PID温度控制的PLC程序设计(梯形图语言)
PLC控制温度湿度压力传感器
中文摘要摘要目前对于工厂环境的监测和控制,基本上是人工进行的,劳动强度大,繁琐。
由于人工反应不及时,造成损失的现象时有发生。
而且现在许多工厂车间对于环境的要求越来越高,固有的监测和控制方法已经不能满足其需求。
随着PLC 技术的发展,PLC技术被更广泛的应用于实时监测和控制中来。
通过PLC技术的应用,能够清晰直观并且实时的收集信息,并自动快速的做出反应,实现对车间环境的自动化、智能化。
本论文主要讲述了基于以西门子S7-200系列可编程控制器(PLC)为主要的控制元件,采用PID算法进行控制,运用PLC梯形图编程语言进行编程。
本次设计的目的是实现对工厂环境的温度,湿度及管道压力进行实时监测和显示,并通过PID算法对温度、湿度和压力进行控制,使环境可以维持在工业要求的范围内。
关键词:温度湿度压力可编程控制器AbstractABSTRACTNow the monitoring and controlling of factory environment is basically a manual of labor-intensive and cumbersome. Artificial response in a timely manner, resulting in the phenomenon of the loss occurred. And now, the increasingly high demand for many of the factory floor environment, inherent in the monitoring and control methods have been unable to meet their needs. With the development of PLC technology, PLC technology is more widely used in the real-time monitoring and control. Through the application of PLC technology, clear and intuitive and real-time collection of information, automatically and quickly respond to the automation of the workshop environment, intelligent.This paper mainly based on Siemens S7-200 series programmable controller (PLC) for the control of the main components,the use of the PID algorithm,the use of PLC ladder programming language programming,to achieve the factory environment, temperature, humidity and pressure of the pipeline real-time monitoring and display, and at the same temperature, humidity and pressure control design method.Key words: temperature humidity pressure PLC目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章引言......................................... - 1 -1.1 课题的背景和意义.................................. - 1 - 1.2 国内外研究现状.................................... - 1 - 1.3 本课题的主要研究内容............................... - 2 - 第二章 PID算法介绍.................................. - 3 - 2.1 PID算法简介...................................... - 3 - 2.2 PID参数的调整.................................... - 4 - 2.3 PID控制的应用.................................... - 5 - 第三章基于PLC监控系统的硬件设计 ....................... - 7 -3.1 系统的主要技术指标与参数........................... - 7 - 3.2 系统设计方案的论证 ................................ - 7 - 3.3 PLC的概述及选型 .................................. - 7 -3.3.1 PLC的产生和应用 ............................... - 8 -3.3.3 PLC的选型 ................................... - 10 -3.4 传感器的选择.................................... - 11 -3.4.1 温度传感器的选择.............................. - 11 -3.4.2 湿度传感器................................... - 13 -3.5 模块的配置和应用................................ - 15 - 3.6 其他元器件的选择................................ - 16 - 3.7 系统硬件接线图.................................. - 17 - 第四章系统的软件设计............................... - 19 -4.1 常用PLC程序的设计方法........................... - 19 -4.2 系统流程图..................................... - 19 - 4.3 温度监控程序的设计 .............................. - 20 - 4.4 湿度监控程序设计................................ - 25 - 4.5 压力监控子程序.................................. - 28 - 结论 ............................................. - 33 -参考文献.......................................... - 34 -致谢及声明......................................... - 35 -第一章引言1.1 课题的背景和意义温度、湿度、压力和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度、压力的检测和控制。
锅炉温度定值S7--300控制系统设计 - 副本
锅炉温度定值S7-300控制系统设计摘要:锅炉温度定值S7--300 控制系统采用PLC作为控制系统的核心,使用西门子公司的S7--300 系列PLC编程软件中的PID功能块来实现控制算法,通过和计算机的通信实现数据的自动处理和操作的远程控制。
监控画面采用西门子公司的Wincc组态软件来制作,从而实现对Kp、Ti、Td三个参数的在线修改,以及实时监视被控对象的运行状态。
关键词:PID 可编程控制器组态软件1 引言锅炉的水温控制在一些场合仍然采用传统的继电器、接触器控制方式,没有控制算法,自动化程度不高,运行稳定性较差,操作维护部方便。
针对这些问题,本文采用S7--300 PLC 作为主控制单元,配合外围检测电路、执行单元、人机界面等技术,引入PID算法控制程序,设计出一种新的锅炉定值水温控制系统,以获得良好的控制效果。
在工业控制领域,基于运行稳定性考虑,大多采用PLC控制器作为控制核心。
特别是对生产过程中的各种物理量的检测和控制,PID控制仍然占据着非常重要的地位,在冶金、机械、化工等行业中获得了广泛应用。
PID算法简单、实用,容易为现场工程技术人员所掌握,它不需要求出被控系统的数学模型,通过调节比列(P)、积分(I)、微分(D)三个参数的大小就可以获得较好的控制效果。
对于比较复杂的控制系统,例如具有大惯性、纯滞后系统,可以在传统PID调节器的基础上,融入相应的智能控制算法衍生出各种实用可行的改进PID算法,因此,它具有较强的灵活性和应用性。
西门子中可编程控制器自带有两路模拟量输入和一路模拟量输出,具有较好的数值运算能力和处理模拟信号量的功能,可以设计出各种PID调节器,运用于具有连续量控制的闭环系统;还可根据被控对象的具体特点和要求来调整必要的控制参数,利用组态软件Wincc还具有监控功能,并可以在运行中调整参数。
2 锅炉温度定值控制系统结构2.1 PLC控制柜的组成(1)电源部分(2)CPU模块西门子S7--300PLC,型号为CPU315--2 DP,它集成了MPI 接口,可以很方便的在PLC站点、操作站OS、编程器PG、操作员面板建立较小规模的通讯。
《基于软PLC的PID控制系统的设计与实现》
《基于软PLC的PID控制系统的设计与实现》一、引言随着工业自动化程度的不断提高,PID(比例-积分-微分)控制系统在工业生产过程中扮演着越来越重要的角色。
而软PLC (软件可编程逻辑控制器)作为一种新型的控制器,具有灵活、易用、可编程等优点,广泛应用于各种工业控制系统中。
本文将介绍基于软PLC的PID控制系统的设计与实现,旨在提高工业控制系统的性能和可靠性。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要对系统需求进行全面的分析。
主要包括系统的控制对象、控制目标、系统性能指标等。
基于软PLC的PID控制系统主要用于对工业生产过程中的各种参数进行精确控制,以达到提高产品质量、降低能耗等目的。
2. 系统架构设计系统架构设计是系统设计的关键环节。
基于软PLC的PID控制系统采用分层结构设计,包括人机交互层、控制层和执行层。
人机交互层负责与操作人员进行交互,控制层负责实现PID控制算法,执行层负责与被控对象进行交互。
3. PID控制算法设计PID控制算法是系统的核心部分。
通过调整比例、积分和微分三个参数,使系统达到最佳的控制效果。
在算法设计过程中,需要考虑系统的稳定性、快速性、准确性等指标。
同时,为了适应不同控制对象的需求,系统支持多种PID控制算法的选择和切换。
三、系统实现1. 软PLC平台选择与搭建选择合适的软PLC平台是实现系统的基础。
根据系统需求和性能要求,选择具有良好可编程性、稳定性和扩展性的软PLC平台。
在搭建过程中,需要配置适当的硬件设备,如I/O模块、通信模块等,以保证系统的正常运行。
2. PID控制算法编程实现在软PLC平台上,使用编程语言(如梯形图、指令表等)实现PID控制算法。
在编程过程中,需要注意算法的逻辑性、可读性和可维护性。
同时,为了方便调试和优化,系统支持在线编程和离线仿真功能。
3. 系统调试与优化在系统实现后,需要进行系统调试和优化。
通过调整PID参数、检查程序逻辑等方式,确保系统达到预期的控制效果。
基于PLC的温度控制系统的设计
1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类平常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合,及时准确获得目的的温度、湿度信息是十分重要的。
近年来,温湿度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,可以在工业、农业等各领域中广泛使用。
1.2 设计内容重要是运用PLC S7-200作为可编程控制器,系统采用PID控制算法,手动整定或自整定PID参数,实时计算控制量,控制加热装置,使加热炉温度为为一定值,并能实现手动启动和停止,运营指示灯监控实时控制系统的运营,实时显示当前温度值。
1.3 设计目的通过对温度控制的设计,提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力,初步培养在完毕工程项目中所应具有的基本素质和规定。
培养团队精神,科学的、实事求是的工作方法,提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。
2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。
S7-200 是一种小型的可编程序控制器,合用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运营中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式,即主机中涉及定数量的I/O端口,同时还可以扩展各种功能模块。
S7-200PLC由基本单元(S7-200 CPU模块)、扩展单元、个人计算机(PC)或编程器,STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。
表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。
它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。
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的模糊控制PID控制器的设计与应用
基于PLC的模糊控制PID控制器的设计与应用发布时间:2022-02-16T08:08:00.046Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第16期作者:马少辉[导读] 目前我国经济水平和科技水平发展十分快速,在工业控制生产中,我们比较倾向于PID控制。
因为它的控制方法比较容易被工厂人员所接受和掌握,而且它的研究成本低,所以被广泛应用。
但是对于一些复杂的控制系统,由于受到众多非线性因素影响,数学模型就会不好建立,PID的控制就会受到限制。
比如遇到典型的复杂的控制系统例子,它有着多种可变因素的复杂系统,导致我们很难精确的分析系统的动静态特性。
由于它的控制器结构及参数已经固定,所以不能实时地根据误差的变化进行及时的调整。
马少辉珠海格力电器股份有限公司广东省珠海市 519070摘要:目前我国经济水平和科技水平发展十分快速,在工业控制生产中,我们比较倾向于PID控制。
因为它的控制方法比较容易被工厂人员所接受和掌握,而且它的研究成本低,所以被广泛应用。
但是对于一些复杂的控制系统,由于受到众多非线性因素影响,数学模型就会不好建立,PID的控制就会受到限制。
比如遇到典型的复杂的控制系统例子,它有着多种可变因素的复杂系统,导致我们很难精确的分析系统的动静态特性。
由于它的控制器结构及参数已经固定,所以不能实时地根据误差的变化进行及时的调整。
关键词:模糊PID控制;pH值控制;可编程控制器引言PID控制器作为温度控制系统不可或缺的一部分,在整个系统中起着至关重要的作用。
PID控制器具有的优点是原理简单、使用方便、控制精度高、算法成熟,并且使用时不用依赖非常高级专业的技能。
因此用PID控制器来实现温度控制系统的设计。
因此,针对上述问题,提出了一种输出方差最优的PID参数整定方法,将参数整定问题转化为一个非凸优化问题,采用粒子群算法(ParticleSwarmOptimization,PSO)求得全局最优解,实现了最小方差PID参数整定。
三菱PLC(温度PID)实验
三菱PLC(温度PID)实验指导书主讲:雷老师湖北祥辉电气自动化培训中心温度PID控制实验一、实验目的熟悉使用三菱FX系列的PID控制,通过对实例的模拟,熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。
二、实验设备1.THPLC-D型(挂箱式)实验装置一台2.FM-26温度控制挂箱一个(包含Pt100热电偶一个)3.计算机一台(或与FX0N系列PLC相配套的手持编程器一个)4.PC/PLC编程数据线一根5.实验导线若干三、接线“Pt100输入”接电热偶(注意补偿端的连线);“加热指示”和“冷却风扇”接PLC 主机24V电源;“控制输入”接模拟量模块(FXon-3A)的IOUT和COM;“信号输出”接模拟量模块(FXon-3A)的VIN1和COM1。
四、实验原理(1)本实验说明本实验为温度PID控制的演示实验。
其中,系统中的Pt100为热电偶,用来监测受热体的温度,并将采集到的温度信号送入变送器,再由变送器输出单极性模拟电压信号,到模拟量模块,经内部运算处理后,输出模拟量电流信号到调压模块输入端,调压模块根据输入电流的大小,改变输出电压的大小,并送至加热器。
欲使受热体维持一定的温度,则需一风扇不断给其降温。
这就需要同时有一加热器以不同加热量给受热体加热,这样才能保证受热体温度恒定。
本系统的给定值(目标值)是受热体温度为50℃时的值,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;输出值是送至加热器的电压,其允许变化范围为最大值的0%至100%。
(2)理解FXon系列的PID功能指令FXon系列的PID回路运算指令的功能指令编号为FNC88,源操作数[S1],[S2],[S3]和目标操作数均为D,16位运算占9个程序步,[S1],[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]--[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。
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。
基于PID温度控制
论文题目:温度PID控制1.1【摘要】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,通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,PLC对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
这也正是本课题所重点研究的内容。
1.2【关键词】 PLC;编程语言;温度1)温度的检测;2)采用PLC进行恒温控制;3)PID算法在PLC中如何实现;4)PID参数对系统控制性能的影响;2 基于PLC的炉温控制系统的硬件设计2.1系统控制要求本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0℃—150℃,温度控制精度小于3℃,系统的超调量须小于15%。
软件设计须能进行人机对话,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。
2.2系统设计思路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内温度,温度传感器检测炉内的温度信号,经温度变送器将温度值转换成0~10V的电压信号送入PLC模块。
PLC把这个测量信号与设定值比较得到偏差,经PID运算后,发出控制信号,经调压装置输出交流电压用来控制电加热器的端电压,从而实现炉温的连续控制。
基于PLC的PID温度控制系统设计附程序代码
基于PLC的PID温度控制系统设计(附程序代码)摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着PLC技术的飞速发展,通过PLC 对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
温度控制系统广泛应用于工业控制领域,如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统。
而温度控制在许多领域中也有广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 然而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
根据大滞后、大惯性、时变性的特点,一般采用PID调节进行控制。
随着PLC功能的扩充,在许多PLC 控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。
本设计是利用西门子S7-200PLC来控制温度系统。
首先研究了温度的PID调节控制,提出了PID的模糊自整定的设计方案,结合MCGS监控软件控制得以实现控制温度目的。
关键词:PLC;PID;温度控制目录1 引言11.1 温度控制系统的意义 11.2 温度控制系统背景 11.3 研究技术介绍 11.3.1 传感技术 11.3.2 PLC 21.3.3 上位机31.3.4 组态软件 31.4 本文研究对象 42 温度PID控制硬件设计 52.1 控制要求52.2 系统整体设计方案 52.3 硬件配置62.3.1 西门子S7-200 CUP224 6 2.3.2 传感器62.3.3 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82.5 I/O接线图83 控制算法设计93.1 P-I-D控制93.2 PID回路指令113.2.1 PID算法113.2.2 PID回路指令143.2.3 回路输入输出变量的数值转换163.2.4 PID参数整定174 程序设计194.1 程序流程图194.2 梯形图195 调试235.1 程序调试235.2 硬件调试23结束语24附录程序代码25参考文献271引言1.1 温度控制系统的意义温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
基于PLC的温度控制系统设计
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。
基于PLC的恒温控制系统设计
基于PLC的恒温控制系统设计桑吴刚【摘要】针对恒温系统的控制,在很多企业应用中较为广泛,本文介绍基于三菱PLC 和触摸屏控制恒温控制系统,详细介绍系统的总体框架,工作原理及软硬件结构,PID 控制过程,触摸屏的总体设计,该系统具备工作可靠性好,自动化程度高等优点,对于一些需要恒温控制的场合,具有一定的应用价值.%The control for constant temperature system, is widely used in many enterprise applications, this paper based on MITSUBISHI PLC and touch screen control temperature control system, the overall framework of the system is introduced in detail, the working principle and hardware structure, PID control process, the overall design of the touch screen, the system has good reliability, high degree of automation for some, need constant temperature control occasions, and has certain application value.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】2页(P12-13)【关键词】PLC;温度;触摸屏【作者】桑吴刚【作者单位】江苏省昆山第一中等专业学校 ,江苏昆山,215300【正文语种】中文恒温控制系统由三菱FX3U系列PLC控制,FX2N-4AD模块进行温度模拟量处理,设定温度由昆仑通态触摸屏进行设定,并由触摸屏对温控系统实时监控,并由触摸屏记录温度实时曲线,由PLC软件对系统进行PID进行调节控制。
参考论文-基于西门子S7-200PLC的温度控制系统设计毕业论文
基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文第一章前言1.1 课题研究背景温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。
在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。
例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等[1]。
温度控制系统的工艺过程复杂多变,具有不确定性,因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器(PLC)可编程控制器是一种工业控制计算机,是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。
它具有抗干扰能力强,价格便宜,可靠性强,编程简单,易学易用等特点,在工业领域中深受工程操作人员的喜欢,因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用[2]。
目前在控制领域中,虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具,特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统(DCS)。
但就其控制策略而言,占统治地位的仍然是常规的PID控制。
PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型[3]。
PID的使用已经有60多年了,有人称赞它是控制领域的常青树。
组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,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,使用灵活的组态方式,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。
在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序来实现的。
编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。
组态软件的出现,解决了这个问题。
对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成.组态王是国内一家较有影响力的组态软件开发公司开发的,组态王具有流程画面,过程数据记录,趋势曲线,报警窗口,生产报表等功能,已经在多个领域被应用[4]。
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(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C330 AND 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C440 AND 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。
PID 温度控制手册(德国西门子PLC)
基本知识要求 为理解本手册,用户应熟知自动化工程技术,并了解闭环控制的基本原理。 还应能熟练使用装有 Windows 95/98/NT/2000 或 Me 操作系统的计算机或类似工具 (例如,编程设备)。由于 PID 温度控制是与 STEP 7 基本软件配合使用的,用户还应 熟悉基本软件的使用方法,如“使用 STEP 7 V5.1 编程”手册所述。
手册范围 本手册适用于 STEP 7 编程软件 V5.1 版本,Service Pack 3 和更高版本中的标准库 > PID 控制中的温度控制器。
PID 温度控制
A5E00447393-02
iii
前言
STEP 7 文档数据包 本手册是 STEP 7 基本信息文档数据包的一部分。
手册
目的
订货号
STEP 7 基本信息,包括
A5E00447393-02
前言
手册目的 当使用标准库 > PID 控制中的温度控制器块时,本手册可为您提供支持。本手册将 帮助您熟悉控制器功能块的功能,特别是控制器的整定和用户界面的使用,用户可 在该用户界面中设置功能块的参数。功能块和用户界面都有在线帮助,可在设置功 能块参数时,为您提供支持。 本手册是针对可编程控制器的编程、组态、调试和维修人员编写的。 我们建议您多花一点时间学习第 6 章中的“温度控制器实例”。这些实例将帮助您 快速、清楚地理解温度控制器的应用。
PLC梯形图解读方法
掌握编程元件
编程元件是PLC编程中使用的虚拟元件,用于实现控制逻辑和算法。
掌握编程元件的名称、功能和使用方法,有助于理解梯形图中使用的各种逻辑控制和算法。
03
PLC梯形图的实例解读
实例一:电动机的正反转控制
总结词
通过PLC梯形图实现电动机的正反转控制,需要掌握PLC的基本指令和逻辑控制原理。
掌握逻辑关系
理解程序中各元素之间的逻辑关系,如串联、并 联、互锁等,以及它们对程序运行的影响。
问题二:如何处理程序中的错误?
总结词
处理程序中的错误需要仔细检查梯形图, 分析错误原因,并采取相应的措施进行
修正。
分析错误原因
仔细检查相关程序段,分析错误产生 的原因,如指令使用不当、逻辑关系
错误等。
检查错误类型
根据错误提示或异常现象,确定错误 的类型和位置。
修正错误
根据错误原因,采取相应的措施进行 修正,如修改指令、调整逻辑关系等。
问题三:如何优化程序以提高性能?
总结词
优化程序可以提高PLC的运行效率和 稳定性,通过改进程序结构、减少扫 描时间等方式实现。
提高程序稳定性
通过增加冗余设计、改进异常处理等 方式,提高程序的稳定性和可靠性。
详细描述
在电动机的正反转控制中,通过PLC的输入输出端口,连接控制电路,实现正反转接触器的通断控制 。在梯形图中,使用LD、OR、AND等基本指令,实现逻辑控制。
实例二:运料小车的自动往返控制
总结词
通过PLC梯形图实现运料小车的自动往返控制,需要掌握PLC的步进控制指令和电机驱 动原理。
详细描述
在运料小车的自动往返控制中,通过PLC的输入输出端口,连接传感器和控制电路,实 现电机驱动和方向控制。在梯形图中,使用STL、RET等步进控制指令,实现小车的自
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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: 22905
l 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 //常ON
OUT TR0
CMP 002 #FFFF //确定温控单元是否完成初始化
字串1
AND NOT //等于
OUT //初始化完成
LD TR0
AND
OUT TR1
AND NOT //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 TR1
MOV 002 DM0057 //将002传送到DM57
[NETWORK]
Name="Setting Start"//设置开始[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND //触摸屏上的开始设置开关
DIFU //设置微分
LD TR0
AND
AND
SET //开始设置标志位1
SET //开始设置标志位2
[NETWORK]
Name="Poportion"//比例带设置[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C110
AND //等于
SET //设置比例带标志
LD TR0
AND
MOV DM0051 102 //将比例带的设定值写入输出字CMP 002 DM0051 //是否写入
AND 字串4
RSET //复位标志1
RSET //复位比例带标志
SET //向下继续设置标志
[NETWORK]
Name="Integral"//积分时间设置[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C220
AND
SET //设置积分标志
LD TR0
AND
MOV DM0052 102 //将积分的设定值写入输出字CMP 002 DM0052 //是否写入
AND
RSET
RSET
SET //向下继续设置标志
[NETWORK]
Name="differential"//微分时间设置[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C330 AND
SET //设置微分标志
LD TR0
AND
MOV DM0053 102 /将微分的设定值写入输出字CMP 002 DM0053 //是否写入字串3
AND
RSET
RSET
SET //向下继续设置标志
[NETWORK]
Name="Hysteresis"//滞后值设置[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C440 AND
SET 设置滞后值标志
LD TR0
AND
MOV DM0054 102 /将滞后值的设定值写入输出字CMP 002 DM0054 //是否写入
AND
RSET
RSET
SET //向下继续设置标志
[NETWORK]
Name="Period"//控制周期设置
[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C550
AND
SET //设置控制周期标志
LD TR0
AND
MOV DM0055 102 将控制周期的设定值写入输出字
CMP 002 DM0055 是否写入
AND
RSET
RSET
SET //向下继续设置标志
[NETWORK]
Name="Shift"//偏移量设置
[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #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C660
AND
SET //设置偏移量标志
LD TR0
AND
MOV DM0056 102 //将偏移量的设定值写入输出字
CMP 002 DM0056 //是否写入
AND
RSET
RSET
SET
[NETWORK]
Name="Return"//返回
[STATEMENTLIST]
LD
OUT TR0
AND NOT
MOV #C070 102 //读输入边的处理值
CMP 002 #C070 比较输入字变成C070
AND
SET //返回标志
LD TR0
AND
MOV DM0050 102 将设定温度值写入输出字
RSET
RSET
RSET
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。
保证了好的生产状况,减少不合格品发生的几率。