控制器。配有2个RS485通讯口，具有PPI，
MPI和自由方式通讯能力，波特率最高为38.4 kbit/s，可
用于较高要求的中小型控制系统[11]。
• 本温度控制系统由于输入/输出点数不多，本可以使用 CPU224以下的类型，不过为了能调用编程软件STEP 7 里的PID模块，只能采用CPU226及以上机种。
基于PLC和组态王的温度控制系统设计毕业论文
本科生毕业论文（设计）目录第一章前言 (1)1。
1项目背景、意义 (1)1.2温控系统的现状 (2)1.3项目研究内容 (3)第二章PLC和HMI基础 (5)2.1可编程控制器基础 (5)2.1.1可编程控制器的产生和应用 (5)2.1。
2可编程控制器的组成和工作原理 (5)2.1.3可编程控制器的分类及特点 (8)2.2人机界面基础 (8)2.2.1人机界面的定义 (8)2.2.2人机界面产品的组成及工作原理 (9)2.2。
3人机界面产品的特点 (9)第三章PLC控制系统硬件设计 (10)3.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (10)3。
1.1 ...................................................................................... PLC控制系统设计的基本原则103.1.2PLC控制系统设计的一般步骤 (11)3.2PLC的选型与硬件配置 (13)3.2。
1 ............................................................................................................. P LC型号的选择133。
2。
2..................................................................................................... S7—200 CPU的选择143。
2。
3................................................................................................. E M231模拟量输入模块143.2。
4热电式传感器 (16)3。
3I/O点分配及电气连接图 (17)3。
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。
基于PLC和组态王的温度控制系统设计
西门子S7-200 CPU 226 模拟量输入模块 ：EM231 热电式传感器 ：K型热电偶
编程软件： STEP7--Micro/WIN
系统选用 PLC CPU226为控制器，K型热电偶将检测到的 实际炉温转化为电压信号，经过EM231模拟量输入模块转 换成数字量信号并送到PLC中进行PID调节，PID控制器输 出量转化成占空比,通过固态继电器控制炉子加热的通断来 实现对炉子温度的控制。 PLC 和 HMI 相连接，实现了系统 的实时监控。系统框架图如下：
本温度控制系统中，传感器（电热偶）将检测到的温度信 号转换成电压信号 经过温度模块后，与设定温度值进行比 较，得到偏差，此偏差送入 PLC 控制器按 PID 算法进行修 正，返回对应工况下的固态继电器导通时间，调节电热丝 的有效加热功率，从而实现对炉子的温度控制。
PLC 运 行 时 ， 通 过 特 殊 继 电 器 SM0.0 产生初始化脉冲进行初始 化，将温度设定值， PID 参数值 等，存入有关的数据寄存器，使 定时器复位；按启动按钮，系统 开始温度采样，采样周期为10秒； K 型热电偶传感器把所测量的温 度进行标准量转换（0-41毫伏）； 模拟量输入通道 AIW0 通过读入 0-41毫伏的模拟电压量送入 PLC； 经过程序计算后得出实际测量的 温度 T, 将 T 和温度设定值比较， 根据偏差计算调整量，发出调节 命令。
打开主界面，双击“开始”按钮，出现图1动画连接画面。在按下时左 边打沟，点击“确定”，出现命令语言输入窗口，在该窗口中输入图2 所示的命令，再点击“确定”，就完成了“开始”按钮的动画连接设 置。这样， 点击“开始”后，系统就开始运行，此按钮就相当于PLC 硬件图中的绿色启动开关。到这里，整个人机界面（HMI)就完成了。
基于组态王温度监测系统的设计毕业论文(可编辑)
基于组态王温度监测系统的设计集美大学诚毅学院信息工程系电子信息工程专业 2011届欧阳丰学号：2007943037[摘要] 随着科学技术的不断进步，许多场合都要对温度进行监测。
如仓库，不同的储藏室储存物品的温度都不同；再比如医院 ,为了使病人的治疗效果最好 ,需要对每一个病房的温度进行监测。
为了温度的监测和提高工作的可靠性 ,设计了基RS―232总线和组态王的温度监测系统。
上位机利用组态王设计数据显示与曲线绘制的图形界面，通过RS―232总线与下位机通信 ,下位机采用单片机实现数据的采集并通过串行通信上传数据，将 DS18B20采集的温度信息实时显示出来并传送给上位机。
本文给出了系统总体结构、系统硬件电路和软件实现流程图。
实验结果表明,系统测量准确，具有一定的实用价值。
[关键词] 组态王 DS18B20 RS―232 温度监测通信协议Design of Temperature Monitoring System Based on KingviewOuyang FengNO:2007943037, Electronic Information Engineering Major, 2011,Dept. of Information Engineering, ChengYi College of Jimei University Abstract：Along with the science and technology unceasing progress, many occasions to temperature monitoring such as warehouse, different storage temperatures have different storage; Another example hospital, in order to make the patient's treatment effect is best, need to each ward temperature monitoring. To achieve remote temperature monitoring and improve the reliability of working, the remote temperature monitoring system is designed. In the system, the PC communicates with the MCU through RS232 bus. The MCU gets the temperature data from DS18B20, a digital temperature sensor. Then data are displayed and sent to the PC. In the article, the overall structure of the system is introduced and the hardware implementation circuit and the software flow chart are given. Practice indicates that the system has advantages of accurate measurement, wide temperature range and convenient controlling.Key word: Kingview; DS18B20; RS?32; Temperature monitoring; Communication tprotocol目录引言 1第1章组态王21.1组态王介绍 22组态王的特点2高速历史库 3部分功能 3第2章温度监测系统的硬件组成. 52.1 系统结构 52.2 DS18B20介绍 5能描述6DS18B20单总线通信介绍72.3硬件组成8电路8RS―232串口通信电路9第3章温度监测系统的软件设计103.1软件设计103.2组态王与单片机的通信10数 10输格式与协议说明 10通讯协议流程设计 113.3温度采集程序123.4组态王界面设计15 字和实时数据15置 18势曲线以及报表17第4章测试结果19结论20致谢21参考文献22引言随着工业化要求提高，分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要，组态软件设计的监控系统逐步普及现在组态软件繁多，比如KingVieW 组态王、 MCGS、WinCC等。
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PLC与组态王的模拟锅炉温度控制系统
基于PLC与组态王的模拟锅炉温度控制系统一、本文概述随着工业自动化技术的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）和组态软件在工业自动化领域的应用越来越广泛。
特别是，它们在模拟锅炉温度控制系统中发挥着至关重要的作用。
本文旨在探讨基于PLC 与组态王的模拟锅炉温度控制系统的设计与实现，通过详细分析系统的构成、功能和工作原理，展示这一技术在实际工业生产中的应用价值。
本文将简要介绍模拟锅炉温度控制系统的基本需求和设计目标，明确系统需要实现的功能和性能要求。
接着，将详细介绍PLC在系统中的核心作用，包括其编程逻辑、输入输出处理以及与其他设备的通信机制。
还将阐述组态王在系统中的重要性，如何通过其强大的图形化界面设计功能，实现对锅炉温度控制的实时监控和操作。
本文还将对系统的硬件和软件架构进行深入分析，包括传感器、执行器、PLC控制器、组态王软件等关键组件的选择和配置。
将探讨如何通过PLC编程和组态王界面设计，实现锅炉温度的精确控制、故障预警和远程监控等功能。
本文将总结基于PLC与组态王的模拟锅炉温度控制系统的特点和优势，展望其未来的发展趋势和应用前景。
通过本文的研究和讨论，读者将能够全面了解基于PLC与组态王的模拟锅炉温度控制系统的设计原理和实现方法，为实际工业生产中的温度控制提供有益的参考和借鉴。
二、PLC与组态王技术概述PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC以其高可靠性、易于编程、灵活性强等特点，在工业自动化领域得到了广泛应用。
组态王（Kingview）是一款功能强大的工业自动化监控软件，提供了丰富的图形界面设计和数据处理功能。
它允许用户通过简单的图形化操作，快速构建出各种监控界面，实现对工业设备的实时监控和控制。
基于组态王的温度监控系统毕业论文
基于PLC+组态王的温度监控系统设计摘要：在工业生产自动控制中，为了生产安全以及保证产品质量，对于温度、压力、流量、速度等一些重要的被控参数需要进行自动检测，并根据检测结果进行相应的控制。
在自动监控系统中通常设有被控参数的上下限检测、报警及自动处理系统，以提醒操作人员采取必要的紧急措施。
由于温度是工业生产中主要的被控参数之一，本课题选择对温度进行采集来探究自动监控系统。
PLC结构简单，编程方便，可靠性高，且对使用环境适应性极强，广泛用于工业生产自动控制中。
同时，PLC具有特殊功能模块，可以对采集输入的模拟量进行分析和处理。
因此本课题使用PLC中的EM231模块对采集的信息进行A/D转换，转换后的信息传入PLC的CPU中，再使用计算机做上位机进行信息处理，在计算机中使用组态王与PLC之间通过通信线路实现信息的交换和对传送来的温度进行监测。
本课题以一个基于组态王的PLC温度监控系统为例，来研究PLC在模拟量信号监测系统中的应用问题。
关键词：PLC；组态王；温度监控系统；EM231Abstract:In order to guarantee the security of the production process and the quality of the production during the industrial automatic control, various vital controlled parameters should be detected automatically, such as temperature, pressure, flux and speed. And corresponding measures should be took according to the result of detection. To paying attention to the operation staff to do some emergency measures, warning systems, auto-processing systems, the ceiling of the controlled parameters, and the lower limit of the controlled parameters usually be carried in a monitoring system. Considering temperature is an important parameter during the production process, this project choose the data collection of temperature to explore the automatic monitoring system. The Programmable Logic Controller have the simple structure, convenient programming, highly reliability, and great adaptive faculty of working conditions. Moreover, it is widely used in the industrial automatic control. In addition, PLC have functional module, it can analysis and handle the collected manipulation data, so this project use the EM231 module of PLC to realize the a/d conversion of the collected data and send the result of a/d conversion to the CPU of PLC. This project choose a computer to handle information processing as a upper monitor. In order to monitor the temperature, the exchange and transfer of information are realized by the telecommunication line between the Kingview Software in the computer and PLC. This project take a PLC temperature monitoring system which is based on Kingview Software for an example, to exploring the application problem of PLC in the analog quantity signal monitoring system.Key words:PLC; Kingview Software; temperature monitoring system; EM231目录第一章绪论 (3)1.1 PLC及组态王介绍 (3)1.1.1 PLC简单概述 (3)1.1.2组态王6.53系统介绍 (7)1.2 监控任务 (8)1.3 研究目的和意义 (8)1.4 方案设计 (8)第二章温度监控实况 (9)2.1温度监控实际情况描述 (9)2.2 结合温度控制情况画出模拟图 (9)第三章可编程控制器程序设计 (9)3.1可编程控制器I/O端口分配 (9)3.2 输入/输出接线列表 (9)3.3程序梯形图及指令语句表 (10)3.3.1梯形图程序 (10)3.3.2梯形图所对应的语句表 (11)第四章温度监控的组态控制过程 (12)4.1工程的建立和变量定义 (12)4.1.1 工程的建立 (12)4.1.2 变量的定义 (12)4.1.3 设备与变量连接 (13)4.2画面建立 (14)4.2.1工程画面建立 (14)4.2.2动画组态图制作 (15)4.3 温度控制的动画连接........................................ 错误!未定义书签。
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
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1.绪论
1.1课题研究背景
随着科学技术的飞速发展，带动社会生产的发展，人类对能源的需求不断增加，世界上发达国家为了解决能源紧张而带给各行业的冲击，都努力在开发能源的同时，致力于节能新方案的研究。
本课题利用智能仪表控制系统，结合组态王监控软件设计人机对话界面，实现锅炉过热蒸汽控制系统设计。通过对现场系统数据的采集处理，在组态王中实现动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线和报表输出等功能。同时利用智能仪表控制系统，在所设计的组态王监控界面中，进行相关仪表调校和控制器参数整定。最后向用户提供锅炉过热蒸汽控制系统的动态运行结果。
关键词：过热蒸汽温度；智能仪表；组态王
Abstract:Superheated steam temperature is a variety of important industrial boiler equipment parameters, in the production process, the entire path of soft drink is the highest temperature of superheated steam temperature, superheater temperature normal working hours, there are generally closer to the material to allow the maximum temperature, if overheating steam temperature too high, easy to damage superheater and steam turbine will cause excessive internal seriously affected the production of thermal expansion of the safety of operation; superheated steam temperature is low, it will reduce the efficiency of equipment, while the adoption of the final class of steam turbine steam humidity increased, the wear and tear caused by the leaves. Therefore, we must control the export steam superheater temperature. Overheated steam boiler control is tantamount to the task, that is, in order to maintain the export steam superheater temperature in the permit, and to protect the superheater tube wall temperature does not exceed allowable operating temperature.
摘 要：过热温度是各种工业锅炉设备的重要参数。如果过热蒸汽温度过高，则过热器容易损坏，也会使汽轮机内部引起过度的热膨胀严重影响生产运行的安全；过热蒸汽温度偏低，则设备的效率将会降低，同时使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片的磨损。因此，必须控制过热器出口蒸汽温度。锅炉过热蒸汽温度的控制任务，就是为了维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围内，并保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。
The subject control system using smart meters, combined with monitoring software Kingview dialogue man-machine interface design, the realization of superheated steam boiler control system design. Through on-site data acquisition and processing system, in achieving kingview animation, alarm processing, process control, real-timthe output statements. At the same time, the use of intelligent instrument control system, designed in Kingview monitoring interface, the associated instrumentation and controls to adjust the setting parameters. Finally, to provide users with superheated steam boiler control system for dynamic results.
锅炉是化工、冶炼、发电等作为公用民用部门必不可少的主要动力设备，其产品是蒸汽，即将一次能源（煤炭、石油、提燃气等）转换为二次能源（蒸汽）。
工业锅炉是工业生产的重要设备，往往直接影响生产的正常进行和产品的质量、产量和成本。工业锅炉又是能耗极大的设备，在整个工业生产的能源消耗中占相当大的比重。而燃煤锅炉又是一种广泛实用的工业锅炉，广泛地使用于国民经济各个领域。由于技术落后、设备陈旧、操作水平低下，目前我国工业燃煤锅炉普遍存在着热效率低、能耗高的问题。据不完全统计，我国共有各类锅炉近四十万台，每年的耗煤量达三亿多吨，占我国原煤产量的三分之一。由于煤质变化大，设备陈旧，不仅工人劳动条件差，劳动强度大，而且锅炉热效应低。由此可见，提高锅炉的效率，具有十分重要的意义。然而我国近些年来的实践表明，除设备本身经过合理改进或采用先进的节能设备外，另一条节能的途径就是通过对锅炉的自动控制。此外，要想实现锅炉安全运行，保证向用户提供高质量的蒸汽，减轻工人的劳动强度，减少环境污染等目的，采用自动控制也是必须的。