基于西门子s7-200的温度控制系统设计
基于西门子s7-200的温度控制系统设计
郑州大学毕业设计（论文）
题目基于西门子S7-200 PLC的温度
控制系统设计
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2013 年6 月 2 日
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摘要
温度是各种工业过程最普遍、最重要的参数之一，温度控制的精度对实验结果或工业生产都会产生重要的影响。
传统的温控系统采用温控仪表和继电器式控制柜等进行控制，其主要缺点是结构复杂，体积大，故障率高，通用性差，控制精度低．人机交互困难，自动化程度低．难以满足现代生产加工的需要。随着现代传感技术与控制方法的不断革新和发展，对实时温度控制的精度以及反应快速性的要求越来越高。本文就是基于PLC的温度控制系统设计。
本文主要介绍了PLC相关知识、温度控制系统的硬件设计、软件设计，同时对传感技术、PID算法以及调压技术进行了涉及。在硬件上主要采用西门子S7-200系列CPU224XP，K型热电偶传感器及K型热电偶变送器、柱式电压调压器以及EM235模拟量输入输出扩展模块。热电偶作为温度采集元件，采集的信号经温度变送器转换盒放大后送到EM235处理，随后送入PLC进行PID运算，运算结果控制调压器对加热过程进行调节实现自动化控制。
关键词温度控制PLC PID
Abstract
Temperature is one of the most common variety of industrial processes, the most important parameter, the accuracy of temperature control will have an important impact on the results or industrial production.
The temperature control system is adopted in traditional temperature control meter and relay control cabinet control, its main disadvantage is the complicated structure, big volume, high failure rate, poor universality, low control accuracy. Human-computer interaction difficulties, low degree of automation. It is difficult to meet the needs of modern production and processing. With the continuous innovation and development of modern sensor technology and control method, the higher of the real-time temperature control precision and response speed are required. This article is based on the PLC temperature control system design.
This paper mainly introduced the PLC related knowledge, the temperature control system hardware design, software design, at the same
I
time, sensor technology, PID algorithm and the pressure regulating technology is involved. The hardware mainly adopts Siemens S7-200 series CPU224XP, the column voltage type K thermocouple sensor and K type thermocouple temperature transmitter, pressure regulator and EM235 analog input and output expansion module. Thermocouple as the temperature acquisition device, the signals collected by the temperature transmitter conversion kit amplified to EM235 processing, then sent to PLC PID operation, the control voltage regulator is adjusted to realize automatic control of heating process calculation results.
Keywords temperature control PLC PID
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带钢热连轧卷取温度控制标准系统
1国内外带钢热连轧卷取温度控制系统的发展现状及意义 1.1带钢热连轧的国内外发展状况 1.1.1国外发展状况 从1924年阿斯兰1470 mm和1926年巴特勒1070 mm带钢热连轧机计算起，带钢热连轧机已经有八十多年的发展历史了。它具有综合技术性强、生产效率高、经济效益大、发展迅速、自动化程度高、新技术使用广泛等特点。可以作为衡量国家工业发展水平的一个重要标志。现在，我国已经具备设计和制造带钢热连轧机的能力了。带钢热连轧卷取温度控制系统也有将近五十年的发展历史了。1958年以前，实现了模拟AGC（自动厚度控制）；1960年以前，实现了轧机调速、压下、活套控制的电动自动化；1962年，美国在麦克劳斯（Mclouth）钢铁公司1525 mm热轧机上实现了计算机控制；1964年，日本在新日铁堺厂1420 mm热轧上实现了计算机控制；1971年11月日本新日铁大分厂2235 mm热轧计算机控制系统投入运行，该热轧计算机控制系统作为当时的设计典范。1980年以后，带钢热连轧计算机控制系统发展得更加迅速，趋向成熟。 图1.1 鞍钢2150钢厂带钢热连轧2150mm层流冷却生产现场图片 80年代末期开始，国外许多热轧带钢厂对现有冷却设备进行改造，目的是提高冷却能力及温度控制精度。为了提高温度控制精度，避免因控制阀门开闭引起的冷却水量波动，造成温度控制精度波动，国外热轧带钢厂的冷却设备均设置高位水箱，有些工厂具有水箱液面高度恒定控制技术。为了提高带钢宽度方向上水量分布的均匀性
和提高下部冷却能力，对喷水装置进行了改造。为了提高卷取温度的控制精度，每个控制阀门所控制的水量减少，即控制单元呈细分化趋势。日本众多热轧带钢厂在层流冷却段内设置测温仪表，检测带钢中间温度，为控制模型实现前馈控制功能及提高设定计算精度服务。有些工厂在冷却段中间设置带钢相变过程检测仪，为模型计算带钢相变热服务。微合金高强度钢板的开发，对卷取温度控制精度提出了更高的要求。国外许多热轧带钢厂对现有的过程机控制系统进行改造，有些工厂单独设置一台过程机来控制卷取温度，以提高模型计算速度、缩短再设定计算周期，提高控制精度。 随着冷却设备的更新、改造，控制模型功能的扩展及模型的进一步理论化，国外众多热轧带钢厂的卷取温度控制精度日益提高，带钢全长卷取温度±20℃的命中率大于94％，控制技术的优化满足了新钢种开发的需要，使热轧带钢的使用领域进一步扩大。 1.1.2国内发展状况 1978年12月投产的武汉钢铁（集团）公司的1700mm热连轧机控制系统是我国引进的第一套带钢热连轧计算机控制系统。这个系统基本是按照日本新日铁大分厂的模式设计的。 1993年11月，在武汉钢铁（集团）公司、重庆钢铁设计研究院、北京科技大学的共同合作下，完成了武汉钢铁（集团）公司1700 mm热连轧机计算机系统的更新改造工程。在国内首次采用“硬件引进，软件立足国内”的方针，新系统在不停产的情况下顺利投入使用，并获得了比原有系统更好的控制效果。该系统已正常运行至今，产品的控制精度得到提高，该项目获得了冶金部科技进步特等奖，获得了国家科技进步一等奖。 随后，在1995年5月，武汉钢铁（集团）公司、北京科技大学、冶金自动化研究院、北京钢铁设计研究院等单位又共同完成了太原钢铁（集团）公司1549mm热连轧机控制系统的建立和开发。 这两个项目的实施，标志着我国已经有能力依靠自己的力量设计和开发像热连轧这样过程控制系统。 为了提高冷却效果，曾提出过各种冷却方式。实验表明，低压大水量的冷却系统的冷却效果比较好。20世纪60年代以来，所建的热轧带钢轧机，绝大部分都采用低压大水量的层流冷却。图1.1为卷取温度控制系统结构图。
西门子200PLC ModBus与7台神港温控器通讯实现温度数据采集与集中控制
西门子200PLC与7台 神港温控器ModBus通讯实现温度采集与集中控制 ——江湖小色 首先说点废话。随着智能温控仪表的普及以及工业现场总线集中控制技术的不断完善，以温控器为代表的智能仪表和PLC等上位机的通讯在工业控制过程实施中越来越多的被使，其中以ModBus的应用最为普遍。过去我曾经发表过一篇《西门子200PLC和omron 温控器modbus通讯》的文章，后来收到很多朋友的邮件请教ModBus的相关问题，但是由于工作比较忙的原因，不能逐一的回复各位网友的疑问，最近稍微比较清闲，正好刚做了一个类似的项目，重新编写了循环读取及错误处理程序，相比《西门子200PLC和omron温控器modbus通讯》中的实验程序更具有实用性，所以决定再写这篇文章，希望对各位朋友有所帮助。顺便谈谈做ModBus通讯需要注意的一些事情。 关于如何实用ModBus库及程序这里就不多说了，《西门子200PLC和omron温控器modbus通讯》中有详细讲过，你可以通过这个链接看到这篇文章。 https://www.360docs.net/doc/a216100242.html,/view/1e666e0876*******edb11ad.html 直接讲程序了： 有点小麻烦，PDF打印机出了点问题，看来只能复制STL代码了。 1.初始化： LD Always_On:SM0.0 = L60.0 LD Always_On:SM0.0 = L63.7 LD L60.0 CALL MBUS_CTRL_P1:SBR3, L63.7, 19200, 2, 1000, M13.5, VB2110 注意：黄色显示部分。初始化指令中的比特率、校验位、要和你所要通讯的仪表的一致。初始化程序写好后编译是会报错的，因为你还没有分配库存储区。 2.循环扫描一： LD Always_On:SM0.0 LPS A M17.0 LPS AB= VB2111, 0 R M17.1, 1 S M17.2, 1 R M17.0, 1 LPP AB<> VB2111, 0 R M17.1, 1 LRD A M17.3 LPS AB= VB2112, 0 R M17.2, 1 S M17.4, 1
温度控制器的工作原理
温度控制器的工作原理 据了解，很多厂家在使用温度控制器的过程中，往往碰到惯性温度误差的问题，苦于无法解决，依靠手工调压来控制温度。创新，采用了PID模糊控制技术，较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器，是利用热电偶线在温度化变化的情况下，产生变化的电流作为控制信号，对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器：采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar（比例、积分、微分）三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题，采用PID模糊控制技术，是明智的选择。PID模糊控制，是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案，用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整，形成一个模糊控制，来解决惯性温度误差问题。然而，在很多情况下，由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差，往往在要求精确的温控时，很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然，在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下，这样做是完全可以的，但要清楚地知道，以上的环境因素是不断改变的，同时，用调压器来代替温度控制器时，必须在很大程度上靠人力调节，随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数，然后靠相对稳定的电压来通电加热，勉强运作，但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时，就会手忙脚乱。这样，调压器就派不上用场，因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键，只有采用PID模糊控制技术，才能解决这个问题，使操作得心应手，运行畅顺。例如烫金机，其温度要求比较稳定，通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时，随着速度加快，加热速度也要相应提高。这时，传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任，产品的质量就不能保证，因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当，用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是，如果采用PID模糊控制的温度控制器，就能解决以上的问题，因为PID中的P，即Pvar功率变量控制，能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的， 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度是，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。
西门子1000MW机组闭环控制简介
1000MW机组闭环控制简介 汤益琛 一、机组协调控制 协调控制的目的可以简单描述为：在维持机、炉能量平衡的前提下快速响应系统负荷需求。我厂1000MW机组的协调控制方式是以锅炉跟随为基础的机炉协调控制方式，即我们常说的锅炉控压力，汽机控负荷，特点是负荷响应快，主汽压力欠稳。 变负荷时的响 应优化 图1 协调控制示意图 1、负荷控制回路 通过查看DCS和DEH控制画面中可以发现，机组负荷指令N与汽轮发电机组最终响应的负荷指令是有区别的，因为协调控制是一种智能控制，是会根据自身特点和能力来灵活响应系统负荷需求的。 锅炉具有大惯性、大迟延的调节特性，压力拉回回路是当锅炉对主汽压力调节不足时，让响应速度快的汽轮机参与稳定主汽压力。即当主汽压力偏差较大时，汽机加负荷，开调门，抑制汽压上涨；反之，则减负荷、关调门。五号机的压力拉回回路的压力偏差动作值范围为0.35～0.8 MPa，六号机为0.15～0.8 MPa。该回路示意图如图2：
图2 压力拉回回路 一次调频优化主要是针对投AGC时，AGC指令与一次调频方向不一致，引起调频效果差而设计。简单说，就是当一次调频响应幅值>0.1MW时，暂停AGC指令响应，并增加1.5MW的一次调频效果。 信号补偿是因为DEH的负荷指令是通过硬接线从DCS模拟量输出的，存在信号衰减。为了还原失真的信号，此处将DEH收到的信号通过跨服务器AP间通讯传回DCS，进行差额补偿。 2、锅炉主控指令 主要由以下几部分组成： （1）、基本指令：单元负荷指令和频率校正叠加作为B-MASTER的基本指令，是机组稳定运行时的锅炉负荷，即汽机发多少，锅炉就烧多少。 （2）变负荷/压力速率：锅炉惯性、迟延大，加负荷若只靠基本指令作用，则变负荷、压力速度过慢，所以为了达到要求的变负荷/压力速率要求，必需增加额外的锅炉负荷。这与汽车提速的道理类似，起步时加大油门实现快速提速，等接近目标速度时逐渐减小油门，减小加速度。负荷和压力设定值产生的动态补偿就是为了实现这一过程，等到稳态时其输出为0. （3）锅炉蓄热补偿：锅炉压力的改变会引起锅炉蓄热的变化，变负荷（包括一次调频）初期都是通过增、耗锅炉蓄热来实现快速响应的。负荷变化幅度越大，压力变化越大，需补偿的锅炉蓄热就越大；一次调频幅度越大，需补偿的蓄热也就越大。六号机一次调频对锅炉蓄热的补偿是通过修正压力偏差实现的，五号机该回路未启用。锅炉蓄热补偿的数值和作用时间都很短，运行人员基本感觉不到它的作用。 （4）压力调节：以上几部分指令实现了稳态或暂态过程中机、炉能量的基本平衡，实现粗调。压力调节则实现了机、炉能量平衡的精细调节，维持了主汽压力的稳定。简单说就是主汽压力低了就加点锅炉出力，反之就减点。
基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 程序
基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 摘要:基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文本文摘自单片机开发平 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 ... 基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 本文摘自单片机开发平第一章前言 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，是继续计算机、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，编程简朴，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，占统治地位的仍旧是常规的PID 控制。PID结构简朴、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，而且轻易犯错误，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.组态王是海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]。 1.2 温度控制系统的发展状况 温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。 单片机的发展历史虽不长，但它凭着体积小，成本低，功能强盛和可靠性高等特点，已经在许多领域得到了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位机，其性能进一步得到改善[5]。基于单片机的温度控制系统运行稳定，工作精度高。但相对其他温度系统而言，单片机响应速度慢、中断源少，不利于在复杂的，高要求的系统中使用。 PLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、
1780热轧卷取温度控制系统.
系统与装置 1780热轧卷取温度控制系统 王强 (宝山钢铁股份有限公司不锈钢分公司热轧厂,上海200431) [摘要]热轧带钢的卷取温度是热轧生产线的重要控制指标之一,卷取温度目标值及其控制精度直接影响着 成品的组织性能和机械性能,宝山钢铁股份有限公司不锈钢分公司1780热轧生产线的层流冷却系统从TMEIC引进,投产3年来取得了良好的控制效果,本文从设备情况、系统功能和冷却模型等几个方面对1780热轧的层流冷却系统进行了简要介绍。 [关键词]卷取温度控制;层流冷却;热轧模型;过程控制 [中图分类号]TG33419[文献标识码]B[文章编号]10002 7059(2007)05204 Coiltemperature(R,StainlessSteelBranchofBaoshanIron&SteelCoLtd,Shanghai200431C hina) Abstract:Coilingtemperatureofhotrolledstripisanimportantcontrolitemofhotrollingproduc t.Targetcoilingtemperatureanditscontrolaccuracyinfluencestructuralandmechanicalprope https://www.360docs.net/doc/a216100242.html,minarcoolingsystemof1780mmhotrollinglineinStainlessSte elBranchofBaoshanIron&SteelCoLtdwasimportedfromTMEIC.Goodcontroleffectwasob tainedsincethesystemwasputintooper2ationthreeyearsago.Equipment,functionandcoolin gmodeloflaminarcoolingsystemfor1780mmhotmillaredescribed. Keywords:coilingtemperaturecontrol;laminarcooling;mathematicmodelofhotmill;proces scontrol 热连轧生产线带钢从精轧机组轧出后,须在 规定的卷取温度下进入卷取机卷取,从而确保其良好的组织性能和机械性能,不同的钢种根据其组织性能的需要采用不同的冷却模式和卷取温度。卷取温度的控制精度是反映带钢热轧生产线控制水平的重要指标之一,一般用带钢全长温度测量点的测量值命中指定温度区间的百分率表示。 宝山钢铁股份有限公司不锈钢分公司热轧生产线投产于2003年12月,是一条全新的热轧生产线,其产品以热轧不锈钢钢卷为主导产品,同时生产薄规格、高强度、高附加值的优质碳素结构钢、低合金钢等,不锈钢厚度范围为2～10mm,碳钢厚度范围为112～121
西门子 温度控制器 RWD32[1].
O3341A031En2 版本 2 安装和调试指导RWD82 RWD32 运用RWD82 RWD32
该通用控制器用于 HVAC 系统的舒适性控制。 可提供二个数字量输出信号用于2级的开/关控制，或作为一个独立的三位控制器。主模拟输入信号可被设定为C0,F0,%或没有特定单位．第二个模拟量输入信号能被用于下列应用程序： ? PI限制功能 ( 绝对值和相对值) ?远程参数设定功能 ?设定点的补偿 ?夏季 / 冬季模式转换 ( 模拟量或数字量的输入)(反转的供热 / 制冷输出) ?串级控制功能 ?制冷 / 去湿的优先级控制 独立的数字输入可提供白天 / 夜间模式转换． RWD32/RWD82 控制器即可安装在开关箱内的标准的DIN导轨上也可用螺丝安装在保护外壳内． 输出方式和辅助功能必须在初始化时进行参数设置，详见维护模式的参数设置流程。 注: 运用的详细资料清单可向当地的供货商索取．如：RWD32的第30号运用号的资料代码为RWD32/30. 菜单显示描述
1000? 温度传感器 (不可更改) (仅对 0-10 Vdc 有效) X1Pt X1为兰吉尔．驷法公司的 Pt 1000? 温度传感器 Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) X2 L X2的起始点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X2Pt X2为兰吉尔．驷法公司的 Pt 1000? 温度传感器 Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) X1 H X1的终止点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X1 0-10 X1为 0-10 Vdc 输入信号传感器 0-10 Vdc: -100 (8000) X2 H X2的终止点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X2 0-10 X2为 0-10 Vdc 输入信号传感器 0-10 Vdc: -100 (8000) X2VR 可变电阻 0…1000 ? PS 1 – 运用号的选择: LIM ABS 绝对值 LIM rEL 相对值 WIN/SUM diG 通过数字信号输入点进行 冬/夏季工况转换 WIN/SUM AnLG 通过模拟信号输入点进行 冬/夏季工况转换 Act 主动式的传感器(如：0~10VDC)的信号输入 PS 3 辅助功能的参数设置 在#8和#9运用号中无PS3的辅助参数功能． 操作模式 RWD 控制器有以下功能的操作按键： SELECT 选择键被用来进行确认和储存参数设置． 通过上下按键进行参数的查看和调整． 操作超时 在正常模式下调整设定参数时，如在20秒内无任何操作RWD 控制器将自动退出．但是，当处在参数设置的模式时， RWD 控制器将将保持为PS 参数设置模式直至用户结束整个参数设置过程． 注意 仅在特定的程序或编程过程中出现相应的特定参数．如：假设第二个模拟输入未被使用，则X2的值和相应选项均不会出现．
基于西门子PLC的温度PID控制
基于西门子PLC的温度PID控制 摘要：本文主要介绍了如何使用Siemens PLC 编成软件Step 7-5x中的FB41、FB43功能块实现PID控制，并举例说明它们在温度控制中的应用。 关键词：PID控制器，STEP7，温度控制，PLC Abstract：The paper mainly introduces how to use FB41 and FB43 which are function blocks in the Siemens PLC programming software to make PID controller，and one example is used to explain it be used in temperature control 。 Keywords：PID Controller，STEP 7，temperature control，PLC 0、引言 PID控制器问世至今已有近70年历史，控制理论的发展经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段，但在工业控制系统中，绝大多数还是使用PID控制器，因为它结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。现今，PID控制及其控制器或智能PID 控制器的产品已经很多，他们在工程实际中得到了广泛的应用。西门子公司S7-200、S7-300/400系列PLC都具有PID控制功能，但有很多工程技术人员对怎样使用它们不太了解，有的工程技术甚至自己编写PID控制器而不使用现有的PID控制器。本文主要介绍Step 7-5x中的FB41、FB43功能块，并举例说明它们在温度控制中的应用。 1、PID控制的原理和特点 PID控制即比例、积分、微分控制，当被控对象的结构和参数不能被完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统的被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制器就是根据设定值与实际值的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，同时，根据实际情况还可以有PI和PD控制器。 1.1比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。系统一旦出现偏差，比例调节立即作用以减少偏差，但当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 1.2积分（I）控制 积分控制的作用是使系统消除稳态误差，提高无差度。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例积分(PI)控制器，
SIEMENS S7-300与SHIMADEN SR93温控仪表的通讯
SIEMENS S7-300与SHIMADEN SR93温控仪表的通讯 简要：通过协议转换桥设备，将SR93温控仪表与SIEMENS PROFIBUS-DP网络连接起来，实现SIEMENS PROFIBUS网络对温控仪表的温度信号提取和远程设定。关键词：RS232/RS485、MODBUS、协议转换桥、PROFIBUS、PB-B-MODBUS/485 简要：通过协议转换桥设备，将SR93温控仪表与SIEMENS PROFIBUS-DP网络连接起来，实现SIEMENS PROFIBUS网络对温控仪表的温度信号提取和远程设定。 关键词：RS232/RS485、MODBUS、协议转换桥、PROFIBUS、PB-B-MODBUS/485。 正文 1 目前温度控制系统使用的温控仪表大多提供RS232/RS485通讯接口，支持标准串口通讯协议和MODBUS格式通讯，不提供和不支持SIEMENS PROFIBUS专用网络接口和专用通讯协议，无法和SIEMENS PROFIBUS网络直接进行通讯链接。因此实现温控仪表与SIEMENS PROFIBUS的通讯连接，必须将温控仪表的通讯协议进行转换，转换成SIEMENS PROFIBUS 协议，才能实现温控仪表与SIEMENS PROFIBUS的网络通讯，达到工业网络通讯要求。 2 攀成钢薄板有限公司镀锌生产线热风炉共分四个区，系统要求每个区现场均设温度表对温度进行采样，温度信号通过PROFIBUS与其它站点进行通讯，每区的温度信号必须能够远传至SIEMENS PROFIBUS-DP网络，并能在上位机进行检视和远程设定。 2.1系统设计四个区，每区温度仪表采用SHIMADEN SR93型，该仪表提供RS232/RS485通讯接口，支持MODBUS通讯协议。如何将SHIMADEN SR93 协议内容被PROFIBUS 所认识，必须寻求一种解释设备，将SR93的设备协议内容翻译为PROFIBUS 认识，即可实现达到用户网络要求。PB-B-MODBUS/485是一种协议转换模块，它是将RS485接口的MODBUS通讯协议的设备数据转换为PROFIBUS-DP协议数据的解释设备，供PROFIBUS网络站点访问。因此方案设计确定利用PB-B-MODBUS协议桥将温控仪表与PROFIBUS总线链接起来，达到技术目标需求。 2.2 PB-B-MODBUS协议总线桥 产品特点：〈1〉具有RS232/485接口的MODBUS协议设备可以使用该产品实现与现场总线PROFIBUS的互连。〈2〉不用了解PROFIBUS和MODBUS技术细节，用户只需根据要求完成配置，不需复杂编程，即可实现连接通信。〈3〉依照PROFIBUS通信数据区和MODBUS 通信数据区的映射关系，实现PROFIBUS到MODBUS之间的数据透明通信。 技术指标：[1]PB-B-MM/232/485/V3接口在PROFIBUS侧是一个PROFIBUS-DP从站，在MODBUS一侧是MODBUS主站；接口通过PROFIBUS通信数据区和MODBUS数据区的数据映射实现PROFIBUS和MODBUS的数据透明通信。如图
卷取考试题库
判断题 1、我厂卷取机型式为全液压四助卷辊地下卷取机（错） 2、卷取机温度为450—750℃（错） 3、卷取机最大卷取速度为18m/s （对） 4、钢卷内径? 560（错） 5、钢卷外径? 1200—? 2000 （对） 6、助卷辊具有自动踏步功能（AJC）（对） 7、卷筒电机为AC1000w （错） 8、卷取机穿带速度为8m/s （错） 9、卸卷小车型式为电机传动带托卷辊行走小车式（错） 10、钢卷快速运输链为立卷运输（错） 11、热输出辊道只能正转不能反转（错） 12、当带钢头部到达F5时，辊道速度超前带钢速度5%—10%（对） 13、当尾部到达F5时，辊子线速度滞后夹送辊上辊5%—10%（错） 14、侧导板工作开口度为550mm—1550mm（对） 15、侧导板由一个液压缸驱动（错） 16、芯轴待卷直径为? 730 （错） 17、夹送辊最大开口度205mm （对） 18、夹送辊上下辊偏移量210mm（错） 19、夹送辊上辊锁紧液压缸四个（错） 20、助卷辊共由一台电机传动（错） 21、卷取机建张后卷筒速度小于精轧机速度（错） 22、辊子轴承润滑采用集中干油润滑（对） 23、侧导板工作压力为20Mpa（对） 24、侧导板短行程距离单侧为100mm（错） 25、侧导板工作方式为间隙工作制（对） 26、侧导板平行段开口度位置控制精度为0～＋0.2mm（对） 27、侧导板压力控制精度为0～＋1KN（对） 28、侧导板中线与轧制中线的允许偏差±1mm （错） 29、侧导板与辊道之间的间隙应小于1.5mm，相互不发生摩擦（对） 30、进出料辊为长期工作制（短期频繁加减速）（对） 31、夹送辊辊缝控制精度0～＋0.01mm （错） 32、夹送辊压力控制精度0～＋1KN （对） 33、夹送辊工作方式为重复短期工作方式（对） 34、卷取最大张力10000kg （错） 35、自动标定助卷辊前必须先标定卷筒（对） 36、卷筒胀到最大时，其液压缸是向传动侧方向运动的（对） 37、SG的第一次短行程动作是在夹送辊咬钢时才进行的（错） 38、一般带钢厚度越薄，单位张力越大；带钢越厚需要的总张力越大（对） 39、情况下带钢越厚辊道的超前率越小，带钢越薄辊道的超前率越大（错） 40、卷取机卷筒形式是柱塞连杆无步序扩张型（对） 41、UR在卷筒建张前只有压力控制，建张后才由压力控制转变成位置控制。（对） 42、助卷辊跳步过程，是由压力控制转变成位置控制的过程（错） 43、卷筒的张力大小仅与张力电流、卷筒直径有关系，而与其它因素无关（错）
热轧带钢卷取温度控制及其改进措施
热轧带钢卷取温度控制及其改进 2010-05-23 16:55:15| 分类：默认分类|举报|字号订阅 袁建光黄传清 摘要: 以宝钢2050mm热连轧机为例，介绍了现代热轧带钢卷取温度控制系统的组成与控制功能。为了满足扩展钢种与规格及卷取温度高精度的要求，对控制模型进行了改进。 关键词：热轧带钢；卷取温度；控制系统；数学模型 The coilling temperature control and improvement for hot rolled strip YUAN Jian-guang,HUANG Chuan-qing (Hot Rolling Dept.Baoshan Iron & Steel(Group)Co.,Shanghai 200941,China) Abstract:Taking the 2050mm continuous hot rolling mill of Baoshan Iron and Steel Co.for example,the compositionand function of coiling temperature control system of modern hot strip mill are introduced.In order to meet the need of expanding steel grade and product gauges and increasing coiling temperature precision,the control model of 2050mmm ill was improved. Keywords:hotrolledstrip;coilingtemperature;controlsystem;mathematicalmodel 1 前言 卷取温度变化可使热轧带钢再结晶晶粒直径、析出物的量和形态发生变化，从而使其力学性能发生变化。精轧温度一定，提高卷取温度，会使再结晶晶粒变大，屈服极限、抗拉强度降低，如图1所示〔1〕。在热轧带钢生产中，卷取温度是影响轧件强度的重要因素，并且对延伸性即材料的加工性也有影响，所以必须对卷取温度进行严格的管理与控制〔1,2〕。 热轧带钢卷取温度的控制主要通过对精轧机后带钢冷却系统的控制来实现。在实际生产中对冷却系统的控制不仅决定了带钢全长卷取温度精度，而且对带钢头部，特别是薄规格带钢在输出辊道上的运行稳定性也有较大的影响〔3〕。 宝钢2050mm热轧厂精轧机后使用层流冷却及采用计算机控制系统对带钢卷取温度进行自动控制。但由于外方提供的模型精度较差，且生产的钢种和产品规格又不断扩大，原模型已不能很好地满足卷取温度高精度的要求。为此，从1994年8月开始逐步对原模型进行改进和完善。
西门子RWD62温控器使用说明书
RWD62减温调试说明 一、程序组成： 1． PS1：设置应用号 2． PS2：设置输入单位 3． PS3：设置补偿回路 4． PS4：设置主回路参数 二．调试顺序： PS1 PS2 （PS3） PS4 三．调试步骤： 正确连线后显示下界面： Ｙ１ ＸＩ １０ ? ２３℃ 同时按‘+－’直到PS4出现(4处于闪烁状态) 按下“－”直至PS1出现 按下“SEL”出现如下界面: 10处于闪烁状态.按下“+”或“－”进行程序号的选择并用“SEL”进行备注：程序号的选择与用户要 求和现场情况有关。 一般选择： #10：供热或正比例曲线（无补偿） #40：制冷或反比例曲线（无补偿） 以下程序设置以#10为例。 选定曲线后显示下界面： ＮＥＸＴ ＰＳ 意为进行下一个PS 的设置。 按“+”显示下界面 ＰＳ ２ 按下“SEL”出现如下界面: #10 ＵＮＴ ℃ 按下“SEL” ℃处于闪烁状态,按下“－”选择至如下界面 （注：如是西门子传感器则此项无须设定，如不是则须设定至以下界面） #10 UNT ------------- 按“+”显示下界面： #10 X1 0－１０ 此项无须调整直接跳过 按“+”显示下界面
#10 XIL 0 此界面代表温度下限，按“SEL”0处于闪烁状态，可以按“+”“－”随意调节数值大小。 按“+”显示下界面： #10 XIH 100 此界面代表温度下限，按“SEL”100处于闪烁状态，可以按“+”“－”随意调节数值大小。（例：如果温度变送器的量程为0℃-350℃则下限设为0上限设为350） 按“+”显示下界面： NEXT PS 按“+”显示下界面： PS 4 按下“SEL”显示如下界面： Y1 #10 XP 0.65 按下SEL后用“+”或“-”设定比例带，即控制系统的响应速度。最后用SEL进行选定。 按下“+”后显示如下界面： Y1 #10 TN 256SEC 按下SEL后用“+”或“-”设定积分时间，即控制系统的调整精度(但要注意它对系统稳定性的影响).最后用SEL进行选定。
西门子 温度控制器 RWD32[1].
O3341A031En2 版本 2 安装和调试指导RWD82 RWD32 RWD82 RWD32
运用 Siemens Building Technologies 西门子温度控制器 RWD32..doc.doc O3341A031En1 1-May-01 Page 1 该通用控制器用于 HVAC 系统的舒适性控制。 00 可提供二个数字量输出信号用于2级的开/关控制，或作为一个独立的三位控制器。主模拟输入信号可被设定为C,F,%或没有特定单位． 第二个模拟量输入信号能被用于下列应用程序： ? PI限制功能 ( 绝对值和相对值) ? 远程参数设定功能?设定点的补偿 ?夏季 / 冬季模式转换 ( 模拟量或数字量的输入)(反转的供热 / 制冷输出) ? 串级控制功能 ?制冷 / 去湿的优先级控制 独立的数字输入可提供白天 / 夜间模式转换． RWD32/RWD82 控制器即可安装在开关箱内的标准的DIN导轨上也可用螺丝安 装在保护外壳内．输出方式和辅助功能必须在初始化时进行参数设置，详见维护模式的参数设置流程。
注: 运用的详细资料清单可向当地的供货商索取．如：RWD32的第30号运用号的资料代码为RWD32/30. 菜单显示描述 Page 2 1-May-01 西门子温度控制器 RWD32..doc.doc O3341A031En1 Siemens Building Technologies
Siemens Building Technologies 西门子温度控制器 RWD32..doc.doc O3341A031En1 1-May-01 Page 3 1000? 温度传感器 X1Pt X2Pt X1 0-10 X2 0-10 (不可更改) X1为兰吉尔．驷法公司的Pt Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) 1000? 温度传感器 X2为兰吉尔．驷法公司的Pt Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) 1000? 温度传感器
西门子S7-200 SMART与欧姆龙 E5CC系列温控器 MODBUS通讯方法
交流学习——西门子PLC
目录 一，硬件设备组成 (3) 二，设备接线 (3) 三，通讯设定 (4) 3.1欧姆龙E5CC温控器端通信 (4) 3.1.1通信项目 (4) 3.1.2通信设定操作 (5) 3.1.3通信设定项目解释 (6) 3.1.4MODBUS通信设定 (6) 3.2西门子S7-200SMART端通信 (7) 3.2.1PLC MODBUS通信设定 (7) 四，PLC程序编写 (8) 4.1MODBUS RTU功能块 (8) 4.2主程序编写 (9) 4.2.1程序编写前注意事项 (9) 4.2.2程序编写 (10) 附件1：欧姆龙温控器变量范围（设定区域）一览 (12) 附件2： (23)
一，硬件设备组成 1.西门子S7-200SMART SR60PLC1台 2.欧姆龙E5CC CX2DSM-804温控器1台 3.热电偶、加热器各1个 4.24V电源1个 5.通信线、导线若干 二，设备接线 图2.11接线图 电源：可以供24VDC电源（不分正负极性）也可以供220VAC电源。接11、12号脚。 通讯：RS-485，B(+)接13，A(-)接14。 传感器输入：这边用的是电流量4-20mA，所以接到是4、5号脚。 控制输出：这边用的是电流输出，所以接的是1、2号脚。
三，通讯设定 3.1欧姆龙E5CC温控器端通信 3.1.1通信项目 E5□C通信规格的设定通过通信设定菜单进行。通信设定项目的设定请通过E5□C的面板操作进行。 通信设定项目的类型与设定内容如下： 图3.1通信设定项目类型表 上表中的阴影部分为默认值。 *协议选择为Modbus时，通信数据位固定为8位；奇偶校验设定为偶数/奇数时，通信终止位固定为1位、无奇偶校验时固定为2位，不显示项目。
S7-200温度控制
硬件配置和软件环境 3.1实验配置 3.1.1 西门子S7-200 S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。本论文采用的是CUP224。它具有24个输入点和16个输出点。S7-200系列的基本单元如表3-1所示[13]。 表3-1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元 3.1.2 传感器 热电偶是一种感温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。本论文才用的是K型热电阻[14]。
3.1.3 EM 231模拟量输入模块 传感器检测到温度转换成0～41mv的电压信号，系统需要配置模拟量输入模块把电压信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理。在这里，我们选用了西门子EM231 4TC模拟量输入模块。 EM231热电偶模块提供一个方便的，隔离的接口，用于七种热电偶类型：J、K、E、N、S、T和R型，它也允许连接微小的模拟量信号(±80mV范围)，所有连到模块上的热电偶必须是相同类型，且最好使用带屏蔽的热电偶传感器。 EM231模块需要用户通过DIP开关进行选择的有：热电偶的类型、断线检查、测量单位、冷端补偿和开路故障方向，用户可以很方便地通过位于模块下部的组态DIP开关进行以上选择，如图3-2所示。本设计采用的是K型热电偶，结合其他的需要，我们设置DIP开关为00100000。 对于EM231 4TC模块，SW1～SW3用于选择热电偶类型，见表3-3 。SW4没有使用，SW5用于选择断线检测方向，SW6用于选择是否进行断线检测，SW7用于选择测量单位，SW8用于选择是否进行冷端补偿，见表3-4[15]。 为了使DIP开关设置起作用，用户需要给PLC的电源断电再通电。 图3-2 EM231模块DIP开关
基于西门子s7-200的温度控制系统设计
基于西门子s7-200的温度控制系统设计
郑州大学毕业设计（论文） 题目基于西门子S7-200 PLC的温度 控制系统设计 院系 专业 年级 学生姓名 指导教师 2013 年6 月 2 日 2
摘要 温度是各种工业过程最普遍、最重要的参数之一，温度控制的精度对实验结果或工业生产都会产生重要的影响。 传统的温控系统采用温控仪表和继电器式控制柜等进行控制，其主要缺点是结构复杂，体积大，故障率高，通用性差，控制精度低．人机交互困难，自动化程度低．难以满足现代生产加工的需要。随着现代传感技术与控制方法的不断革新和发展，对实时温度控制的精度以及反应快速性的要求越来越高。本文就是基于PLC的温度控制系统设计。 本文主要介绍了PLC相关知识、温度控制系统的硬件设计、软件设计，同时对传感技术、PID算法以及调压技术进行了涉及。在硬件上主要采用西门子S7-200系列CPU224XP，K型热电偶传感器及K型热电偶变送器、柱式电压调压器以及EM235模拟量输入输出扩展模块。热电偶作为温度采集元件，采集的信号经温度变送器转换盒放大后送到EM235处理，随后送入PLC进行PID运算，运算结果控制调压器对加热过程进行调节实现自动化控制。 关键词温度控制PLC PID
Abstract Temperature is one of the most common variety of industrial processes, the most important parameter, the accuracy of temperature control will have an important impact on the results or industrial production. The temperature control system is adopted in traditional temperature control meter and relay control cabinet control, its main disadvantage is the complicated structure, big volume, high failure rate, poor universality, low control accuracy. Human-computer interaction difficulties, low degree of automation. It is difficult to meet the needs of modern production and processing. With the continuous innovation and development of modern sensor technology and control method, the higher of the real-time temperature control precision and response speed are required. This article is based on the PLC temperature control system design. This paper mainly introduced the PLC related knowledge, the temperature control system hardware design, software design, at the same I