基于西门子s7_300PLC的恒温控制的课程设计报告书
基于 S7-300PLC 的商场恒温控制系统设计
基于 S7-300PLC 的商场恒温控制系统设计摘要介绍了基于 S7 －300PLC 的商场恒温控制系统。
为给顾客提供舒适的购物环境，需要将商场温度控制在合适的范围，该系统运用了计算机监控、智能传感器、可编程控制器、工业现场总线、光纤通信等技术，实现了系统的自动控制，提高了系统经济效益。
关键词 :S7 －300PLC; 模糊控制; 系统管理; 恒温控制Abstract: This paper introduces a mall temperature control system based on S7-300PLC．To provide customers with a comfortable shopping environment，it is necessary to keep the mall temperature appropriate．This system uses the computer monitoring system，intelligent sensors，programmable controllers，industrial field bus，and optical fi-ber communication technology to achieve automatic control and improve the economic efficiency of the system．Keywords :S7-300PLC; fuzzy control; system management; temperature control.一般而言空调自动控制系统只对温度、湿度进行有效的控制，但自动控制的范围并非只限于此。
文中设计的商场恒温控制系统包含转换控制、补偿控制、连锁控制、状态监测、容量调节等全自动化的控制系统，能及时监测负荷的变化，使整个系统达到最优的经济效果。
1 总体控制系统设计设计一个自动化水平较高的系统，在设计可靠运行的同时，还必须考虑管理和维护。
基于PLC的温度控制系统设计
基于PLC的温度控制系统设计作者：曹建军李洋胡明张建王红美来源：《中国新技术新产品》2013年第11期摘要：本文从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置、电路图的设计、程序设计、控制对象数学模型的建立、人机界面的设计等，并基于西门子可编程控制器和组态软件开发了温度控制系统，实现了控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。
实验证明，此系统具有快、准、稳等优点，在工业温度控制领域能够广泛应用。
关键词：温度控制；可编程控制器；人机界面；组态王中图分类号：V23 文献标识码：B1 概述温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。
特别是随着计算机技术的发展，对温度控制的要求也越来越趋向于智能化、自适应、参数自整控制等方向发展。
可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置，PLC 不仅具有传统继电器控制系统的控制功能，而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制。
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，在传统工业的现代化改造中发挥越来越重要的作用，尤其适合温度控制的要求。
2 系统设计及模型建立本论文通过德国西门子公司的S7-200系列PLC控制器，温度传感器将检测到的实际炉温转化为电压信号，经过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。
同时利用亚控公司的组态软件“组态王”设计一个人机界面（HMI），通过串行口与可编程控制器通信，对控制系统进行全面监控，从而使用户操作更方便。
总体上包括的技术路线：硬件设计、软件编程、参数整定等。
控制器的设计是基于模型控制设计过程中最重要的一步。
首先要根据受控对象的数学模型和它的各特性以及设计要求，确定控制器的结构以及和受控对象的连接方式。
PLC恒温控制器设计
大连民族学院机电信息工程学院自动化系电气控制技术课程设计报告题目：PLC恒温控制器设计专业：自动化班级：自动化091班学生姓名：组长：xx 组员：xxxx指导教师：xx设计完成日期：2012年6月30日目录1 设计任务 (1)2 电炉恒温控制系统的总体设计 (1)2.1 电炉恒温控制系统的基本组成 (2)2.2 电炉恒温控制系统的硬件总体方案 (2)2.2.1 控制器 (2)2.2.2 检测装置 (2)2.2.3 执行机构 (3)2.2.4 硬件连接 (3)2.3 电炉恒温控制系统的软件总体方案 (3)3 电炉恒温控制系统的设计与实现 (5)3.1 控制器的设计 (5)3.2 程序设计与实现 (6)4 系统综合实验调试 (7)4.1 调试方案 (7)4.2 调试过程 (7)4.2.1 模拟量采集的验证和调试 (7)4.2.2 温度PID控制功能块FB58功能的实现和调试 (7)4.2.3 PID参数整定与总体优化 (7)结论 (10)参考文献 (11)附录A 温度PID控制功能块FB58的参数设置图 (12)附录B 系统硬件组态与模块选择图 (14)1 设计任务设计题目要求采用所给的设备(S7-300系列PLC、固态继电器、温度传感器等)实现对电炉温度的恒温控制，完成对控制器的综合设计。
该题目是基于PLC的电炉温度控制系统。
电炉是热处理常用设备之一，维持电炉某一范围的温度恒定是必须要解决的问题。
电炉的发热体为电阻丝。
电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。
本次设计一个采用西门子公司S7-300系列PLC可编程序控制器实现对电炉温度的自动控制。
PLC的模拟量输入模块反馈的炉温实际值与设定值的偏差进行PID运算，运算结果输出控制电炉平均功率的大小，来达到控制炉温的目的。
2 电炉恒温控制系统的总体设计2.1 电炉恒温控制系统的基本组成由PLC 控制的电炉温度控制系统构成如图2.1所示，系统的主要工作过程是通过修改设定值（0~200℃）输入PLC 主机，再通过PLC 控制器传递给数字量输出模块，控制固态继电器的开关状态，继而控制电炉的加热情况；通过温度检测装置——热电阻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 的程序与温度设定值相比较，对数字量输出模块进行下一步的控制。
基于PLC的恒温控制系统
摘要随着计算机技术、通信技术、自动控制技术以及各种智能技术的迅速发展，高可靠性可编程控制器(PLC)出现，使得现代工业控制系统的设计开发周期短，可靠性高，成本低。
本文结合恒温控制系统的特点，提出控制系统的总体设计方案，采用PLC 和检测仪表完成系统硬件设计；编写PLC控制程序和监控组态界面，实现温度采集与显示，实现了温度在线监测和控制。
并采用工业以太网，实现现场控制单元与上位机进行信息交换，并能与企业内部联网。
关键词：自动检测；PLC；温度；监控组态ABSTRACTWith computer technology, communication technology, automatic control technology, as well as the rapid development of smart technology, high reliability, programmable logic controller (PLC) the emergence of modern industrial control systems makes the design of a short development cycle, high reliability and cost reduction .In this paper, the characteristics of constant temperature control system, the control system design program, PLC and instrumentation used to complete system hardware design; PLC control procedures to prepare and monitor the configuration interface, collection and display temperature to achieve a temperature-line monitoring and control. And the use of Industrial Ethernet, the realization of the scene control unit and host computer exchange of information and networking and the enterprise. Keywords: Automatic detection；PLC；Temperature；Monitoring configuration目录第一章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.1.1PLC控制技术与继电器控制技术的区别 (1)1.1.2PLC控制技术和通用计算机控制技术的区别 (1)1.1.3PLC控制技术与单片机控制技术的区别 (2)1.2本课题研究现状 (2)1.3 本文主要的研究工作 (3)第二章恒温控制系统的硬件设计 (4)2.1恒温控制系统的组成 (4)2.2恒温控制系统总体设计方案 (5)2.3 PID控制原理 (6)2.4可编程序控制器介绍 (7)2.5PLC的选型 (9)2.6模拟量模块选择 (10)2.7其他硬件选择 (11)2.8系统供电接线图 (16)2.9PLC硬件接线图 (17)第三章恒温控制系统软件设计 (21)3.1STEP7－Micro/Win32 编程软件介绍 (21)3.2I/O地址分配 (22)3.3系统主程序 (24)3.4PID控制算法程序 (26)3.5标度转换 (27)3.6数码显示 (28)3.7人机界面 (29)第四章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录系统各部分程序 (34)主程序 (34)标度变换程序 (38)PID参数设定程序 (40)PID输出中断程序 (41)数显程序 (42)第一章绪论1.1选题背景随着计算机技术、通信技术、自动控制技术，以及各种智能技术的迅速发展，出现了多种实用的控制技术，如继电器控制技术、计算机控制技术、单片机控制技术及PLC控制技术等，每种控制技术有各自的优缺点和应用领域。
毕业设计(论文)-基于PLC实现的水温控制
基于PLC实现的水温控制XXX（陕西理工学院电气工程系自动化专业，2007级2班，陕西汉中723003）指导教师：XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象，以水温为被控变量，以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器，输入部分外加光电耦合器，并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度；控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比，最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法，通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化，进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation，Department of Electrical Engineering，Shaanxi University ofTechnology，Hanzhong 723003，Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1．设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2．硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3．系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4．系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A：源程序 (34)附录B：元器件清单 (37)附录C：电路总图 (38)附录D：实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高。
基于PLC的机电控制课程设计报告
基于PLC的机电控制课程设计报告1. 摘要本文主要介绍了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的机电控制系统设计方法。
本设计以某机电设备为对象，通过分析其控制需求，设计了PLC控制系统，并实现了对机电设备的精准控制。
本报告包括系统硬件选型、软件编程、系统调试和性能评估等部分。
2. 项目背景随着工业自动化技术的不断发展，PLC控制系统在各类机电设备中的应用越来越广泛。
为了提高学生对PLC控制技术的理解和应用能力，本课程设计要求学生针对一个实际的机电设备，设计并实现基于PLC的控制系统。
3. 系统需求分析3.1 控制对象分析本设计以一台电动机为例，对其启动、停止、正反转、速度调节等控制需求进行分析。
3.2 控制功能需求根据电动机的运行特性，本设计需实现以下功能：1. 启动与停止：通过PLC控制电路实现电动机的启动和停止。
2. 正反转控制：通过PLC控制电路实现电动机的正反转。
3. 速度调节：通过PLC控制电路实现电动机转速的调节。
4. 故障保护：当系统发生故障时，PLC应能及时采取措施，保护设备和人员安全。
4. 系统硬件选型根据系统需求分析，选择合适的硬件设备，包括PLC、输入输出模块、传感器、执行器等。
4.1 PLC选型本设计选用西门子S7-200系列PLC，具备足够的输入输出点数，满足系统需求。
4.2 输入输出模块选型根据传感器和执行器的数量，选择相应的输入输出模块。
4.3 传感器选型本设计选用旋转编码器作为速度检测传感器，实现电动机转速的实时检测。
4.4 执行器选型本设计选用继电器作为执行器，实现电动机的启动、停止和正反转控制。
5. 系统软件编程根据系统需求分析，编写PLC控制程序，实现对电动机的精确控制。
5.1 程序结构设计本设计将程序分为以下几个部分：1. 主程序：负责整体控制流程的调度。
2. 子程序：负责实现具体的功能，如启动、停止、正反转等。
5.2 编程语言本设计采用西门子S7-200系列的编程语言，包括指令表和梯形图。
S7-300_PLC中程序控温算法设计毕业设计
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）S7-300 PLC中程序控温算法设计Temperature Control Algorithm DesignBased on S7-300 PLC总计： 48 页表格： 9 个插图： 37 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）S7-300 PLC中控温程序算法设计Temperature Control Algorithm DesignBased on S7-300 PLC学院（系）：电子与电气工程学院专业：自动化学生姓名：学号： 104091020035指导教师（职称）：）评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of TechnologyS7-300 PLC中程序控温算法设计自动化专业[摘要]温度控制是最重要的过程控制之一，有些温度控制过程要求按照一定的升温、保温、降温曲线控制温度。
西门子S7-300 PLC中FB41 PID控制模块有双极性输出功能，但是该模块不具有程序控温功能。
本设计在FB41 PID控制模块的基础上进行的, 自主设计的程序控温算法实现了夹套锅炉的程序控温。
主要包括多段温度设置曲线程序设计，升-保-降温度段控制规律的研究和控制参数的设置。
温度曲线设置采用温度-时间格式算法，本段温度设定与上段温度设定的差值，除以本段设置时间得到温度曲线斜率，以定时中断模块OB35中断时间作为设置时间的时间刻度，进行线性运算，产生设定值曲线。
温度曲线设置程序输出值作为FB41模块的给定值进行PID运算，正极性PID输出配合脉宽调制实现时间比例加热控制，负极性PID输出调节夹套冷却水流量实现降温控制。
对升-保-降温度段选用不同控制规律和参数设置实现了程序控温，达到控温精度0.1 ，实现了设计任务。
[关键词] 温度；双极性; PID；FB41Temperature Control Algorithm ＤesignBased on the S7-300 PLCAutomation Specialty GAO shi－yuAbstract: Temperature control is one of the most important process control, Some temperature control process is base on ramp rate of heating up,keeping and cooling.Siemens S7-300 PLC FB41 PID control module has dual polarity output function,but the module has no program control temperature function.This design is based on FB41 PID control module, the independent design temperature process control algorithm realize the clip set of boiler temperature control of the program.Mainly includes multistage temperature setting curve program design, study about heating up,keeping,cooling temperature control law and preferences.Setting temperature curve is by temperature-time format algorichm, the d-value is between setting temperature and last-setting temperature , this period time is divided by d-value between setting temperature and last-setting temperature ,then get the temperature curve slope. scope multiplied time get setting value curve by linear operation. Setting value is as given value of FB41 for PID operation. Positive polarity PID output and pulse width modulation realize time-proportion heating control, negative polarity PID output realize cooling control by adjusting cool water flow in clip setting. To rise-keep-cool temperature period drop choose different control laws and parameter setting and realize the program temperature control, the precision is to 0.1 and realize the design task.Key words:Temperature; Bipolar; PID ; FB41目录1 引言 (1)2 项目软硬件构建设计 (1)2.1 项目硬件构建 (1)2.1.1 温度传感器 (1)2.1.2 变送器 (2)2.1.3 磁力驱动泵 (2)2.1.4 电磁调节阀 (2)2.1.5西门子MM440变频器 (2)2.1.6 HH52P小型控制继电器 (3)2.1.7交流接触器 (3)2.1.8 压力液位变送器 (3)2.1.9 S7-300PLC (3)2.2 项目软件介绍 (3)2.2.1 SIMATIC STEP7软件 (3)2.2.2 wincc软件组态 (4)3 控温算法构建 (6)3.1 双极性控制实现 (8)3.1.1 “CONT_C“ SFB41连续控制模块 (8)3.1.2 SFB43 脉冲输出模块 (10)3.1.3“SCALE“ FC105数值转换功能 (10)3.1.4“UNSCALE“ FC106 取消标定值功能 (11)3.2 多段斜率控温的实现 (12)3.2.1多段斜率控温的设计思路 (12)3.2.2多段斜率控温的适应性 (14)3.2.3多段斜率双极性控温算法程序流程图 (14)4设计调试分析 (15)４.１温度对象特点 (15)４.2不同控制规律结果分析 (17)4.2.1 P控制规律现象分析 (17)4.2.2 PI控制规律现象分析 (18)4.2.3 PD控制规律现象分析 (19)4.2.4 PID控制规律现象分析 (20)4.3总结分析 (21)结束语 (22)参考文献 (23)附录 (24)致谢 (48)1 引言PLC是主流的自动化控制器，现在还广泛用于过程控制。
基于PLC微型加热器恒温控制实训报告课程设计
基于PLC微型加热器恒温控制实训报告目录《PLC控制技术》实训任务书 (2)第一章基础实训项目一：变频器对电机运动控制 (5)1.1变频器的面板操作与运行 (5)1.2 变频器的外部运行操作 (8)1.3变频器的模拟信号操作控制 (11)第二章基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (13)第三章综合型自主实训项目：微型加热器自动恒温控制系统设计 (14)3.1实训项目工艺要求 (14)3.2设计方案 (15)3.3微型加热器自动恒温控制系统设计流程 (20)3.3.1总体设计框架图及系统流程图如下图所示 (20)3.3.2 PID算法原理图 (20)3.3.3 PLC外部接线图 (21)3.3.4 PID过程控制模块 (21)3.3.5 PID功能指令 (22)3.3.6 加热器的端子接线 (23)3.3.7 分配表 (24)3.3.8元件及功能表 (25)3.3.9 地址分配 (25)3.3.10程序控制梯形图 (26)3.3.11触摸屏界面的设定 (28)3.4调试与运行 (29)3.5收获与体会 (29)参考文献 (31)《PLC控制技术》实训任务书题目：微型加热器自动恒温控制系统设计实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。
一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。
二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三) 工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。
速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC 的模拟量输出通道控制。
变频器参数设置见附表1。
四) 实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。
plc温度控制系统课程设计
plc温度控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作机制，特别是温度控制模块的功能与操作。
2. 学生能够掌握温度控制系统中传感器、执行器与PLC的连接和配置方法。
3. 学生能够解释温度控制算法，如PID控制，并在PLC编程中实现。
技能目标：1. 学生能够独立进行PLC温度控制系统的电路设计与搭建。
2. 学生能够运用PLC编程软件，编写和调试温度控制程序，实现对温度的精确控制。
3. 学生能够运用相关的技术文档和资料，进行故障诊断和系统优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化技术的兴趣，认识到其在工业生产和日常生活中的重要性。
2. 学生能够通过团队协作完成项目，增强合作意识，提高沟通与解决问题的能力。
3. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践操作的规范性和安全性。
课程性质分析：本课程为实践性较强的专业课，要求学生通过动手实践，将理论知识与实际应用紧密结合。
学生特点分析：考虑到学生处于高年级，已具备一定的电子电气基础和PLC操作知识，有较强的自主学习能力和问题解决能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重学生操作技能的培养。
2. 采用项目导向教学法，提高学生的实际应用能力。
3. 鼓励学生创新思维，培养解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC工作原理与结构特点- 温度传感器类型及特性- 执行器的工作原理与选型- PID控制算法原理及其在温度控制中的应用2. 实践操作：- 温度控制系统的电路设计与搭建- PLC编程软件的使用方法- 温度控制程序的编写与调试- 温度控制系统的故障诊断与优化3. 教学大纲：- 第一周：PLC工作原理与结构特点，温度传感器类型及特性- 第二周：执行器的工作原理与选型，PID控制算法原理- 第三周：温度控制系统的电路设计与搭建，PLC编程软件的使用- 第四周：温度控制程序的编写与调试，系统故障诊断与优化4. 教材章节：- 教材第3章：PLC原理与应用- 教材第4章：传感器与执行器- 教材第5章：自动化控制系统设计- 教材第6章：PID控制算法及其应用教学内容组织：按照由浅入深的原则，先介绍PLC及温度控制相关理论知识，然后进行实践操作，使学生能够在理解理论知识的基础上，掌握实际操作技能。
基于S7-300PLC的商场恒温控制系统设计
广
广． ．
连锁保 护功 能 ； 风风 机与 电加 热元件 连锁 保护 功 能 ； 送 过 载 和短 路 保 护功 能 ； 防雷 保 障功 能 ； 讯功 能 ， 体 通 总 结 构 如图 １所示 。 监 控 主机 系统是 整 个 恒 温控 制 的 主界 面 ， 机 交 人 互 友好 。由一 台主机 与打 印机组 成 。主机对 整个 系统 进 行管 理 ， 过 主机 可 以 了解恒 温 控 制 系 统 的实 时数 通 据， 以及 运行 历史 的所 有相关 参数 ； 管理 人员 在 主计 算
数 和故 障信 息 。控 制 系统可 实现 如下功 能 ： 本机 操 作 ； 监 控室 遥控 操作 ； 压缩 机保 护功 能 ； 冷凝 风机 与 压缩 机
２ 模糊 ＰＤ算法 ｌ
２ １ 模糊 ＰＤ控 制 结构 ． Ｉ
模糊 ＰＤ控 制 系统 原 理 如 图 ２所 示 ， 由可 控 式 Ｉ 是 参 数 ＰＤ系统 和模 糊 控制 系统 两部分 构成 。可 控式 参 Ｉ 数 ＰＤ控 制 器 可 以 直 接 对 系 统 控 制 ， 糊 控 制 器 对 Ｉ 模
１ 总 体 控 制 系统 设 计
设计 一 个 自动化 水 平 较 高 的 系统 ， 设 计 可 靠 运 在 行 的 同时 ， 必须 考虑 管理 和维 护 。采 用 德 国 Ｓ ｍ ｎ 还 ｉ ｅｓ ｅ
公 司 的可 编程 控 制 器 Ｓ ３ ０实 现 控制 功 能 ， 用 监 ７— ０ 采
Ｆ Ｔｉｇ Ｕ ｎ
（ ｃｏｌ ｆ ｅｈｎ ａ ａｄＥｅｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ ｕ ｈｕＮ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｇ ｉ ｎ ５０ １ ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ Ｍ ｃ ａｉ ｌ ｎ ｌ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ，Ｇ ｉ ｏ ｏ ｌ ｎｖ ｓｙ ｕｙ ｇ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｃ ｃ ｉ ｎ ｉ ｚ ｍ ｅｉ ａ ５
基于西门子s7-300PLC的恒温控制的课程设计
大连民族学院机电信息工程学院自动化系电气控制技术课程设计报告题目：恒温控制专业：自动化班级：自动化104金政宏、邓新义、李喆学生姓名：毕琳、杜晓敏、邓凯什指导教师：孙进生设计完成日期：2013年7月3日目录1任务分析和性能指标 (1)1.1任务分析 (1)1.2性能指标 (1)2总体方案设计 (2)2.1硬件方案 (2)2.2软件方案 (3)3硬件设计与实现 (4)3.1检测电路 (4)3.2控制电路 (4)4软件设计与实现 (6)4.1主程序 (6)4.2中断程序 (7)5 调试及性能分析 (8)5.1 调试分析 (8)5.1.1 软件调试 (8)5.1.2 硬件调试 (8)5.1.3 系统功能调试 (8)总结 (9)参考文献 (10)附录1 调试系统照片 (11)1任务分析和性能指标1.1任务分析随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。
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。
随着电子技术的发展，可编程序控制器（PLC）已经由原来简单的逻辑量控制，逐步具有了计算机控制系统的功能。
在现代工业控制中，PLC占有了很重要的地位，它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。
在许多行业的工业控制系统中，温度控制都是要解决的问题之一。
1.2性能指标本PLC温度控制系统的具体指标要求是：对加热器加热温度调整范围为40℃—200℃，温度控制精度小于2℃，系统的超调量须小于15%。
考虑到本系统控制对象为电炉，是一个大延迟环节，且温度调节范围较宽，所以本系统对过渡过程时间不予要求。
对给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至固态继电器的PWM，其允许变化范围为最大值的0% 至100%2总体方案设计根据系统具体指标要求，可以对每一个具体部分进行分析设计。
基于PLC的温度控制系统设计
基于PLC的温度控制系统设计基于PLC的温度控制系统设计摘要：可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已⼴泛应⽤⼯业控制的各个领域，由于它可通过软件来改变控制过程，⽽且具有体积⼩，组装灵活，编程简单抗⼲扰能⼒强及可靠性⾼等特点，⾮常适合于在恶劣的⼯业环境下使⽤。
本⽂所涉及到的温度监控系统能够监控现场的温度，并且能够通过现场和计算机控制，其软件控制主要是编程语⾔，对PLC⽽⾔是梯形语⾔，梯形语⾔是PLC⽬前⽤的最多的编程语⾔。
关键词：西门⼦S7-200PLC；编程语⾔；温度1．⼯艺过程在⼯业⽣产⾃动控制中，为了⽣产安全或为了保证产品质量，对于温度，压⼒，流量，成分，速度等⼀些重要的被控参数，通常需要进⾏⾃动监测，并根据监测结果进⾏相应的控制，以反复提醒操作⼈员注意，必要时采取紧急措施。
温度是⼯业⽣产对象中主要的被控参数之⼀。
本设计以⼀个温度监测与控制系统为例，来说明PLC在模拟量信号监测与控制中的应⽤问题。
2．系统控制要求PLC在温度监测与控制系统中的逻辑流程图如图所⽰：具体控制要求如下：将被控系统的温度控制在50度-60度之间，当温度低于50度或⾼于60度时，应能⾃动进⾏调整，当调整3分钟后仍不能脱离不正常状态，则应采⽤声光报警，以提醒操作⼈员注意排除故障。
系统设置⼀个启动按纽-启动控制程序，设置绿，红，黄3个指⽰灯来指⽰温度状态。
被控温度在要求范围内，绿灯亮，表⽰系统运⾏正常。
当被控温度超过上限或低于下限时，经调整3分钟后仍不能回到正常范围，则红灯或黄灯亮，并有声⾳报警，表⽰温度超过上限或低于下限。
在被控系统中设置4个温度测量点，温度信号经变送器变成0~5V的电信号（对应温度0~100度），送⼊4个模拟量输⼊通道。
PLC读⼊四路温度值后，再取其平均值作为被控系统的实际值。
若被测温度超过允许范围，按控制算法运算后，通过模拟两输出通道，向被控系统送出0~10V的模拟量温度控制信号。
PLC通过输⼊端⼝连接启动按钮，通过输出端⼝控制绿灯的亮灭，通过输出端⼝控制红灯的亮灭，通过输出端⼝控制黄灯的亮灭。
S7-300 PLC中双极性温控PID算法设计毕设优秀论文完整版
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生：指导教师：完成日期 2012 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）S7-300 PLC中双极性温控PID算法设计Design of S7-300 PLC dual polarity PID algorithm总计： 31 页表格： 7 个插图： 20 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）S7-300 PLC中双极性温控PID算法设计Design of S7-300 PLC dual polarity PID algorithm学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生姓名：学号：096108021指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of TechnologyS7-300 PLC中双极性温控PID算法设计自动化专业[摘要]目前大多数工业控制回路都采用PID控制器或改进型PID控制器。
PLC中都有PID指令或模块，但是算法程序不公开，这使使用者对算法的正确使用产生障碍。
本设计在西门子S7-300 PLC中自主编写PID程序模块实现对模拟工业对象的电加热锅炉的加热、冷却双极性控制。
双极性PID算法设计采用位置型算法思想，使用STEP7梯形图作为编程语言，采用结构化编程。
算法中引入控制带，只有偏差在控制带范围内时进行PID运算，从而避免积分饱和现象。
同时为了抑制由于可调节变量量化所引起的小幅恒定振荡，对偏差应用了死区处理。
在冷却过程中，为了避免控制的延迟及超调，采用提前控制、变控制参数的方法。
控制算法中还引入了输出死区、输出限幅、积分清零等多种控制手段。
经监控结果显示，本PID程序模块对温度对象的针对性较强，控制结果超调量较小，稳态误差小于0.2℃。
本程序模块源程序加有详细的算法思想介绍和注释，可以作为自动化学科教学科研的技术资料，也可用于工程控制。
[关键词]位置式；双极性控制；双极性温控PID模块；积分饱和；程序控温Design of S7-300 PLC Dual Polarity PID AlgorithmAutomation Specialty LI Sai—saiAbstract: Most of the current industrial control loops have used PID controller or improved PID controller. PLC have PID instruction or module mostly into it, but the algorithm is not open,it is an obstacle when the users use algorithm. The design can compile PID programming module independently to achieve the simulation of industrial objects electric heating boiler and cooling bipolar control based on Siemens S7-300 programmable logic controller. Design of the bipolar PID algorithm has used position type algorithm, the STEP7 ladder diagram as a programming language and a structured programming.With the introduction of control Algorithm, it can operate PID algorithm only when it ranges the deviation in the control , so as to avoid integral saturation phenomenon. In order to suppress the small constant oscillation due to adjustable variables caused by quantization at the same time , it has applied dead-time processing to the deviation. Then in order to avoid the control delay and the overshoot, it has used advanced control and variable parameter control method during the cooling process.The control algorithm has introduced some control means,suchas,the output dead, the output limiting, the integral reset and so on. Monitoring results show that the PID program modules have targeted control to the temperature object , smaller overshoot and the steady-state error is less than 0.2 DEG c.The program module source code with the detailed algorithm thought introduction and notes, can not only be used as automation teaching research technical information, but also can be used for engineering control.Key words:Position type;bipolar control;temperature control of PID module ;integral saturation;temperature control procedures目录1引言 (1)1.1PID控制的发展现状 (1)1.2课题的意义 (1)1.3本设计包含的主要工作 (2)2锅炉温度控制系统的硬件设计 (3)2.1控制系统主要硬件介绍 (3)2.1.1 S7-300PLC (3)2.1.2温度传感器 (3)2.1.3可控硅及可控硅触发器 (4)2.1.4磁力驱动泵与变频器 (5)2.2实验回路设计 (7)3 PID控制的理论基础和工作原理 (8)3.1模拟PID控制器 (8)3.2 数字PID控制器 (9)3.2.1 模拟PID控制器的离散化 (9)3.2.2数字PID控制算法实现方式比较 (10)3.3 PID参数的整定 (11)3.3.1凑试法确定PID调节参数 (11)3.3.2 PID控制器参数的工程整定 (12)4基于PLC的锅炉温度控制系统的双极性PID控制设计 (12)4.1双极性PID算法思想 (12)4.1.1偏差 (12)4.1.2死区 (13)4.1.3控制带（CONZ_ON、CONZONE） (13)4.1.4 PID控制器 (14)4.1.5加热、冷却双极性控制 (16)4.2温度控制算法程序设计思路 (16)4.2.1设定值温度控制 (17)4.2.2程序曲线温度控制 (17)4.3双极性PID与双极性温控PID模块的设计和实现 (17)4.3.1双极性PID算法设计 (18)4.3.2双极性温控PID模块设计 (19)4.3.3程序曲线温度的自动设定 (20)4.3.4温度控制的辅助程序设计 (21)4.4本章总结 (21)5温度双极性PID控制的监控及运行结果分析 (21)5.1系统运行结果及分析 (21)5.1.1设定值温度控制响应及分析 (21)5.1.2程序曲线温度控制响应及分析 (22)5.2本章总结 (23)6全文总结及下一步建议 (23)6.1全文总结 (23)6.2下一步建议 (23)结束语 (24)参考文献 (25)致谢..................................................... 错误！未定义书签。
西门子S7-300PLC实验指导书
实验实训指导书一、概述：我院为机电职业技术学院，面向企业和社会培养高级技术应用型人材。
以机电、电气、工业自动化为核心，具有良好的理论教学、实验及实训条件，赢得了社会、企业、家长、学生的好评，生源及就业都进入良性循环。
二、本课程的专业培养目标的定位：课程紧随PLC技术的最新发展趋势及攀钢自动化的发展方向，不断更新教学内容和丰富实验实训设备，S7-300/400 PLC的硬件安装、布线、程序设计、系统调试、检修与维护的自动化岗位需求出发，培养学生具备PLC安装、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力，提高学生的职业素质，培养学生的创新意识。
本课程作为一门专业课，为学生将来从事实际的PLC系统自动化工程设计和安装维护工作奠定良好的基础。
三、本课程的课程目标：1 ．素质教育要求（1）培养学生自学能力；（2）培养学生逻辑思维、分析问题解决问题能力；（3）培养学生团队意识和合作能力；（4）培养学生运用PLC及控制技术解决实际问题的能力。
2 ．知识教学要求（1）理解PLC的特点和工作原理；（2）掌握S7-300/400 PLC的系统构成、主要技术指标、硬件结构、内部元器件及I/O编址；（3）熟练掌握S7 PLC的硬件指安装及接线方法，熟练掌握STEP7软件的基本使用方法；（4）掌握STEP7的指令系统及其应用；（5）学会PLC控制系统的基本设计方法与故障诊断方法；（6）熟悉并掌握PLC的基本网络通信方式。
3 ．技能教学要求（1）本课程以实践教学为主，在教学中采用“教、学、做”一体课程教学模式，根据职教规律、课程的特点、高职生的学习特点，在实训室、生产现场完成课程教学与学习，教师边讲解、边演示，学生边学习、边实践、边提问，使学生在“教、学、做”一体的教学环境下，较快理解PLC的工作原理，掌握的硬件安装、布线方法，具有较好的程序设计、系统调试、检修与维护能力。
（2）在教学中穿插案例教学，以工作过程为导向，以PLC技术应用项目为驱动，以PLC安装、设计及调试能力训练为中心，将实践教学融于教学全过程，突出课程的职业性和实用性，遵循先易后难、循序渐进，分层次教学的原则设计实践教学内容。
plc温度控制课程设计
plc温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）在工业温度控制中的应用原理。
2. 学生能掌握温度传感器的工作机制及其在PLC系统中的作用。
3. 学生能描述温度控制系统中常用的PID控制算法的基本概念。
技能目标：1. 学生能够运用PLC软件设计简单的温度控制程序。
2. 学生能够进行温度控制系统的调试和故障排查。
3. 学生能够通过小组合作，完成一个综合性的温度控制项目，展示其编程和调试能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及PLC在工业控制中应用的兴趣，增强其探究工业技术问题的热情。
2. 培养学生团队合作意识，学会在小组内部分工合作，共同解决问题。
3. 通过对工业自动化控制系统的学习，加强学生对安全生产、节能环保的认识和责任感。
本课程设计旨在结合学生年级特点，通过理论与实际操作相结合的方式，使学生不仅掌握PLC温度控制的相关理论知识，而且能够将其应用于实际问题的解决中，提升学生的实践操作能力和创新思维能力。
同时，通过小组合作与项目实施，培养学生的沟通协作能力和工程素养，强化其对工业自动化领域的认知和情感态度。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾：PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令。
2. 温度传感器原理：温度传感器类型，如热电偶、热敏电阻；传感器信号采集与转换。
- 教材章节：第三章“传感器与执行器”，第2节“温度传感器”。
3. PID控制算法：PID控制原理，参数整定方法，PID在温度控制中的应用。
- 教材章节：第五章“过程控制”，第3节“PID控制算法”。
4. PLC温度控制程序设计：温度控制程序的结构设计，编程步骤及技巧。
- 教材章节：第四章“PLC控制系统设计”，第2节“控制程序设计”。
5. 温度控制系统的调试与故障排查：系统调试方法，常见故障分析及解决策略。
- 教材章节：第六章“PLC控制系统调试与维护”，第1节“系统调试”。
6. 综合项目实践：分组进行温度控制项目的设计、编程、调试及优化。
基于PLC的恒温控制系统毕业设计开题报告书
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。
**化工学院信息与控制工程学院毕业设计开题报告基于PLC的恒温控制系统The teperature control systmem based on PLC学生**： 09540235学生**：蒋青民专业班级：测控0902指导教师：赵明丽职称：副教授吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology1．课题来源及选题的目的和意义课题的来源：结合工程实践选题的目的及意义：温度是工业控制对象主要被控参数之一在温度控制中由于受到温度控制对象特性〔如惯性大、滞后大、非线性等〕的影响使得控制性能难以提高有些工业过程温度控制的不好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温度控制器开展初期是机械式的温度控制器但总体来讲机械式温度控制器缺点十清楚显：1.机械式温度控制器外观陈旧呆板；2.机械式温度控制器控温精度差；3.容易打火；4.极易在一个极小温差*围内频繁开关；5.功能比拟单一鉴于这些智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流PLC作为一种通用的工业控制器其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点因此基于PLC技术研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义控制系统的具体参数或元器件可根据各行业的要求不同来进展选择2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述随着现代工业的开展人们需要对工业生产中有关温度系统进展控制如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进展热处理塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反响炉和锅炉中温度进展实时监测和准确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量而且很多领域的温度可能较高或较低现场也会较复杂有时人无法靠近或现场无需人力来监控如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进展控制存在控制精度低、超调量大等缺点很难到达生产工艺要求且在很多热处理行业都存在类似的问题所以设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义自 70 年代以来由于工业过程控制的需要特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛开展以及自动控制理论和设计方法开展的推动下国外温度控制系统开展迅速并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表并在各行业广泛应用它们主要具有如下的特点：1.适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；2.能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；3.能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；4.这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术运用先进的算法适应的*围广泛；5.温控器普遍具有参数自整定功能借助计算机软件技术温控器具有对控制对象控制参数及特性进展自动整定的功能有的还具有自学习功能它能够根据历史经历及控制对象的变化情况自动调整相关控制参数以保证控制效果的最优化；6.温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点目前国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速开展温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛但从国内生产的温度控制器来讲总体开展水平仍然不高同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距目前我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80年代中后期水平成熟产品主要以"点位"控制及常规的 PID 控制器为主它只能适应一般温度系统控制难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面国外已有较多的成熟产品但由于国外技术**及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件控制参数大多靠人工经历及现场调试来确定这些差距是我们必须努力克制的随着我国经济的开展及参加 WTO我国政府及企业对此都非常重视对相关企业资源进展了重组相继建立了一些国家、企业的研发中心并通过合资、技术合作等方式组建了一批合资、合作及独资企业使我国温度等仪表工业得到迅速的开展当前由于国内、国外的温度控制系统、计算机控制等控制手段较多因此需对相关问题进展研究以确定系统适宜的设计方案目前主要有模拟、集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式；从集成化向智能化、网络化的方向开展在当今电子信息时代电子自动化、信息采集控制在任何行业都是不可逆转的潮流智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将在未来很短时间内实现3．本课题有待解决的主要关键技术问题目前工业高速增长自动控制的需求不断扩大由于PLC的可靠的性能、优秀的抗干扰能力以及人性化的适应能力使的PLC的使用越来越广泛由于PLC使用强电因此基于PLC的恒温控制系统在工业上的应用价值远超单片机比其更适应工业应用的需求需对与本课题有关的下述问题进展分析研究：1.根据设计工艺要求选择合理的控制系统研究方案；2.PID 控制系统参数的自整定研究；3.测温传感器线性化处理研究；4. PLC 控制系统分析；5.I/O地址分配、程序设计及温度监测显示4．课题研究的内容和实施方案〔主要包括研究内容、拟采用的研究方法、技术路线、预期成果、所采取方案的可行性分析等〕本人针对恒温水箱温控系统的要求以PLC为温度控制系统的核心利用PID控制算法实现恒温水箱的恒温控制主要研究内容如下：1．分析恒温控制系统的工艺流程提出控制系统的总体设计方案2．采用PLC和检测仪表完成系统硬件设计；编写PLC控制程序实现温度采集与显示3．采用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制4．采用工业以太网实现现场控制单元与上位机进展信息交换并能与企业内部联网拟采用拟研究方法如下：1. 用PT100温度传感器来测量恒温水箱中水的温度、入口温度及储水箱中水的温度2. 用两个液位传感器来监测恒温水箱中的液位假设水箱中的真实液位低于或超过所设定的下线值或上限值系统就发出警报并翻开相应的电磁阀进展放水；或启动水泵将冷却器中的水输送到恒温水箱中3. 用电加热器对恒温水箱进展加热使水箱中温度升高；搅拌器用来在加热的过程中进展搅拌使水箱中温度保持恒定不变4. 用流量计检测水的流量并将信号传递给控制器控制器在根据这一信号进展分析并发出调节信号到调节器通过调解器改变电磁阀的开度控制流量大小5. 用WinCC组态软件进展系统监控界面设计通过编程实现各个控制单元与上位机之间信息交换实现温度在线监测和控制并对各个测量温度的大小和变化趋势进展实时显示控制系统装置构造图如图1所示图1 恒温控制系统装置构造图技术路线：1. 硬件系统：本次设计采用西门子S7-300系列PLC作为系统控制器的核心处理系统除核心处理系统外还包括温度监控系统、伺服系统以及数码显示系统等三大局部2. 软件系统：使用STEP7-5.4编程软件编写控制程序对PLC编程、调试、监控并用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制能够取得的预期成果：本次设计利用S7-300常规PID控制器对水箱的温度进展控制可以获得满足工业控制要求的控制效果能减小超调量和调节时间而且其抗干扰能力也大大加强采用上位机来实现与PLC连接使其呈现出强大的功能通讯能力使其能完成比拟复杂的算法采取方案的可行性分析：根据恒温控制系统的要求本设计由S7-300PLC作为中央处理单元WinCC作为监控组态软件实现恒温控制系统实时监控系统由硬件和软件两局部软件构成本设计由PC机作为上位机对整个系统进展监控S7-300PLC作为下位机完成具体控制要求上位机与下位机之间的通信通过以太网的联接来到达通信的状态要求以便更好的完成对系统的监控图2 系统总体构造5．完本钱课题的工作方案及进度安排(包括文献查阅、外文翻译、开题报告、方案设计与实现、计算与实验、论文撰写等)设计总共16周具体安排如下：2013.03.04～2013.03.15：调研、收集资料〔书籍和案例〕、外文翻译；2013.03.18～2013.03.22：撰写开题报告2013.03.25～2013.03.29：完成系统需求分析画出需求分析框图和系统构造图最后确定方案；2013.04.01～2013.05.17：系统的具体实现编程；2013.05.20～2013.05.31：系统调试〔包括测试〕和修改；2013.06.03～2013.06.21：论文撰写、装订与提交准备辩论6．参考文献〔开题报告中参考文献数量一般应在8～12篇左右建议其中外文不少于3篇学术期刊类文献不少于5篇〕[1] 姚全.基于PLC的温度控制系统[J].消费电子2012(09*):50-51.[3] 任浩.基于S7-200的PID温度控制系统[J].科协论坛：下半月2012(2):25-26.[4] 胡少轩.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技信息2011(35):I0092-I0093.[6] 安太兴.基于PLC的温度控制系统[J].数字技术与应用2011[10]肖俊明*锐.S7-200PLC在温度控制系统中的应用[J].中原工学院学报201021(3):13-15.[1] 西门子(中国)**自动化与驱动集团. 深入浅出西门子S7-300PLC [M]. ：航空航天大学2004.[2] 西门子**自动化与驱动集团. 深入浅出西门子Wincc V6[M]. ：航空航天大学2004.5.[3] 廖常初. S7-300/400PLC应用技术[M]. ：机械工业2005.[4] 廖常初. 大中型PLC应用教程[M]. ：机械工业2005.2.[5] 胡学林. 可编程控制器教程[M]. ：电子工业2003.11.[6] 高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例[M]. :人民邮电2004.7[7] 许僇王淑英. 电气控制与PLC控制技术[M]. ：机械工业2005.1.[11]李国萍.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技创新导报2010(7):86-86.[13]俞海珍*维山史旭华.基于PLC和WinCC的温度控制系统[J].工业控制计算机2009(12):6-7.[14]*滤非．PLC在温度控制系统中的应用[J]．中原工学院学报2004〔3〕：67-68[15]于庆广．可编程控制器原理及系统设计[M]．：清华大学2004〔4〕：21-23．[16]*雪平王志斌．基于模糊控制的PLC在温度中的应用[J]．电气传动2004〔7〕：45-47．[17]GE S SLI G YLEE T H. Adaptive NN control for a class of strict feedback discrete-time nonlinear systems [J]．Automatic200339(5):807 - 819[18]FUK H W. Air-conditioning system design for optimum control performancein Hong Kong[D]. LoughboroughLeicestershireUK2000.[19]TIAN *iao-minHUANG You-ruiZHANG Can-ming. The tuning principle of adaptive fuzzy fractional-order PID controller parameters[C]//2010 Symposium on Security Detection and InformatiHefeiChina2010:.7．指导教师审阅意见指导教师〔签字〕：年月日8．系主任或指导小组意见系主任或指导小组组长〔签字〕：年月日说明：1. 本报告前6项内容由承当毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；2. 本报告必须在第八学期开学三周内交指导教师审阅并提出修改意见；3. 学生须在小组内进展报告并讨论；4. 本报告作为指导教师、专业系或毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承当该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据并承受学校和教学院的抽查**化工学院信控学院毕业设计开题报告－ II －- 1 -。
基于西门子s7_300PLC的恒温控制的课程设计报告书.doc
大连民族学院机电信息工程学院自动化系电气控制技术课程设计报告题目：恒温控制专业：自动化班级：自动化 104金政宏、邓新义、李喆学生姓名：毕琳、杜晓敏、邓凯什指导教师：孙进生设计完成日期：2013年7月3日课程设计任务书题目：恒温控制课程设计时间：2013.6.17~2013.7.5一、设计任务采用西门子 S7-300系列PLC，使用Step-7编写并调试PLC控制程序，控制电炉丝加热，实现手动调温、自动恒温、超温报警、显示温度等功能。
二、设计内容及要求1.掌握温度变送器的工作原理；2.掌握固态继电器的工作原理；3.恒温控制装置的总体方案设计；4.PLC 控制系统的硬件设计；5.PLC 控制系统的软件设计和调试；6.撰写课程设计报告。
三、设计重点PLC 控制系统的软件设计与现场调试。
四、课程设计进度要求⒈ 2013.6.17~2012.6.18学习温度变送器和固态继电器的工作原理；⒉2013.6.19~2013.6.21总体方案及PLC硬件设计；⒊ 2013.6.22~2013.6.26 PLC 控制系统的软件设计和仿真调试；⒋ 2013.6.27~2013.7.1 PLC 控制系统的现场调试；⒌ 2013.7.2~2013.7.3 撰写设计报告；⒍ 2013.7.4验收答辩。
五、参阅书目[1]SIEMENS SIMATIC温度控制手册，2003年12月版[2]SIEMENS SIMATIC使用STEP7编程手册，2007年8月版目录1 任务分析和性能指标 01.1 任务分析 01.2 性能指标 02 总体方案设计 (2)2.1 硬件方案 (2)2.2 软件方案 (3)3 硬件设计与实现 (4)3.1 检测电路 (4)3.2 控制电路 (5)4 软件设计与实现 (6)4.1 主程序 (6)4.2 中断程序 (7)5 调试及性能分析 (8)5.1调试分析 (8)5.1.1软件调试 (8)5.1.2硬件调试 (8)5.1.3系统功能调试 (9)总结 (10)参考文献 (11)附录 1 调试系统照片 (12)1任务分析和性能指标1.1 任务分析随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
plcs7-300课程设计
plcs7-300课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握PLCS7-300的基本原理、配置和编程方法，培养学生具备实际应用能力和创新精神。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解PLCS7-300的结构和工作原理；（2）熟悉PLCS7-300的硬件和软件配置；（3）掌握PLCS7-300的编程方法和技巧。
2.技能目标：（1）能够熟练操作PLCS7-300设备；（2）能够独立完成PLCS7-300的编程和调试；（3）具备分析和解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对自动化技术的兴趣和热情；（2）培养学生团队合作精神和责任感；（3）培养学生具备创新意识和持续学习的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.PLCS7-300的基本原理：介绍PLCS7-300的结构、工作原理和性能特点。
2.PLCS7-300的配置：讲解PLCS7-300的硬件和软件配置方法，包括输入/输出模块、通信模块、电源模块等。
3.PLCS7-300的编程：教授PLCS7-300的编程方法，包括指令的使用、程序的结构、编程技巧等。
4.实例分析：分析实际应用案例，让学生了解PLCS7-300在工业自动化领域的应用。
三、教学方法为了实现课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PLCS7-300的基本原理、配置和编程方法。
2.案例分析法：分析实际应用案例，让学生了解PLCS7-300在工业自动化领域的应用。
3.实验法：安排实验课程，让学生动手操作PLCS7-300设备，提高实际应用能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
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民族学院机电信息工程学院
自动化系
电气控制技术课程设计报告
题目：恒温控制
专业：自动化
班级：自动化104
金政宏、邓新义、喆
学生：
毕琳、杜晓敏、邓凯什指导教师：进生
设计完成日期：2013年7月3日
目录
1任务分析和性能指标 (1)
1.1任务分析 (1)
1.2性能指标 (1)
2总体方案设计 (2)
2.1硬件方案 (2)
2.2软件方案 (3)
3硬件设计与实现 (4)
3.1检测电路 (4)
3.2控制电路 (4)
4软件设计与实现 (6)
4.1主程序 (6)
4.2中断程序 (7)
5 调试及性能分析 (8)
5.1 调试分析 (8)
5.1.1 软件调试 (8)
5.1.2 硬件调试 (8)
5.1.3 系统功能调试 (8)
总结 (9)
参考文献 (10)
附录1 调试系统照片 (11)
1任务分析和性能指标
1.1任务分析
随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。
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。
随着电子技术的发展，可编程序控制器（PLC）已经由原来简单的逻辑量控制，逐步具有了计算机控制系统的功能。
在现代工业控制中，PLC占有了很重要的地位，它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。
在许多行业的工业控制系统中，温度控制都是要解决的问题之一。
1.2性能指标
本PLC温度控制系统的具体指标要：对加热器加热温度调整围为40℃—200℃，温度控制精度小于2℃，系统的超调量须小于15%。
考虑到本系统控制对象为电炉，是一个大延迟环节，且温度调节围较宽，所以本系统对过渡过程时间不予要求。
对给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至固态继电器的PWM，其允许变化围为最大值的0% 至100%
2总体方案设计
根据系统具体指标要求，可以对每一个具体部分进行分析设计。
整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。
系统硬件框图结构如图所示:
图2.1系统硬件框图
被控对象为炉温度，温度传感器检测炉的温度信号，经温度变送器将温度值转换成4~20mA的电流信号送入PLC AI模块。
PLC把这个测量信号经过标度变换与设定值比较得到偏差，经PID运算后，发出PWM控制信号，经PWM来控制固态继电器，来调节炉丝两端的电压，从而实现炉丝温度的连续控制。
2.1硬件方案
经过资料查找，并观看了课程设计设备，确定了以下硬件方案，由西门子s7-300 PLC做控制器，通过PWM控制固态继电器来调节炉丝电压，检测变送环节由Pt100检测，并由变送器变送给PLC。
电流信号在PLC经标度变换后给PID 模块进行调节。
2.2软件方案
经过考虑，选择了顺序控制作为软件设计的模板，并在OB35模块中对采样和偏差计算部分进行调用。
并对PID参数进行初步调节。
3硬件设计与实现
3.1检测电路
这里的检测电路主要由Pt100测量电路和变送器的变送电路组成。
除了用于测量温度的热电偶，实际生产中经常使用热电阻。
这些设备的直流电阻变化（几乎）作为线性温度的函数。
或许其中最常见的是PT100，铂为基础的传感器，其电阻在0℃，正是100欧姆。
由于传感器的温度升高其电阻也是如此，在一个合理的线性方式。
显示了一个PT100传感器的电阻随温度的变化。
而温度系数略有不同在一个很宽的温度围，（通常为0.0036至0.0042欧姆/ º C），它可以被认为是合理恒定在50或100 º C围。
普遍接受的平均温度系数为0.00385欧姆每º C。
据此，PT100往往可以在不超过这个围线性化使用提供相应的系数进行评估。
这个装置也能承受的温度围很广，从-200到800 º C的能力，以及一些应用中的温度系数的变化可以容忍的。
此外，PT100提供了稳定和可重复的温度特性。
仪器仪表应用经常使用可编程逻辑控制器（PLC）来存储和处理数据，因此在检测设备模拟输出信号必须为AD转换器缩放的PLC输入卡适当关注。
这通常是由传感器来完成驱动电路。
有几个标准电压由制造商使用的围，这些包括0至1，0至5和0至10伏
3.2控制电路
控制电路则由PLC的DO端口输出的PWM对固态继电器进行连续控制。
固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合，由固态器件实现负载的通断切换功能，部无任何可动部件。
尽管市场上的固态继电器型号规格繁多，但它们的工作原理
基本上是相似的。
主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。
固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路，使之成为固态继电器的触发信号源。
固态继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。
直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。
阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。
恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适用于相当宽的输入电压围。
4软件设计与实现4.1 主程序
4.2中断程序
5 调试及性能分析
5.1 调试分析
5.1.1 软件调试
在最开始，软件没有使用OB35中断模块，并且没用使用背景数据块与共享数据块，在一些参数的调用上会出现错误，并且PID模块FB58也无常工作，后来查找了一些资料，并询问了后知道了并不能这么调用。
需要另外建立一个共享数据块对设定值进行存储，这样OB1与OB35都可以调用这个变量且不会产生错误。
至于背景数据块则是在运行过程中对PID的参数进行存储，不至于产生别的影响，使程序正常运行。
5.1.2 硬件调试
在最开始的时候，硬件问题主要集中在程序无法下载中，后来使用下载线进行程序下载。
在使用了下载线后，程序能够下载了，但是FC105模块的使能信号一经触发便会产生错误，经过老师的检查发现是AI接口的错误，AI接口无法采集数据，在多次调试无效后换了一台实验台，这个现象就消失了。
5.1.3 系统功能调试
进过调试后，系统平稳运行，虽然还有2℃以的误差，但是基本符合了系统的设计要求，PID参数也进行了人工整定，控制状态良好
总结
本设计研究了电炉的温度控制，系统采用西门子的S7-300PLC为控制器，运用了PID算法对炉丝温度进行控制，最后可在监控的电压表上观测到温度变送器的实时变化。
该系统采用S7-300PLC对电炉丝温度进行控制，虽说之前有学过该类PLC，但S7-300PLC的软硬件学习还不是很熟悉，虽说通过实际操作很容易掌握。
但是对于操作该类PLC配套的人来说还是有些地方有混淆，但是可以通过人机界面方便的监控PLC的运行状态。
本设计的系统虽说成功的实现了电炉丝的恒温控制，但在系统的设计中也存在一些问题，如：PID参数的整定，利用PLC部功能模块对PID参数进行整定的时，并不是每次都会得到理想的参数，并且参数的自整定需要花很成长的时间；系统的硬件部分过于复杂，该系统在PLC的输入和输出端都需要加变送器，使得整个系统硬件过于繁杂。
这些问题都是需要进一步研究改进的。
参考文献
[1] SIEMENS SIMATIC 温度控制手册，2003年12月版
[2] SIEMENS SIMATIC 使用STEP7编程手册，2007年8月版
附录1 调试系统照片。