基于PLC的PID温度控制系统设计(附程序代码)
基于PLC的温度PID-模糊控制系统设计与仿真
实现对温度 的控制 ， 并且使其算法在 Ｐ Ｃ中通过软件 Ｌ
来实现 。
１ 控 制器 的设计
１ １ 总 体设 计 方 案 ． ．
Байду номын сангаас
对于温度控制系统 ， 由于受控系统对控制量 的作 用反应较慢 ， 工程上通常使用一阶惯性时滞模 型作 为 其系统模型 。由于实际生产过程给定值假设为 ， 在
２ｌ ０ １年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
基 于 Ｐ Ｃ 的 温 度 Ｐ 一模 糊 控 制 系 统 设 计 与 仿 真 ｋ Ｉ Ｄ
陈水生 ，孟庆髫
（ ． 江康 恩 贝制 药 股 份 有 限公 司 ，浙 江 兰溪 ３ １ ０ １浙 ２ ９；２石 河 子 大学 机 械 电气 工程 学 院 ，新 疆 石 河 子 １ 摘 ８２０ ３ ０ ０）
收稿 日期 ：２ １ ０ ０—０ ８—１ ７
通常在语 言变量 的论 域上将 其划 分为有 限 的 几档 ， 可将 Ｅ，Ｃ和 划分为负大 、 Ｅ 负中、 负小 、 、 零 正 小 、 中和正 大 ， 用 简化 表示 为 ｛ Ｂ Ｎ Ｎ ， Ｅ 正 使 Ｎ ， Ｍ， Ｓ Ｚ ，
Ｐ ，Ｍ，Ｂ｝ 因此 ， ＳＰ Ｐ 。 一般 情 况 下 输 入 变 量 取 ７个 量 化
等级即可满足控制精度 。若选择较多 的档 ， 即对每一 个变量用 较 多 的状态 来描 述 ， 定规 则 时就 比较 灵 制 活 ， 则也 比较 细致 ， 相 应 的规则便 多 了 ， 规 但 变复 杂 了， 编制程序就 比较 困难 ， 占用的 内存储器容量较 多；
基金项 目 ：国家 自然科 学基金项 目（ ０ ６ ０ ２ ６６４ ０ ）
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。
在许多场合，及时准确获得目标的温度、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，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
1.2 设计内容主要是利用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，运行指示灯监控实时控制系统的运行，实时显示当前温度值。
1.3 设计目标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，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。
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，适用于各行各业，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行中，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，即主机中包括定数量的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。
《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。
基于PLC的自整定PID温度控制设计(论文)
毕业设计（论文）题目：基于PLC的自整定PID温度控制设计学生：指导老师：许思猛系别：电子信息与电气工程系专业：电气工程及其自动化班级：电气0702学号：020*******2011年6月福建工程学院本科毕业设计(论文)作者承诺保证书本人郑重承诺：本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。
如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。
学生签名：年月日福建工程学院本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。
指导教师签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2 PID参数整定方法的发展现状 (1)1.3模糊控制发展现状 (2)1.4温度控制系统的发展现状 (2)1.5论文的主要内容及组织结构 (3)2 PID控制 (4)2.1 PID控制原理 (4)2.2 PID 三个参数的调节作用 (5)2.3 PID 参数整定算法的温度控制系统研究 (6)2.3.1 PID 参数整定的概念 (6)2.3.2 PID控制器参数对控制性能的影响 (6)2.3.3 PID 参数整定的方法 (7)3 基于模糊控制的PID参数整定 (9)3.1模糊控制 (9)3.1.1模糊控制系统的组成 (9)3.1.2模糊控制器的设计方法 (9)3.2模糊PID参数自整定原理 (10)3.3 模糊PID参数自整定设计 (11)4模糊PID参数自整定控制的PLC 实现 (15)4.1可编程控制器及实验配置 (15)4.1.1可编程控制器的概述 (15)4.1.2可编程控制器的基本组成 (16)4.1.3实验配置和软件环境 (16)4.2 模糊PID 控制的PLC 实现 (17)4.2.1 程序设计流程 (17)4.2.2 输入量等级量化的梯形图设计 (18)4.2.3 模糊控制表程序 (19)4.2.4 反模糊化程序 (20)4.2.5 参数可调的PID 运算程序 (21)5组态软件设计以及系统分析 (23)5.1组态王软件概述 (23)5.2监控系统功能设计 (23)5.2.1 组态软件的设计要求 (23)5.2.2 组态功能设计 (23)5.3组态界面设计 (24)5.4 组态测试 (25)5.5 曲线分析 (25)6 总结与展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录基于PLC的自整定PID温度控制设计摘要温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。
基于PLC的PID恒温控制系统
基于PLC的PID恒温控制系统随着现代工业发展的不断进步，基于PLC的PID恒温控制系统得到了广泛的应用，尤其在生产过程中，精确的控制温度可以提高生产效率和产品质量。
本文将介绍基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理、实现步骤和优劣势。
PID恒温控制系统是通过对温度信号进行反馈控制，实现对温度自动调节的一种控制方法。
其中PID控制器是控制器的核心部分，负责根据温度偏差、偏差变化率和偏差积分来输出控制信号。
PLC是一种集成了数字电子、计算机和控制器功能的自动化控制设备，可以实现对工业生产过程的自动化控制。
基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理是将PID 控制器嵌入到PLC中，通过对温度传感器测得的温度信号进行处理，计算出对应的控制输出信号，然后通过控制器输出端口控制加热器或制冷器等执行机构来调节温度。
1. 选择合适的PLC型号和温度传感器型号，根据生产现场要求进行调试和安装。
2. 根据温度传感器测得的温度信号，将信号通过输入模块输入到PLC中，进行信号处理和转换。
3. 在PLC中编制PID控制算法，将输出信息通过输出模块输出到执行机构，如电热管或冷却器，以达到恒温的目的。
4. 设置合理的PID参数，包括比例系数、积分时间和微分时间等，以达到良好的控制性能和稳定性。
5. 对系统进行调试和测试，根据测试结果进行适当调整，最终达到理想的温度控制效果。
1. 处理速度快，响应速度高，可以实现高 frequency 的数据处理和控制。
2. 可以通过编程实现复杂的控制算法，灵活度高。
3. PLC具有丰富的通讯接口和网关，方便与其他设备进行互联。
4. 具有较高的可靠性和稳定性，适用于长时间运行和恶劣的工业生产环境。
1. 需要进行编程和算法调优，对技术人员的技能要求较高。
2. 系统成本较高，需要进行设备选型和布局设计。
3. 对于一些特殊的传感器和执行机构，可能需要额外的设备接口和控制模块。
综上所述，基于PLC的PID恒温控制系统在现代工业生产中具有重要的应用价值，但需要根据实际情况进行合理的选型和布局设计，并通过技术方法进行控制算法的调整和优化，以达到理想的控制效果。
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;温度控制沈阳理工大学课程设计论文目录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)1.3.2PLC .................................................................... . (2)上位机...................................................................... ............................1.3.3 31.3.4 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S7-200CUP224 ................................................................. .. (6)2.3.2 传感器...................................................................... . (6)2.3.3 EM235模拟量输入模块.....................................................................72.3.4 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)I沈阳理工大学课程设计论文5 调试...................................................................... . (23)5.1 程序调试...................................................................... .. (23)5.2 硬件调试...................................................................... .. (23)结束语...................................................................... .................................................... 24 附录程序代码...................................................................... ........................................ 25 参考文献...................................................................... (27)II沈阳理工大学课程设计论文1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S7—200PLC的食品杀菌温度PID控制系统设计
＾
采样检测 ，除此之外 ，还要 对采样 值进行 ＰＤ运算 ， Ｉ
根据运算结果 ， 形成对模拟量 的控制作用 ． Ｓ — ０ 在 ７ ２０
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｐ ｐ ｒ ｓａｍｅ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｃ ａ ｄ ｉ ｏ ｄ ｄ ｓｎ ｅ ｔ ｎ． ｕ ｏｖ ｄ ｂ Ｉ ｏ ｔ ｌ ｒ ｐ ｏ ｉ ｉ ｇ 日ｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｉ ｄ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｉｈ ｉ ｈ ｒ ｆｏ ｉｉｆ ｃｉ ｉ ｔ ｗ ｓ ｎ ｏ ｂ ｔ ｌｅ ｙａ Ｐ Ｄ ｃ ｎｒ ｌ ， ｒ ｖｄ ｎ ｓ ｏｅ
Ｍ（＝ ｅ Ｋ ｌ ｔ Ｍ０ Ｋ ｄ／ ｔ Ｋ ＋ 。 ｅ ＋ ＋ ｅｄ ） ｄ ｔ
式 中，第一项 为 比例项 。最后一项 为微分项 ，
Ｐ Ｃ 中，通过 ＰＤ 回路指令处理模拟量的控制是非 Ｌ Ｉ
常方便的 ．对于食品杀菌温度的控制选 用 Ｐ Ｃ中的 Ｌ
中间两项为积分项 ．ｅ是给定值与被控制变量之差 ，
第 ７卷
第 １期
邵阳学院学报 （ 自然 科 学 版 ） Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ｏｙ ｎ ｎｖ ｒｉ Ｎ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ） ｏ ｒａ ｏ ａ ａ ｇＵ ｉ ｓｔ Ｓ ｅ ｙ（ ａｕａ Ｓ ｉｎ ｅＥ ｉ ｉ ｏ
ＶＯ ． ＮＯ １ Ｉ７ ．
Ｍ ａ ．２ ０ ｒ ０１
ＰＩ ａｌｏ ｉｈ ａ ｓ ｇ Ｈ Ｄ ｒ ｃ ｉｅ ｉ ７— ０ ｃ． ｅ ａ ｔｃｅ ｄ ｓ ｕｓ ｅ ｈｅｗｈ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｖ ｓ ｄ ｏ Ｄ ｏ ｔｏｌｒｉ ｏ ｄ Ｄ ｇ ｒｔ ｍ ｎｄ ｕ ａ ｅＯ ＰＩ ｄｉｅ ｔｖ ｎ Ｓ ２０ ｐｌ Ｔｈ ｒｉ ｌ ｉｃ ｓ ｓｔ ｏｌ ｒ ｃ ｓ ｅ ｉｅ ｎ ＰＩ ｃ ｎｒ ｌ ｎｆ ｏ ｅ
plc自己编写pid案例
plc自己编写pid案例在工业自动化控制领域，PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的控制设备，而PID（比例-积分-微分）控制是一种常见的闭环控制算法。
在本文中，我们将介绍如何使用PLC自己编写PID控制的案例。
首先，我们需要了解PID控制的基本原理。
PID控制器根据当前偏差的大小，通过比例、积分和微分三个部分来调节控制输出，以使系统稳定在设定值附近。
在实际应用中，我们需要根据系统的特性来调节PID参数，以达到最佳的控制效果。
接下来，我们将以温度控制系统为例，介绍如何使用PLC自己编写PID控制。
假设我们需要控制一个加热器，使其保持在设定温度附近。
首先，我们需要安装温度传感器，并将其信号接入PLC的输入端口。
然后，我们需要将加热器的控制信号接入PLC的输出端口。
在PLC编程软件中，我们可以创建一个PID控制的函数块，并在其中设置比例、积分和微分参数。
然后，我们需要编写一个主程序，通过读取温度传感器的数值，并根据PID算法计算出控制输出，最终控制加热器的工作状态。
在实际编写PID控制程序时，我们需要注意以下几点，首先，根据系统的特性来调节PID参数，以使系统稳定在设定温度附近；其次，需要考虑系统的动态响应特性，避免出现过调和欠调现象；最后，需要对控制输出进行限幅处理，以避免对加热器的损坏。
通过以上步骤，我们就可以使用PLC自己编写PID控制的案例。
通过合理调节PID参数，我们可以实现对加热器的精确控制，使其保持在设定温度附近，从而提高生产效率并节约能源消耗。
总之，PLC自己编写PID案例是工业自动化控制中常见的应用之一。
通过合理调节PID参数，并结合PLC的控制功能，我们可以实现对各种控制系统的精确控制，从而提高生产效率并降低成本。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
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。
FX2N系列PLC实现温度PID控制 毕业设计
FX2N系列PLC实现温度PID控制内容摘要温度作为工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。
其精度对产品或实验结果会产生重大的影响。
而可编程控制器（PLC）可靠性高，抗干扰能力强，易学易用，采用PLC控制是其中一种比较优越的控制。
本设计主题为“通过三菱PLC实现温度PID控制”。
主要内容为通过FX2N-16MR和其扩展单元FX2N-4AD通过PID特殊功能指令实现单回路闭环系统控制。
系统实现恒温箱内温度快速调整为设定值（110℃）保持恒定，当温度与设定值相差超过5℃时系统实现自动报警。
系统可以自动根据所测量恒温箱内的当前实际温度与设定温度差异通过调节恒温箱内电热丝通断时间调节温度，使恒温箱内温度快速准确调整为设定值。
关键词温度控制；PLC；PID调节；A/D模块AbstractTemperature as industrial production and scientific experiments, the most common, and most important thermodynamic parameters. The accuracy of the product or its results will have a significant impact. The programmable logic controller (PLC), high reliability, strong anti-interference, easy to use, PLC control is one of the relatively superior control.The design theme is "realized through Mitsubishi PLC PID temperature control." The main contents are through FX2N-16MR and its expansion units FX2N-4AD special function commands through the PID closed-loop system to achieve single-loop control. System to achieve rapid adjustment of thermostatic chamber temperature set value (110 ℃) remains constant when the temperature and the set value differ by more than 5 ℃, automatic alarm system. The system can automatically based on the measured temperature inside the current difference between the actual temperature and the set temperature by regulating the temperature inside the heating wire off time, the temperature inside the temperature quickly and accurately adjust the settings.KeywordsTemperature control; PLC; PID regulator; A / D module目录一、绪论 (1)1.1 PID控制技术概述 (1)1.2 温度控制技术 (1)1.3 系统过程分析 (2)二、硬件设计 (3)2.1 硬件选型 (3)2.1.1 可编程控制器选型 (4)2.1.2 温度转换器选型 (5)2.1.3 热电偶接触器选型 (6)2.1.4 继电器选型 (8)2.2 硬件接线图 (9)2.2.1 输入接口电路 (10)2.2.2 输出接口电路 (11)三、软件设计 (15)3.1 指令分析部分 (15)3.1.1 PID调节部分 (15)3.1.2 PID模块参数整定 (18)3.1.3 脉宽指令调节部分 (19)3.1.4 系统报警部分 (21)3.1.5 模拟量数字量转换部分 (22)3.2 指令编写部分 (22)3.3 附录 (26)四、设计总结 (27)五、参考文献 (28)一、绪论1.1 PID控制技术发展概述自从上世纪三十年代以来，自动化技术获得惊人成果，在现在的工业生产和科学发展中起着重要作用。
基于PLC的PID多点温度的控制的系统
基于PLC的PID多点温度的控制的系统摘要：本设计阐述了利用西门子S7-300 PLC 扩展模拟量采集模块SM331和模拟量输出模块SM332通过PID闭环控制四点温度的智能控制系统.运用梯形图编写下位PLC程序,并用上位组态软件(组态王)设置参数，实现对加热系统的自动调节及对温度的保持。
本系统的实用性很强，稳定性、精确度良好，程序开发容易，可以适应农业或工业生产中恒温系统的需求。
Abstract: This design describes the use of Siemens S7—300PLC extended analog acquisition module and the analog output module of SM331SM332via PID closed—loop control to four point temperature intelligent control system. Application of ladder diagram to prepare lower PLC program， and the configuration software ( King ) set parameters, to achieve the automatic adjustment of heating system and temperature keeping。
This system is very practical， good stability， accuracy， easy to program development， agricultural or industrial production thermostat system requirements。
关键词：PLC 组态王 PID控制恒温系统前言20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。
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]。
基于PLC的PID温度智能控制系统的研究
研究背景与意义
PID控制算法的应用
PID控制算法是一种经典的控制算法，具有简单、稳定、可靠等优点，被广泛应用于工业控制领域。现有的温度控制系统中，很多都采用了PID控制算法。
PLC在温度控制中的应用
目前，已经有不少研究将PLC应用于温度控制系统中。例如，有研究将PLC与热电阻温度传感器相结合，实现了对温度的精确控制；还有研究将PLC与触摸屏等人机界面设备结合，实现了温度控制的智能化和可视化。
详细描述
基于plc的pid温度控制系统的软件设计
04
1
plc程序设计
2
3
根据系统需求，选择具有足够I/O端口和存储空间，以及合适处理能力的PLC。
PLC型号选择
根据温度控制系统的输入输出需求，选择合适的I/O模块，包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块。
I/O模块选择
使用PLC编程软件，如STEP 7，进行PLC程序的编写、调试和测试。
引言
01
随着工业4.0概念的普及，越来越多的企业开始追求生产过程的智能化和自动化。温度是工业生产中一个重要的控制参数，对于产品的质量和生产效率有着重要影响，因此，实现温度的智能控制具有重要意义。
工业生产的智能化需求
可编程逻辑控制器（PLC）是一种通用的工业自动化控制设备，具有灵活、可靠、易于编程等优点。近年来，随着PLC技术的不断发展，其功能越来越强大，可以满足各种工业控制需求。
要点三
温度传感器选择
01
选择合适的温度传感器，以测量和监测温度数据。
温度数据监测与显示程序设计
数据处理与存储
02
对采集的温度数据进行处理、存储和分析，以提供温度控制参考和报警提示等功能。
基于PLC的PID(热电阻)温度控制设计说明书
电气控制与PLC课程设计设计说明书热电阻温度的PID调节控制目录摘要 (2)前言 (3)正文 (4)1．PLC概述 (4)1.1可编程控制器的产生和用 (4)1.2可编程控制器的组成和工作原理 (4)1.3可编程控制器的分类及特点 (5)2. PLC控制系统的硬件设计 (6)2.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (6)2.2 PLC的选型和硬件配置 (7)2.3 系统整体设计方案和电气连接图 (8)2.4 PLC控制器的设计 (8)3. PLC控制系统的软件设计 (8)3.1 PLC程序设计的方法 (8)3.2 编程软件STEP7--Micro/WIN概述 (9)3.3 程序设计 (9)3.4 程序调试 (10)结语 (11)参考资料 (11)摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
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。
本次实习通过对加热鼠标垫内温度的控制，模拟工业控制中对温度的控制。
本文介绍了以加热鼠标垫为被控对象，以鼠标垫内温度被控参数，以加热电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成温度控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现鼠标垫内温度的自动控制。
本文分别就加热鼠标垫的温度控制系统工作原理，温度传感器的选型、模拟量输入和输出模块的选择、PLC配置等几方面进行阐述。
PLC温度PID控制
温度PID 控制在MF26模拟实验挂箱中温度PID控制实验区完成本实验。
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、温度PID控制面板图此面板中的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。
为了使温度变送器正常工作,还要对其参数进行设置。
在基本状态下按键并保持约2秒钟，即进入参数设置状态。
在参数设置状态下按键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，只出现操作工需要用到的参数（现场参数）。
用、、等键可修改参数值，按键并保持不放，可返回显示上一参数。
先按键不放接着再按键可退出设置参数状态。
如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出设置参数状态。
需要设定的参数有CTRL＝0 SN＝21 DIL＝ DIH＝ DIP＝1温度变送器接线图三、实验原理(1)本实验说明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）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指令用于闭环模拟量的控制，在PID控制之前，应使用MOV指令将参数设定值预先写入数据寄存器中。
基于PLC的自整定PID温度控制设计 - 毕业设计任务书
[4]黄柱深,黄超麟.基于PLC的高精度温度控制系统[J].机电工程技术,2006,35(2):65～66
[5]郭犇,陈建明,董泳等.基于小型PLC的温度模糊控制系统[J].自动化技术与应用,2006,25(4):17～18
5.第8－9周：上位机和PLC控制软件设计调试；
6.第10－11周：PID控制器参数自整定软件设计调试；பைடு நூலகம்
7.第12周：撰写论文；
8.第13周：修改论文并准备答辩。
主要
参考
文献
[1]蔡军,曹慧英.基于PLC的温控系统设计与研究[J].微计算机信息,2007,23:26～28
[2]周梅芳,金向平,陈偕雄.基于PLC的智能PID控制方法及其应用[J].化工自动化及仪表, 2003,30 (6) :46～48
设计
预期
目标
及成
果
1、实现上位机和PLC的联调；
2、实现通过PLC对温度自整定控制；
3、实现温度控制器参数自整定功能。
进度
安排
分阶段的起止日期与工作内容：（共13周）
1.第1周：提交开题报告；
2.第2－3周：构建实验电路和PLC控制程序设计；
3.第4－5周：上位机显示设计（组态设计）；
4.第6－7周：PID参数整定；
[6]李士勇模糊控制和智能控制理论与应用．哈工大出版社．1990
[7]戎月莉计算机摸糊控制原理及应用．北京：航空航天大学出版社，1995
[8]吴波、张静PLC在热处理电阻炉温度控制系统设计中的应用，中南大学2006
[9]金凯鹏,胡即明.基于模糊PID算法远程温度控制系统的实现[J].微计算机信息,2006,22:70～71
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。