温度控制pid 过控课程设计
计算机控制技术课程设计报告---基于PID算法的模拟温度闭环控制系统课程设计报告
计算机控制技术课程设计报告---基于PID算法的模拟温度闭环控制系统课程设计报告一、控制对象：1.2.1 被控对象本次设计为软件仿真，通过PID算法控制系统在单位阶跃信号u(t)的激励下产生的零状态响应。
传递函数表达式为：(z)0.383(1?0.386??1)(1?0.586??1)?(?)== 1.2.2 设计要求要求系统能够快速响应，并且可以迅速达到期望的输出值。
本次设计选用PID控制算法，PID控制器由比例控制单元P、积分控制单元I和微分控制单元D组成。
其输入e t 与输出u(t)的关系为1??? ? u t =?? e t + ? ? ?? +?? +?0 ?0式中，??为比例系数；??为积分时间常数；??为微分时间常数。
二、控制要求分析：设定目标温度，使温度呈单位阶跃形式在目标温度处趋于震荡稳定。
使系统能够在任意设定的目标温度下，从现有温度达到目标温度，并趋于稳定状态。
三、可行性分析:参考国内外的技术资料，可以通过计算机仿真技术实现该模拟温度闭环控制系统；利用C语言实现基于PID算法的模拟温度闭环控制系统。
四、总体设计：4.1控制系统组成控制系统框图如图1所示。
图1 控制系统框图4.2工作原理：在图1 所示系统中，D(z)为该系统的被控对象，零状态下，输入为单位阶跃信号R的输出u t 反馈给输入。
在参数给定值R的情况下，给定值R与反馈值比较得到偏差e t =R?u t ，经过PID 调节器运算产生相应的控制量，PID 调节器的输出作为被控对象的输入信号，是输入的数值稳定在给定值R。
4.3模拟PID控制算法原理：在模拟系统中PID算法的表达式为：式中，P(t)为调节器输出信号，e(t)为调节器偏差信号，它等于测量值与给定值之差；Kp为调节器的比例系数，1/T1为调节器的积分时间， Td为调节器的微分时间。
在计算机控制系统中，必须对上式进行离散化使其成为数字式的差分方程。
将积分式和微分项近似用求和及增量式表示。
基于pld恒温温度控制课程设计
基于pld恒温温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLD（可编程逻辑器件）的基本原理及其在恒温温度控制中的应用。
2. 学生能够掌握温度传感器的工作原理及其与PLD的接口技术。
3. 学生能够描述恒温控制系统的工作流程，并解释相关的物理概念，如反馈、调节等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的PLD恒温温度控制程序。
2. 学生能够通过实验操作，验证PLD恒温控制系统的有效性。
3. 学生能够使用相关的软件工具，如仿真软件，进行PLD程序的编写和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践操作，培养对工程技术的兴趣，增强解决问题的自信心。
2. 学生在学习过程中发展团队合作精神，认识到合作对于解决问题的重要性。
3. 学生通过了解恒温温度控制在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的贡献，激发其社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论与实验操作，旨在提高学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生应为具有一定电子信息技术基础知识的初中或高中年级学生，对电子设备和编程有一定的好奇心和探索欲。
教学要求：教学内容应联系实际，注重理论与实践的结合，强调学生的主体参与和实际操作，确保学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. PLD基础知识介绍：包括PLD的定义、分类、基本结构和工作原理，重点讲解其在温度控制中的应用。
教材章节：第一章 PLD基本原理2. 温度传感器原理及其与PLD的接口技术：介绍温度传感器的类型、工作原理以及与PLD的连接方法。
教材章节：第二章 温度传感器及其接口技术3. 恒温控制系统设计：讲解恒温控制系统的组成、工作原理，分析反馈调节在恒温控制中的应用。
教材章节：第三章 恒温控制系统设计与实现4. PLD程序设计与调试：学习如何使用仿真软件进行PLD程序设计，掌握程序的编写、下载和调试方法。
计算机控制技术课程设计。基于PID-电阻炉温度控制系统
实用文档科技学院课程设计报告( 2021 -- 2021年度第 2 学期)名称：计算机控制系统A题目：院系：动力工程系班级：自动化11K×班学号：学生姓名：指导教师：设计周数：1周成绩：日期：2021 年7 月11 日基于Smith-PID电阻炉温度控制系统一、课程设计(综合实验)的目的与要求设计目的用SMITH-PID控制器控制电阻炉。
防止因为延时过大造成的控制误差过大设计要求设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下：1.电阻炉温度控制在0~500℃；2. 加热过程中恒温控制，误差为±2℃；3. LED实时显示系统温度，用键盘输入温度，精度为1℃；4. 采用Smith-PID数字控制算法，要求误差小，平稳性好；5. 温度超出预置温度±5℃时发出报警。
2方案设计本系统是一个典型的温度闭环控制系统，需要完成的功能是温度设定、检测与显示以及温度控制、报警等。
温度的设定和显示功能可以通过键盘和显示电路局部完成；温度检测可以通过热电阻、热电偶或集成温度传感器等器件完成；温度超限报警可以利用蜂鸣器等实现；温度控制可以采用可控硅电路实现。
系统采用89C51作为系统的微处理器来完成对炉温的控制和键盘显示功能。
8051片内除了128KB的RAM外，片内又集成了4KB的ROM作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。
系统程序较多时，只需要外扩一个容量较小的程序存储器，占用的I/O口减少，同时也为键盘、显示等功能的设计提供了硬件资源，简化了设计，降低了本钱。
因此89C51可以完成设计要求。
系统建模和数字控制器的设计PID调节是连续系统中技术最成熟的、应用最广泛的一种控制算方法。
它结构灵活，不仅可以用常规的PID调节，而且可以根据系统的要求，采用各种PID的变型，如PI、PD控制及改良的PID控制等。
它具有许多特点，如不需要求出数学模型、控制效果好等，特别是在微机控制系统中，对于时间常数比拟大的被控制对象来说，数字PID完全可以代替模拟PID调节器，应用更加灵活，使用性更强。
北京交通大学水温炉温控制pid系统课程设计
基于单片机的PID温度控制系统一 .概述温度控制技术无论在工业生产，还是日常生活中都起着非常重要的作用。
常规的温度控制方法以设定温度为临界点，超出设定允许范围就进行温度调控，低于设定值就加热，反之就停止或降温。
这种方法实现简单，成本低，但控制效果不理想，控制温度精度不高，容易引起震荡，达到稳定点的时间也长。
因此，只能用于精度要求不高的场合。
采用PID算法进行温度控制，它具有控制精度高，能够克服容量滞后的特点，特别适用于负荷变化大，控制品质要求高的系统。
单片机作为控制系统中必不可少的部分，在各个领域得到了广泛的应用，用单片机进行系统数据处理和控制，保证系统工作在最佳的状态，提高系统的控制精度，有利于提高系统的工作效率。
本系统就是采用单片机编程实现PID算法进行温度控制。
二 . PID控制的原理和特点在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
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，控制理论的其他技术也难以采用，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定时，应用PID控制技术最为方便。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时问和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
PID一般算式及模拟控制规律如式(1)所示：式中：u(t)为控制器的输出；e(t)为偏差，即设定值与反馈值之差；KC为控制器的放大系数，即比例增益；TI为控制器的积分常数；TD为控制器的微分时间常数。
pid温控课程设计
pid温控课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PID温控的基本概念，掌握其工作原理；2. 使学生掌握PID参数的调整方法，了解不同参数对温控效果的影响；3. 帮助学生了解PID温控在实际应用中的优势及其在自动化领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，进行PID温控系统的设计与调试能力；2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，使其能够针对实际温控需求，调整PID参数；3. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论和实践，共同完成温控系统的搭建和优化。
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，激发其探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 引导学生关注环保和节能，认识到PID温控在节能减排中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生通过理论学习与实践操作，掌握PID温控的基础知识和技能，培养其创新意识和团队协作能力，同时提高学生解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便教师进行教学设计和评估，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- PID温控原理：讲解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的基本概念和作用；- PID参数调整：介绍PID参数对温控效果的影响，以及调整方法；- 实际应用案例分析：分析PID温控在工业、农业、医疗等领域的应用案例。
2. 实践操作：- 搭建PID温控系统：指导学生使用温控模块、传感器、控制器等元件，搭建简单的温控系统；- PID参数调试：让学生分组进行实验，调整PID参数，观察温控效果，分析数据；- 创新设计：鼓励学生针对实际需求，对PID温控系统进行优化和改进。
3. 教学大纲：- 第一周：PID温控原理学习；- 第二周：PID参数调整方法学习；- 第三周：实际应用案例分析；- 第四周：搭建PID温控系统及参数调试；- 第五周：创新设计及优化。
教学内容依据课程目标，结合课本相关章节，科学、系统地组织，确保学生能够掌握PID温控的基础知识和实践技能。
pid温度控制设计课程设计
pid温度控制设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PID温度控制的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握PID控制器参数的调整方法，并了解其对温度控制效果的影响。
3. 学生了解传感器在温度控制过程中的作用，能正确解读传感器数据。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的PID温度控制系统，并进行模拟实验。
2. 学生具备分析温度控制过程中出现的问题，并提出相应解决方案的能力。
3. 学生能熟练使用相关仪器设备，进行温度控制实验操作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养团队精神。
3. 学生认识到温度控制在生产生活中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：学生具备一定的物理知识和数学基础，对实际操作感兴趣，喜欢探索新知识。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生积极参与实验，培养学生的创新思维和实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PID温度控制基本原理：比例（P）、积分（I）、微分（D）控制作用及组合控制策略。
- 温度传感器原理及种类：热电偶、热敏电阻等。
- 控制器参数调整方法：参数对温度控制性能的影响。
- 温度控制系统的数学模型及其建立方法。
2. 实践操作：- 设计并搭建简单的PID温度控制系统，进行模拟实验。
- 调试控制器参数，观察温度控制效果。
- 分析实验过程中出现的问题，并提出解决方案。
3. 教学大纲：- 第一阶段：PID温度控制基本原理学习，了解传感器原理及种类。
- 第二阶段：控制器参数调整方法学习，掌握温度控制系统的数学模型。
- 第三阶段：实践操作，设计并搭建PID温度控制系统，进行实验分析。
教学内容安排与进度：- 理论知识学习：共计4课时。
PID温度控制的PLC程序设计
PID温度控制的PLC程序设计PID（比例-积分-微分）温度控制是一种常用的控制方法，可以通过PLC（可编程逻辑控制器）实现。
本文将详细介绍PID温度控制的PLC程序设计过程。
1.确定控制系统需求：首先要确定所需的控制系统的基本要求，包括控制温度范围、精度要求、控制方式等。
2.确定传感器和执行机构：选择合适的温度传感器和执行机构，例如热电偶或热电阻作为温度传感器，控制阀门或加热器作为执行机构。
3.确定控制算法：PID控制算法是一种经典的温度控制方法，可在PLC中实现。
PID控制算法由比例、积分和微分三个参数组成，可以通过自整定或手动调整获得最佳参数值。
4.确定控制模式：根据实际需求，选择合适的控制模式，比如开环控制、闭环控制或自适应控制。
对于温度控制，一般采用闭环控制。
5. PLC软件设计：根据控制系统需求和算法确定的参数，设计PLC 软件。
PLC软件可以使用Ladder Diagram（梯形图）或Function Block Diagram（功能块图）等语言编程。
下面是一个基本的PID温度控制的PLC程序设计示例（以Ladder Diagram为例）：```ladder====主程序====-，----[]----[]----[]----()PID----[]----]----[]----[]----，[]----温度输入设置温度温度差系数K----[+]=--------]--------]-----------温度设定温度差积分控制值----[/K]------]--------------------------[]----------------[+]=---------控制值累计量----[]----[]----[]----()KpKiKd```上述Ladder Diagram中，PID控制算法的三个参数Kp、Ki和Kd通过输入设置，通过调整这些参数可以改善控制系统的响应速度和稳定性。
锅炉内胆静态水温PID控制(过控课设)
目录1 绪论 (1)1.1 锅炉 (1)1.2 现场总线 (1)1.3 WINCC概述 (2)2 锅炉内胆水温控制系统的设计 (3)2.1 控制系统介绍 (3)2.1.1 控制系统结构 (3)2.1.2 控制系统流程 (3)2.2 硬件设计 (4)2.2.1 实物接线图 (4)2.2.2 硬件配置 (6)3 控制系统的软件设计 (8)3.1 可编程控制器基础 (8)3.1.1 可编程控制器的产生和应用 (8)3.1.2 可编程控制器的组成和工作原理 (8)3.2 PLC控制柜的组成 (9)3.3 PLC的硬件组态控制程序设计 (10)3.4 PLC的控制程序设计 (12)3.4.1 FB41简介 (12)3.4.2 FC105简介 (14)3.4.3 FC106简介 (15)3.4.4 程序设计 (16)4 系统调试 (20)4.1 电源连接 (20)4.2 测试步骤 (20)5 实验结果显示 (23)结束语 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1 锅炉锅炉是化工、供热供暖、炼油、发电等生产中不可或缺的设备。
它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动动力源，又可以作为蒸馏、化学反应、干燥等过程的热源。
随着生产规模的扩大，生产设备的革新，作为动力设备和供热设备的锅炉，正在向着更大的容量、更高的系统参数、更高的效率等方面去发展。
因此为了确保安全，稳定生产，锅炉的控制系统就显得越发的重要。
电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，顾名思义，它是以电力为能源并将其转化成为热能，然后经过锅炉的转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的设备。
电锅炉主要由钢制的壳体、电脑控制系统、低压电气系统、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。
电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻（电加热管）加热方式两种。
电阻加热方式又分为不锈钢加热管和陶瓷加热管，电阻加热方式就是采用电阻式电热元件进行加热。
电锅炉的优点就是在结构上易于叠加和组合，控制更加灵活，维修更换更方便。
基于PID算法的温度控制系统设计
基于PID算法的温度控制系统设计随着科技的不断发展，温度控制系统得到了广泛的应用。
无论是工业制造还是家庭生活，都会用到温度控制系统。
在这个系统中，PID算法是最常用的控制算法之一。
本文将介绍基于PID算法的温度控制系统的设计。
一、系统概述温度控制系统可以用于控制温度控制在一定范围内。
该系统包括一个温度传感器、一个控制器、一个执行器和一个热源。
其中，温度传感器用于将温度信号转换成电信号，控制器用于处理电信号，执行器用于控制热源加热或停止加热。
在温度控制系统中，PID算法是控制器中使用的一种算法。
二、PID算法原理PID控制算法分别根据偏差、积分错误和微分错误来控制系统。
PID算法控制器包括控制模块、时间模块、输出模块、PID模块和作用模块。
该算法可以通过增大或减少控制器的输出来控制系统的状态，以便实现温度控制。
模型中包含比例项、积分项和微分项。
控制器采用增益因子对其中的每一个部分进行调整，以便更好地控制系统。
三、系统设计在设计基于PID算法的温度控制系统时，需要首先将传感器连接到控制器。
控制器可以收集从温度传感器中收集的温度信号并将其转换成电信号。
然后，该信号将被发送到PID算法控制器，该控制器可以使用PID算法来计算输出信号。
输出信号可以通过执行器来控制加热或停止加热的热源，从而实现温度控制。
四、系统的优点基于PID算法的温度控制系统可以实现更准确和更稳定的温度控制。
相对于其他控制算法来说，该算法具有更优秀的响应特性和更敏感的响应速度。
此外，该算法可以进行现场校准，更容易进行二次开发。
五、系统的应用基于PID算法的温度控制系统广泛应用于各个领域。
在工业制造领域，该系统可以用于控制各种设备和工具的温度，以保证生产质量。
在医疗领域，该系统可以用于监控体温，并确保患者在治疗过程中保持稳定的体温。
此外，在家庭生活中，基于PID算法的温度控制系统可以帮助人们更好地控制室内温度，从而提高生活舒适度。
总之，基于PID算法的温度控制系统可以广泛应用于各种领域。
基于PID的温度控制系统设计
基于PID的温度控制系统设计PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种常见的控制算法，被广泛应用于各种工业自动化系统中，其中包括温度控制系统。
本文将基于PID算法设计一个温度控制系统。
1.温度控制系统概述温度控制系统是一种典型的反馈控制系统，用于维持系统的温度在预定范围内。
温度传感器将感测到的温度信号反馈给控制器，控制器根据反馈信号与设定的温度进行比较，并根据PID算法计算出控制信号，通过执行器（例如加热器或冷却器）改变环境温度，以使温度保持在设定值附近。
2.PID控制算法原理2.1 比例控制（Proportional Control）比例控制根据设定值与反馈值之间的偏差大小来调整控制信号。
偏差越大，控制信号的改变越大。
比例控制能够快速减小偏差，但无法消除稳态误差。
2.2 积分控制（Integral Control）积分控制通过累积偏差来调整控制信号。
积分控制可以消除稳态误差，但过大的积分参数会引起控制系统的不稳定。
2.3 微分控制（Derivative Control）微分控制根据偏差的变化率来调整控制信号。
微分控制可以快速响应温度的变化，但不适用于快速变化的温度。
3.PID控制器设计PID控制器的输出可以表示为：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)为控制器的输出，Kp、Ki、Kd为比例、积分和微分增益，e(t)为温度的偏差，即设定值与反馈值之差，de(t)/dt为温度偏差的变化率。
3.1比例增益的选择比例增益决定了系统对偏差的响应速度。
如果比例增益太大，系统会产生超调现象；如果比例增益太小，系统的响应速度会变慢。
因此，在实际应用中需要通过试验来选择合适的比例增益。
3.2积分时间的选择积分时间决定了系统对稳态误差的补偿能力。
如果积分时间太大，系统对稳态误差的补偿能力会增强，但会导致系统的响应速度变慢，甚至产生振荡现象；如果积分时间太小，系统对稳态误差的补偿能力会减弱。
PID恒温控制课程设计
PID恒温控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PID恒温控制的基本原理，掌握其组成部分及相互关系。
2. 学生能够描述PID控制参数对系统温度控制性能的影响。
3. 学生能够解释在实际应用中，如何调整PID参数以达到理想温度控制效果。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的PID恒温控制系统。
2. 学生能够使用相关软件或工具进行PID参数的调整和优化。
3. 学生能够通过实际操作，分析并解决PID恒温控制过程中的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和工程应用的兴趣，激发创新意识。
2. 学生形成团队协作意识，提高沟通与表达能力。
3. 学生认识到PID恒温控制在现实生活中的重要性，增强社会责任感。
本课程旨在帮助学生掌握PID恒温控制的基本知识和技能，培养实际操作能力。
针对高年级学生的认知特点，课程注重理论与实践相结合，提高学生的动手实践能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够更好地应对实际工程问题，并为未来的学习和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. PID恒温控制原理- 理解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的基本概念。
- 掌握PID控制器的数学模型和调节原理。
2. PID控制器的组成与功能- 分析PID控制器的结构，理解各部分的作用。
- 学习PID控制器的参数设置与调整方法。
3. PID恒温控制系统的设计与实现- 学习PID控制系统的设计步骤，包括系统建模、控制器设计等。
- 了解常见PID控制算法在温度控制中的应用。
4. PID参数整定方法- 学习Ziegler-Nichols等常见参数整定方法。
- 掌握利用实验数据对PID参数进行优化调整的技巧。
5. 实际应用案例分析- 分析典型PID恒温控制系统案例，了解工程实际中的应用。
- 学习在实际操作过程中如何解决系统性能问题。
教学内容根据课程目标进行系统组织，确保学生能够循序渐进地掌握PID恒温控制的相关知识。
PID温度控制的PLC程序设计(梯形图语言)教学文案
P I D温度控制的P L C 程序设计(梯形图语言)PID温度控制的PLC程序设计（梯形图语言）PID温度控制的PLC程序设计温度控制是许多机器的重要的构成部分。
它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。
PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一。
在本文中，将详细讲叙本套系统。
l 系统组成本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。
系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。
l 触摸屏画面部分(见图1-a)1-a如图所见，数据监控栏内所显示的002代表现在的温度，而102表示输出的温度。
如按下开始设置就可设置参数。
需要设置的参数有六个，分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。
它们在PLC的地址与一些开关的地址如下所列。
比例带 : DM51积分时间 : DM52微分时间 : DM53滞后值 : DM54控制周期 : DM55偏移量 : DM56数据刷新 : 22905l PLC程序部分002：PID的输入字102：PID的输出字[NETWORK]Name="Action Check" //常规检查[STATEMENTLIST]LD 253.13 //常ONOUT TR0CMP 002 #FFFF //确定温控单元是否完成初始化字串1AND NOT 255.06 //等于OUT 041.15 //初始化完成LD TR0AND 041.15OUT TR1AND NOT 040.10 //不在参数设置状态MOV DM0050 102 //将设置温度DM50传送给PID输出字 LD TR1MOV 002 DM0057 //将002传送到DM57[NETWORK]Name="Setting Start"//设置开始[STATEMENTLIST]LD 253.13OUT TR0AND 229.05 //触摸屏上的开始设置开关DIFU 080.05 //设置微分LD TR0AND 041.15AND 080.05SET 040.01 //开始设置标志位1SET 040.10 //开始设置标志位2[NETWORK]Name="Poportion"//比例带设置[STATEMENTLIST]LD 040.01OUT TR0AND NOT 042.01MOV #C110 102 //读输出边与输入边的比例带CMP 002 #C110 //比较输入字是否变成C110AND 255.06 //等于SET 042.01 //设置比例带标志LD TR0AND 042.01MOV DM0051 102 //将比例带的设定值写入输出字 CMP 002 DM0051 //是否写入AND 255.06 字串4RSET 040.01 //复位标志1RSET 042.01 //复位比例带标志SET 040.02 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Integral"//积分时间设置[STATEMENTLIST]LD 040.02OUT TR0AND NOT 042.02MOV #C220 102 //读输出边与输入边的积分CMP 002 #C220 //比较输入字是否变成C220AND 255.06SET 042.02 //设置积分标志LD TR0AND 042.02MOV DM0052 102 //将积分的设定值写入输出字 CMP 002 DM0052 //是否写入AND 255.06RSET 040.02RSET 042.02SET 040.03 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="differential"//微分时间设置[STATEMENTLIST]LD 040.03OUT TR0AND NOT 042.03MOV #C330 102 //读输出边与输入边的微分CMP 002 #C330 //比较输入字是否变成C330AND 255.06SET 042.03 //设置微分标志LD TR0AND 042.03MOV DM0053 102 /将微分的设定值写入输出字CMP 002 DM0053 //是否写入字串3AND 255.06RSET 040.03RSET 042.03SET 040.04 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Hysteresis"//滞后值设置[STATEMENTLIST]LD 040.04OUT TR0AND NOT 042.04MOV #C440 102 //读输出边与输入边的滞后值CMP 002 #C440 //比较输入字是否变成C440AND 255.06SET 042.04 设置滞后值标志LD TR0AND 042.04MOV DM0054 102 /将滞后值的设定值写入输出字 CMP 002 DM0054 //是否写入AND 255.06RSET 040.04RSET 042.04SET 040.05 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Period"//控制周期设置[STATEMENTLIST]LD 040.05OUT TR0AND NOT 042.05MOV #C550 102 //读输出边与输入边的控制周期CMP 002 #C550 //比较输入字是否变成C550AND 255.06SET 042.05 //设置控制周期标志LD TR0AND 042.05MOV DM0055 102 将控制周期的设定值写入输出字CMP 002 DM0055 是否写入AND 255.06RSET 040.05RSET 042.05SET 040.06 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Shift"//偏移量设置[STATEMENTLIST]LD 040.06OUT TR0AND NOT 042.06MOV #C660 102 //读输出边与输入边的偏移量CMP 002 #C660 //比较输入字是否变成C660AND 255.06SET 042.06 //设置偏移量标志LD TR0AND 042.06MOV DM0056 102 //将偏移量的设定值写入输出字 CMP 002 DM0056 //是否写入AND 255.06RSET 040.06RSET 042.06SET 040.00[NETWORK]Name="Return"//返回[STATEMENTLIST]LD 040.00OUT TR0AND NOT 042.00MOV #C070 102 //读输入边的处理值CMP 002 #C070 比较输入字变成C070AND 255.06SET 042.00 //返回标志LD TR0AND 042.00MOV DM0050 102 将设定温度值写入输出字RSET 040.00RSET 042.00RSET 040.10以上是本套系统的全部内容，经过反复试验，此系统可以维持温度在1°C 之间变化。
恒温箱的PID控制-自动控制原理课程设计报告
<恒温箱的PID控制摘要：为满足生产生活中对稳定温度的需求，恒温箱是必不可少的。
用PID调节方法控制恒温箱的温度，保证温度在标准范围内稳定。
在完成任务的基础上，采用PID整定方法或通过改良PID控制器实现稳、准、快的要求，并在调节过程中发现、整理如何调节PID参数相对最优。
*Abstract:To meet the needs of production in the life of stable temperature, constant temperature box is the temperature of the incubator with the PID method, guarantee the stability of the temperature within the scope of the the basis of completing the task, using PID setting method or through improved PID controller to realize steady, accurate, fast, and found in the process of adjusting and sort out how to adjust the relative optimal PID parameters.关键词：PID，恒温箱，整定方法Key word:Proportion Integration Differentiation,incubator,Setting method).目录：恒温箱的PID控制 (1)一、引言： (3)恒温箱温度控制系统简介 (3)恒温箱工作流程 (3)二、理论基础： (4)。
控制原理 (4)控制器各校正环节的作用 (5)三、温度控制系统模型建立 (5)恒温箱温度控制系统方框图 (5)温度系统模型 (6)四、PID温度控制器分析设计 (6)PID建模 (6)simulink仿真 (8)！系统改良 (9)五、结论 (11)…一、引言：在工业生产和实验研究中，经常需要高稳定度的恒温环境，因此恒温箱或者说是恒温系统应用十分广泛。
PLC课程设计报告(PID温度控制)
《电气控制技术与PLC》课程设计报告题目：__ 温度PID控制学院：___信息工程学院专业：___建筑设施智能技术学号： 2006552025姓名：黄世泽指导教师：___张仲模完成日期：___2009年6月一、课程设计的目的：通过课程设计使学生掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理、指令系统、硬件连接，使学生掌握使用可编程序控制器的基本方法，锻炼学生对PLC 的编程能力，用可编程序控制器解决电气控制问题的能力。
二、课程设计的要求：1、基本要求要求学生理解并掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理及基本结构、PLC的运行方式、外部接线及编程方法，训练学生的独立编程能力及用PLC解决现场控制问题的能力。
要求学生能根据现场控制要求，自主编程和调试程序，全面建立起用PLC解决一个实际问题的全过程的概念。
2、设计要求用Pt100检测温度，用PLC实现温度控制。
采用PID算法。
给加热器设定一个温度给定值，经过一段时间的加热，要求加热器温度基本可以稳定在该值上。
三、课程设计的主要内容：1、设计过程和有关说明1）掌握PLC模拟量输入输出模块的使用2）掌握PLC中PID指令的使用，利用PID指令编写PLC控制程序3）完成实验所需要的硬件接线4）利用实验台上的挂件模拟演示其控制过程5）完成课程设计报告2、系统硬件接线图移相调压器的L、N两端子接PLC模拟量输出（电流信号），温度变送器的输U接出一方面接PLC模拟量输入端子，作为反馈信号，一方面接温度显示模块（O A）其接线图如图一图一 温度PID 控制硬件连接图3、PLC 控制程温度显示加热器温度变送器温度显示 电源开关开关LN1A+AOU U移相调压器MainSBR_04、参考资料[1] 张万忠.电器与PLC控制技术.北京.化学工业出版社,2007[2] 西门子（中国）有限公司.S7-200可编程控制器系统手册 ,2005四、心得体会经过这次PID算法的程序设计, 让我对生活中的一些带有PID算法的有了更深的认识,也加强了我用PLC编程语言编写程序的能力。
pid温度控制系统课程设计
pid温度控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PID温度控制系统的基本原理、组成及应用，培养学生运用PID控制理论分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解PID控制器的原理、结构和参数调整方法；–掌握PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标；–熟悉PID控制器在不同工业过程中的应用。
2.技能目标：–能够运用PID控制理论分析和解决实际控制系统问题；–能够运用编程软件（如C、Python等）实现PID控制器；–具备对PID控制系统进行调试和优化能力。
3.情感态度价值观目标：–培养学生动手实践能力和团队合作精神；–培养学生对自动控制领域的兴趣，提高其学术素养；–使学生认识到PID控制系统在现代工业中的重要地位，增强其责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下三个方面：1.PID控制器原理：介绍PID控制器的基本概念、结构和工作原理，使学生了解PID控制器在控制系统中的作用。
2.PID控制系统分析：讲解PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标，培养学生运用这些指标分析和评价PID控制系统的性能。
3.PID控制器应用：介绍PID控制器在不同工业过程中的应用，如温度控制、流量控制、液位控制等，使学生学会运用PID控制理论解决实际问题。
三、教学方法为实现课程目标，本课程采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PID控制器原理、分析和应用，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法：分析实际工业过程中的PID控制系统，培养学生运用PID控制理论解决实际问题。
3.实验法：学生进行PID控制系统实验，使学生动手实践，加深对PID控制理论的理解。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为实现课程目标，本课程需准备以下教学资源：1.教材：选用《自动控制原理》等权威教材，为学生提供系统、科学的理论知识学习。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和论文，拓展学生的知识视野。
温度PID控制-课程设计--
1 引言 (1)2 设计方案 (1)2.1 课题内容 (1)2.2 总体方案 (1)3 硬件设计 (2)3.1 单片机控制电路 (2)3.2 显示、按键、报警电路 (2)3.2.1 LCD显示 (2)3.2.2按键与报警电路 (3)3.3 温度检测与A/D转换 (3)3.3.1 温度变送器 (3)3.3.2 A/D转换 (4)3.4 输出电路 (4)4 软件设计 (6)4.1 周期采样程序 (6)4.2 数字滤波程序 (6)4.3 PID程序 (7)4.4 主程序 (8)5 心得与体会 (9)参考文献 (10)附件系统原理图 (11)温度是工业对象中一种重要参数，特别在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉和反应炉等。
由于炉子的种类不同，因此所采用的加入方法及燃料也不同，如煤气、天然气、由和电等。
但是就其控制系统本身的动态特性来说，基本上都属于一阶纯滞后环节，因而在控制算法上亦基本相同。
用微型计算机对炉温进行控制，无论在控制品质，节约能源，还是在改善劳动环境等方面都显示了巨大的优越性。
本文介绍了温度测量及自动控制系统的设计。
主要组成部分：AT89C51单片机、温度传感器、A/D转换、显示电路、温度控制及键盘电路。
它可以实时地显示温度，实现对温度的自动控制并设有报警电路。
还可以通过键盘对PID参数进行设置。
2 设计方案2.1 课题内容某工业电炉在对产品进行加工的过程中，炉温从室温上升到1000℃应为30min，然后温度保持到1000℃，其时间为1小时。
最后断电，使电炉自然冷却。
电炉的加热源是热阻丝，利用大功率可控硅控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。
炉温控制的基本原理是：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压可在0～140V内变化。
温度传感器是通过一只热敏电阻及其放大电路组成，温度越高其输出电压越小。
外部LED灯的亮灭表示可控硅的导通与关断的占空比时间，如果炉温低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。
温度PIDPLC课程设计报告书
摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着与其广泛的应用，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, 特别是涉与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)1.3.2 PLC (2)1.3.3 上位机 (3)1.3.4 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S7-200 CUP224 (6)2.3.2 传感器 (6)2.3.3 EM235模拟量输入模块 (7)2.3.4 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)5 调试 (22)5.1 程序调试 (22)5.2 硬件调试 (23)结束语 (23)附录程序代码 (24)参考文献 (26)1 引言1.1 温度控制系统的意义温度与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。
pid温度控制系统课设
沈阳理工大学课程设计目录第一章绪论 (1)1.1温度控制系统研究背景 (1)1.2PLC概况 (2)1.3研究主要内容 (2)第二章控制系统结构图的设计 (3)2.1控制系统结构图 (3)2.2系统结构组成 (3)第三章硬件设计、线路板设计 (4)3.1I/O分配表 (4)3.2硬件接线图 (4)3.3温度检测和控制模块 (5)第四章软件设计 (6)4.1PID控制程序设计 (6)4.2PID在PLC中的回路指令 (8)4.3回路输入输出变量的数值转换方法 (9)4.4程序设计流程图 (10)4.5S7-200程序设计梯形图 (11)第五章系统测试 (16)5.1PLC调试方法与结果 (16)5.2MCGS调试方法与结果 (16)第六章锅炉夹套水温PID控制 (17)6.1控制原理框图 (17)6.2实验内容与步骤 (18)第七章组态软件界面、逻辑、代码 (21)7.1MCGS组态软件 (21)7.2组态软件设计 (22)7.3代码 (23)第八章数据采集硬件系统构件、连线 (24)8.1数据采集硬件系统构件 (24)8.2硬件系统连线 (24)第九章实验结果曲线及分析 (25)第十章总结 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 温度控制系统研究背景温度与人们的生存生活生产息息相关。
从古人类的烧火取暖，到今天的工业温度控制，处处都体现了温度控制。
随着生产力的发展，人们对温度控制精确度要求也越来越来高，温度控制的技术也得到迅速发展。
传统的温度控制器多由继电器组成的，但是继电器的触点的使用寿命有限，故障率偏高，稳定性差，无法满足现代的控制要求。
而随着计算机技术的发展，嵌入式微型计算机在工业中得到越来越多的应用。
将嵌入式系统应用在温度控制系统中，使得温度控制系统变得更小型，更智能。
随着国家的“节能减排”政策的提出，嵌入式温度控制系统能够降低能耗，节约成本这一优点使得其拥有更加广阔的市场前景，而PLC就是最具代表性的一员。
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温度控制pid 过控课程设计摘要人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑温度对自身系统的影响，温度是与人类生产生活密切相关的一个物理量，由此便产生了各种各样的温度测量方法。
根据测温精度和范围的不同，可选用不同的测温方式。
目前常常采用模拟集成温度传感器，该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器的特点是，功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
然而在很多工业应用的场合下，环境非常恶劣，这种以人工的方式直接操作设置仪表很不现实，采用有线数据通信的方式也会受很多环境、质量、功能等方面的限制，在数据记录上也还要靠人工抄写，不能形成自动控制的系统。
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。
随着单片机技术的日益成熟，单片机在温度控制上的应用也日趋广泛。
本文采用STC89C52单片机采用积分分离式PID算法和带死区的PID算法两种控制方式，并通过对试验结果的比较，发现对控制精度较高的系统和响应速度较慢的系统带死区的PID算法确实不大实用，而前者在应一定程度上若再辅以微分先行则基本上能满足系统要求。
关键字：STC89C52单片机，PID算法，积分分离式，微分先行。
AbstractMan's living environment, the temperature plays a very important role, can be said that almost 80% of the industrial sector had to take into account the effects of temperature on their systems, temperature is closely related to human production and life of a physical quantity, thus given rise to a wide range of temperature measurement method. According to the different temperature measurement accuracy and scope may make use of the temperature in different ways. There is often analog integrated temperature sensor, the sensor is made using silicon semiconductorintegrated process, so also known as monolithic integration of silicon sensors or temperature sensors. Such sensors are characterized by single function (only measured temperature), temperature measurement error is small, low prices, fast response, transmission distance, small size, micro-power consumption, suitable for remote temperature measurement, temperature control, no non-linear calibration, the external circuit is simple. However, in many occasions industrial applications, the environment is very bad, this way of direct manipulation to artificially set the instrument is very practical, using wireline data communications, the way will be subject to many environmental, quality, functionality and other aspects, in the data record is also still rely on manual transcription, do not create automatic control systems.Temperature control is often encountered in the process of industrial production process control, and some process to control the temperature effect on their direct impact on the quality of products, has designed a more ideal temperature control system is very valuable.With SCM technology has become more sophisticated, single-chip temperature controlapplications are becoming increasingly widespread. In this paper, STC89C52 separate microcontroller with integral PID algorithm and the dead-zone of the PID algorithm two kinds of control mode, and through comparison of test results and found that the control system, high precision and response speed of a slower system with dead-zone of the PID algorithm is not really practical, but the former should be supplemented with a certain degree Ruozai first differential isgenerally adequate to meet system requirements.Keywords: STC89C52 microcontroller, PID algorithm, split points, differential first.目录一、方案设计总体方案选择 (3)方案一1带死区的PID算法简介 (5)2算法程序流程图 (7)3软件设计 (8)4硬件设计 (9)方案二1积分分离式PID算法简介 (14)2算法程序流程图 (15)3软件设计 (15)4硬件设计 (15)二、总结与展望1设计总结 (15)2改进方向 (16)三、附录1主程序 (17)2参考资料…………………………………………………………………正文一、方案选择总体方案选择：电热锅炉温度控制系统由核心处理模块、温度采集模块、键盘显示模块、及控制执行模块等组成。
总体方案一：采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。
此方案简易可行,器件的价格便宜,但8031内部没有程序存储器,需要扩展,增加了电路的复杂性,且ADC0809是8位的模数转换,不能满足本题目的精度要求。
总体方案二：采用比较流行的AT89S51作为电路的控制核心,使用12位的高精度模数转换器AD574A进行数据转换,控制电路部分采用PWM控制可控硅的通断以实行对锅炉温度的连续控制,此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。
综上分析,我们采用方案二。
系统设计总体框图如下:图1 控制器设计总体框图根据温度变化慢,并且控制精度不易掌握的特点,我们设计了以STC89C51单片机为检测控制中心的电热锅炉温度自动控制系统。
温度控制采用改进的PID数字控制算法,显示采用3位LED静态显示。
该设计结构简单,控制算法新颖,控制精度高,有较强的通用性。
所设计的控制系统有以下功能：·温度控制设定波动范围小于±1%,测量精度小于±1%,控制精度小于±2%,超调整量小于±4%;·实现控制可以升温也可以降温;·实时显示当前温度值;·按键控制：设置复位键、运行键、功能转换键、加一键、减一键;·越限报警。
方案一1、带死区的PID算法某些生产过程对控制精度要求不是很高但希望系统工作稳定，执行机构不要频繁动作。
针对这一类系统，带死区的PID算法应运而生。
所谓带死区的PID，实在计算机中认为的设置一个不灵敏区域β，当偏差的绝对值|e（k）|<β时，不产生新的控制增量，控制量维持不变；当偏差的绝对值|e（k）|>β时，则进行正常的PID运算后输出。
带死区的PID控制算法为：0 (|e(k)|< β)∆u(k)={ Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] (|e(k)|> β)-β-β是一个人为设置的死区，β是一个可调参数，其值根据具体对象由实验确定或者根据经验确定，这种控制方式适用于控制精度不太高，控制动作尽可能少的场合。
其控制特性在VC++中测得一组控制特性曲线如下图：图2带死区的PID控制特性曲线返回u(k) u(k-1)e(k-1) e(k-2) e(k) e(k-1)输出u(k)u(k)=u(k-1)+∆u(k)∆u(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]|e(k)|> βe(k)= r(k)- c(k)采样r(k)、c(k)初始化2、算法程序流程图3、软件设计在主程序中首先由vc测出PID算法的参数值,然后通过循环显示当前温度,并且设定键盘外部中断为最高优先级,以便能实时响应键盘处理;软件设定定时器T0为5秒定时,在无键盘响应时每隔5秒响应一次,以用来采集经过A／D转换的温度信号;设定定时器T1为嵌套在T0之中的定时中断,初值由PID算法子程序提供。