基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

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基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计

基于PLC的锅炉电加热控制系统设计摘要本文针对锅炉电加热控制系统的实际需求,基于PLC,设计了一种可靠的电加热控制系统。

该系统通过PLC的控制,实现了对电加热器的开启、关闭、电流的调节等功能。

同时,系统还通过人机界面进行了参数设置和异常报警等功能。

实验结果表明,该系统具有高可靠性、稳定性,能够满足锅炉电加热的实际需求。

关键词:PLC、锅炉、电加热、控制系统一、引言锅炉是工业生产中常用的一种设备,其主要作用是将水加热为蒸汽,并通过蒸汽驱动液体或气体来完成工业生产流程。

而锅炉的加热方式一般有煤、油、气、电等多种方式,其中电加热由于其无污染、易控制等优点,被广泛应用于各种工业生产环节中。

然而,锅炉电加热控制系统的设计存在一些问题,如控制精度低、容易出现故障等。

这些问题给锅炉电加热操作带来了很大的不便,因此,需要设计一种基于PLC的锅炉电加热控制系统,以提高其可靠性和稳定性。

二、设计思路和方法1.设计思路基于以上问题,本文设计了一种基于PLC的锅炉电加热控制系统。

该系统采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过PLC与电加热装置进行连接,实现对电加热装置的开关控制和电流调节。

同时,本文还设计了人机界面,以便进行参数设置和异常报警等功能。

通过该系统,可以实现对电加热的精确控制,从而提高锅炉的加热效率和生产稳定性。

2.设计方法(1)硬件部分设计系统硬件包含主要的PLC、电加热器、人机界面等几个部分。

PLC:采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,通过该控制器,实现对电加热设备的精确控制。

电加热器:采用模块化的电加热器,可以根据实际需求进行扩展和修改。

人机界面:设计了触摸屏人机界面,以便进行电加热控制和参数设置等功能。

(2)软件部分设计软件部分主要包含PLC程序和人机界面程序两部分。

PLC程序:由于锅炉电加热主要是控制电加热的开关和电流调节,因此,PLC程序中主要包含电加热开关控制、电流调节等基本功能。

基于PLC的锅炉温度控制系统_毕业设计

基于PLC的锅炉温度控制系统_毕业设计

河南职业技术学院毕业设计(论文)题目PLC的锅炉温度控制系统目录摘要 (1)1.1课题背景 (1)1.2项目内容 (2)第二章 PLC和组态软件 (3)2.1可编程控制器基础 (3)2.1.1可编程控制器的产生和应用 (3)2.1.2可编程控制器的组成和工作原理 (3)2.1.3可编程控制器的分类及特点 (5)2.2组态软件的基础 (6)2.2.1组态的定义 (6)2.2.2组态王软件的特点和仿真的的基本方法 (6)第三章 PLC控制系统的硬件设计 (7)3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 (7)3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (7)3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 (8)3.2 PLC的选型和硬件配置 (9)3.2.1 PLC型号的选择 (9)3.2.2 S7-200CPU的选择 (9)3.2.3 EM235模拟量输入/输出模块 (10)3.2.4 热电式传感器 (10)3.2.5 可控硅加热装置简介 (10)3.3 系统整体设计方案和电气连接图 (11)3.4 PLC控制器的设计 (11)3.4.1 控制系统数学模型的建立 (11)3.4.2 PID控制及参数整定 (12)第四章 PLC控制系统的软件设计 (14)4.1 PLC程序设计的方法 (15)4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 (15)4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 (15)4.2.2 计算机与PLC的通信 (16)4.3 程序设计 (16)4.3.1程序设计思路 (16)4.3.2 PID指令向导 (16)4.3.3 控制程序及分析 (17)第五章组态画面的设计 (21)5.1组态变量的建立及设备连接 (21)5.1.1新建项目 (21)5.2创建组态画面和主画面 (22)5.2.2新建PID参数设定窗口 (23)5.2.3新建实时曲线 (23)5.2.5新建报警窗口 (24)第六章系统测试 (25)6.1启动组态王 (26)6.2实时曲线观察 (26)6.3查看数据报表 (27)6.4系统稳定性测试 (28)结束语 (29)参考文献 (30)基于PLC的锅炉温度控制系统摘要从上世纪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。

基于PLC系统的锅炉内胆水温控制系统设计

基于PLC系统的锅炉内胆水温控制系统设计

基于PLC系统的锅炉内胆水温控制系统设计1.引言锅炉是工业生产和生活中常用的热能转化设备之一,用于产生蒸汽或热水。

为了确保锅炉运行安全可靠,以及能够满足不同工况下的需求,锅炉内胆水温控制系统的设计十分重要。

2.系统结构设计锅炉内胆水温控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器和人机界面组成。

2.1PLC控制器PLC控制器是系统的核心,用于获取传感器反馈的温度信号,并根据设定的控制策略调整执行器的工作状态。

PLC控制器具有良好的实时性、可靠性和通信能力。

2.2传感器传感器用于测量锅炉内胆水温度,并将其转化为电信号发送给PLC控制器。

常用的传感器有热电偶和温度传感器。

热电偶适用于高温环境,具有较高的测量精度;温度传感器则适用于一般工况,有多种类型可供选择。

2.3执行器执行器根据PLC控制器的指令,调节锅炉内胆的工作状态,以实现水温的控制。

常用的执行器有电动调节阀和电加热器。

电动调节阀通过改变水流量来调节水温;电加热器则通过加热元件加热水体。

2.4人机界面人机界面用于人机交互操作,显示当前的水温、设定温度和控制状态,以及提供参数调整和报警信息等功能。

一般使用触摸屏作为人机界面,操作简单直观。

3.系统控制策略设计锅炉内胆水温控制系统的控制策略可以根据实际需求进行优化设计。

常用的控制策略有比例控制、比例积分控制和模糊控制等。

3.1比例控制比例控制根据当前的温度误差大小,调节执行器的开度。

开度与误差成正比,以获得较好的稳态和动态响应。

3.2比例积分控制比例积分控制在比例控制基础上加入积分项,用于补偿比例控制的静差。

通过积分项的积累,使负反馈控制系统具有零静差特性。

3.3模糊控制模糊控制可以根据实际的工作状态,自适应地调整控制策略。

通过建立模糊规则库,根据当前温度误差和变化率等信息,确定输出控制量。

4.系统硬件设计根据设计需求,选择合适的硬件设备进行系统实现。

主要包括PLC控制器、传感器、执行器和人机界面等。

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计概述加热炉是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是提供高温环境用于加热物体。

为了确保加热炉的稳定性和安全性,需要设计一个可靠的温度控制系统。

本文将介绍一个基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的加热炉温度控制系统设计方案。

系统设计原理在加热炉温度控制系统中,PLC作为核心控制器,通过监测温度传感器的输出信号,根据预设的温度设定值和控制策略,控制加热炉的加热功率,从而实现对加热炉温度的稳定控制。

以下是系统设计的主要步骤:1.硬件设备选择:选择适合的温度传感器和控制元件,如热电偶、温度控制继电器等。

2.PLC选型:根据实际需求,选择合适的PLC型号。

PLC需要具备足够的输入输出点数和计算能力。

3.传感器连接:将温度传感器接入PLC的输入端口,读取实时温度数据。

4.温度控制策略设计:根据加热炉的特性和工艺需求,设计合适的温度控制策略。

常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。

5.控制算法实现:根据温度控制策略,编写PLC程序,在每个采样周期内计算控制算法的输出值。

6.加热功率控制:使用控制继电器或可调功率装置,控制加热炉的加热功率。

7.温度反馈控制:通过监测实际加热炉温度和设定值之间的差异,不断修正加热功率控制,使加热炉温度稳定在设定值附近。

系统硬件设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统的硬件设计主要包括以下几个方面:1.温度传感器:常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

根据加热炉的工艺需求和温度范围,选择适合的温度传感器。

2.PLC:选择适合的PLC型号,根据实际需求确定PLC的输入输出点数和计算能力。

3.控制继电器或可调功率装置:用于控制加热炉的加热功率。

根据加热炉的功率需求和控制方式,选择合适的继电器或可调功率装置。

4.运行指示灯和报警器:用于显示系统的运行状态和报警信息。

PLC程序设计PLC程序是基于PLC的加热炉温度控制系统的关键部分,其主要功能是实现温度控制算法。

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc

基于PLC锅炉温度控制系统的设计报告.doc一、设计目的本设计旨在搭建一个基于PLC的锅炉温度控制系统,通过对锅炉水温度的检测和控制,实现锅炉水温度的稳定控制,提高锅炉的工作效率,确保锅炉的稳定运行,降低发生事故的概率,保证工业生产的平稳进行。

二、设计内容1、系统硬件设计2、系统软件设计3、系统调试与实验三、系统设计的可行性分析本系统采用PLC作为控制核心,辅以温度传感器,执行元件等辅助部件,相比于传统的控制方法,其具有反应速度快,可靠性高,维护方便等优点,所以具有高度的可行性。

四、系统工作流程1、温度传感器将温度信号传输给PLC控制器2、PLC控制器根据设定的温度值和实时检测的温度值进行比较,判断当前温度状态3、根据判断结果,控制PLC输出的控制信号,控制加热电源调整电压,使锅炉水温度达到设定值4、如温度达到设定值,系统返回到检测阶段,进行下一轮温度检测和控制,如温度未达到设定值,锅炉继续加热,直至达到设定值,系统返回到检测阶段。

五、系统设计的技术要点1、采用模拟信号采集电路;2、采用PID算法控制,通过比较设定值和实际值来调节加热元件输出;3、使用触摸屏界面设计,用户可以通过界面设置温度值和查询运行状态;4、前后台通信采用Modbus协议。

六、系统检测与调试本系统设计完成后,需要进行硬件和软件的实现,并进行整体的调试测试,工程师需严格按照设计流程,全面检查各个部件的连接情况和参数设置,确保系统能够正常稳定地运行,运行过程中出现问题要及时解决。

七、总结与展望本设计成功地搭建了基于PLC的锅炉温度控制系统,系统具有实时性强,稳定性高,调节精度高等优点,提高了设备工作效率,大大降低了工业生产过程中锅炉事故的发生可能性。

在未来的研究中,可以通过结合智能算法等技术,进一步优化系统设计,提升锅炉温度控制系统的性能和应用范畴。

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域的应用日益广泛。

作为一种高效、可靠的工业控制设备,PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性,成为现代工业控制系统的重要组成部分。

本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,通过对锅炉供热系统的分析,结合PLC控制技术,实现对供热系统的智能化、自动化控制,提高供热效率,降低能耗,为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。

文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理,分析了传统供热系统存在的问题和不足。

然后,详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能,包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。

在此基础上,文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案,包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。

通过本文的研究,期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计,提高供热系统的控制精度和稳定性,降低运行成本,促进节能减排,为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。

也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。

二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统,其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度,然后通过管道系统输送到各个用户端,满足各种热需求,如工业生产、居民供暖等。

该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。

锅炉本体是供热系统的核心设备,负责将水或其他介质加热到预定温度。

其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。

锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。

燃烧器是锅炉的重要组成部分,负责燃料的燃烧过程。

燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。

燃烧器需要稳定、高效、低污染,同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。

热交换器是锅炉供热系统中的关键设备,负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。

热交换器的设计应保证高效、稳定、安全,同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。

基于PLC电热炉温度控制系统设计

基于PLC电热炉温度控制系统设计

基于PLC电热炉温度控制系统设计随着工业自动化的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)在工业生产中的应用越来越广泛。

其中,电热炉温度控制系统是一个重要的应用领域。

本文将就基于PLC电热炉温度控制系统设计展开深入的研究,以期能为相关领域的工程师和技术人员提供有价值的参考。

首先,我们将介绍PLC电热炉温度控制系统的基本原理和工作流程。

在一个典型的电热炉中,温度是一个重要参数,它直接影响着产品质量和生产效率。

传统上,人工操作是常用的温度控制方法。

然而,这种方法存在许多缺点,如操作不稳定、效率低下等。

而基于PLC技术设计的电热炉温度控制系统能够自动化地实现对温度进行精确、稳定地控制。

接下来我们将详细介绍PLC在电热炉温度控制系统中所起到的作用。

首先是传感器部分,在这个部分中我们会介绍温度传感器的种类和工作原理,并详细解释如何选择合适的传感器以及如何进行正确的安装和校准。

接下来是控制器部分,我们将介绍PLC控制器的基本原理以及其在温度控制中的应用。

此外,我们还将讨论PLC在数据采集和通信方面的作用,以及如何进行数据处理和分析。

然后,我们将详细介绍PLC电热炉温度控制系统设计中所需要考虑的关键因素。

首先是系统稳定性和可靠性。

在电热炉温度控制系统中,稳定性是至关重要的因素。

我们将讨论如何通过合适的控制算法来实现系统稳定,并介绍一些常用的控制算法,如PID(比例-积分-微分)算法等。

此外,我们还将讨论硬件设计方面需要考虑的因素,如电路设计、电源设计等。

接下来是安全性问题。

在一个工业生产环境中,安全问题是非常重要且不可忽视的因素。

我们将讨论一些常见安全问题,并提出相应解决方案。

最后,在本文中我们还将介绍一些实际案例,并对其进行分析和评估。

这些案例将涵盖不同的行业和应用领域,以期能够提供更多的实践经验和参考。

综上所述,本文将从基本原理、PLC技术应用、关键因素考虑以及实际案例分析等方面对基于PLC电热炉温度控制系统设计展开深入研究。

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计

基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计学院:专业:姓名:学号:传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能保证正常的工业产生,随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制取代,而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。

这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。

1、加热炉温度控制系统基本构成加热炉温度控制系统基本构成如图1所示,它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等五部分组成。

我希望该加热炉的温度稳定在100℃进行工作。

图1加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是:首先传感器将加热炉的温度转化为电信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量,然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行处理,给移相触发模块,再给三相整流电路(SCR)一个触发脉冲(既控制脉冲),这样通过三相整流电路的输出我们控制了加热炉电阻丝两端的电压,也既加热炉温度控制得到实现,其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起重要作用。

2、PLC控制系统的硬件配置PLC控制系统的硬件配置:在加热炉温度控制系统中PLC采用日本三菱公司FX2N,其硬件采用模块化设计,配合了多种特殊功能模块及功能扩展模块,可实现模拟量控制、位置控制等功能,该系列PLC可能性高,抗干扰强、配置灵活、性价比高,本温度控制系统中PLC我们选择FX2N-48MR-001型,它与外部设备的连线如图2表1所示。

图2 PLCI/O接线图IN 系统开系统关编号 X10 X15 OUT 高温指示灯数据显示数据显示片选编号Y1 Y1~Y5 Y6~Y9 表1 PLCI/O地址分配表3、流程设计根据加热炉温度控制要求,本系统控制流程图如图3所示。

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图书分类号:密级:基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计DESIGN OF BOILER TEMPERATURECONTROL SYSTEM学生学号学生姓名学院名称专业名称指导教师摘要本文主要介绍了工业温度控制的发展前景、S7-200系列PLC的基本知识以及锅炉温度控制系统的工作流程、基本原理和组成结构。

通过对锅炉温度控制系统设计要求的分析,给出锅炉温度控制系统的I/O口分配表和系统原理图并且以可编程控制器(PLC)为核心,根据系统的控制要求利用STEP 7编程软件设计系统的梯形图。

该系统以电热锅炉加热管为被控对象,锅炉水温为被控参数同时兼顾锅炉内压力及水位等条件,以PLC为控制器,锅炉加热管通电时间为控制参数设计了一个温度控制系统。

其中调用了西门子公司PLC中自带的PID模块,以更简洁更方便的方法完成了锅炉温度的自动控制设计。

本文从系统的工作原理、系统硬件选型、系统软件编程以及组态监控画面设计等方面进行阐述。

关键词电热锅炉;温度控制;PLC;PID;固态继电器AbstractThis article focuses on the industrial development prospects of temperature control, basic knowledge of S7-200 series PLC as well as the boiler temperature control system made up of work processes, principles, and structure.Through the analysis of boiler temperature control system design, I/O port allocation table of temperature control system of the boiler,system schematics and a programmable logic controller (PLC) as the core, according to the control system requires the use of STEP 7 programming software system design of ladder diagram.The system to electric boiler heating tubes to a charged object, parameters of boiler water temperature to be controlled both the pressure and the water level in the boiler and other conditions, the PLC controller, boiler heating power parameter design of a temperature control system for control.Which is called the Siemens PLC comes with PID modules,and a more concise and more convenient way to complete the automatic control system design of the boiler temperature.This paper described the working principle of the system, system hardware selection, system software programming and configuration of the monitor screen design.Keywords Electric boiler Temperature control PLC PID Solid State Relays目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本文研究内容 (2)2 温度控制系统设计 (3)2.1 温度控制系统工作原理 (3)2.2 PID控制及参数整定 (3)2.2.1 PID控制原理 (3)2.2.2 PID参数的整定 (4)3 系统硬件设计 (7)3.1 PLC的产生和特点 (7)3.1.1 PLC的产生与应用 (7)3.1.2 PLC的特点 (7)3.2 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)3.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 (8)3.2.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (8)3.3 系统整体设计方案 (8)3.4 PLC选型 (8)3.4.1 PLC的主机模块 (8)3.4.2 PLC的I/O扩展模块 (8)3.4.3 PLC的选择 (9)3.5 传感器选型 (9)3.5.1 温度传感器选型 (9)3.5.2 PT100温度变送器选型 (10)3.5.3 压力传感器选型 (10)3.5.4 液位传感器选型 (10)3.6 固态继电器 (10)3.6.1 固态继电器的原理分析 (10)3.6.2 固态继电器的组成 (11)3.6.3 固态继电器的优缺点 (11)3.7数码管 (12)3.8 系统工作流程及硬件接线 (12)3.8.1 系统工作流程 (12)3.8.3 系统主电路图 (12)3.8.4 系统控制电路图 (12)3.8.5 PLC硬件连接图 (13)3.8.6 I/O端口分配 (13)4 软件设计 (15)4.1 系统流程图 (15)4.2 PID控制器的参数整定 (15)4.3 PLC程序梯形图设计 (16)5 人机界面设计 (17)5.1 组态软件基础 (17)5.1.1 组态定义 (17)5.1.2 组态王软件的特点 (18)5.1.3 组态王软件仿真的基本方法 (18)5.2 组态变量的建立及设备连接 (18)5.2.1 新建项目 (18)5.2.1 新建设备 (18)5.2.3 新建变量 (19)5.2.4 变量与PLC的传输 (19)5.3 创建组态画面 (19)5.3.1 新建主画面 (19)5.3.2 新建PID参数设定窗口 (19)5.3.3 新建实时曲线 (19)5.3.4 新建历史曲线 (20)5.3.5 新建报警窗口 (20)6 系统仿真及测试 (21)6.1 系统运行 (21)6.2 运行结果 (21)6.2.1 参数设定画面 (21)6.2.2 实时趋势曲线 (21)6.2.3 历史趋势曲线 (21)6.2.4 报警窗口 (21)结论 (22)致谢........................................................ 错误!未定义书签。

参考文献. (23)附录 (23)1 绪论1.1 课题背景及意义电热锅炉的应用领域相当广泛,电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。

目前电热锅炉的控制系统大都采用计算机控制技术,既能提高系统的自动化程度又能提高其控制精度。

电热锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。

加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。

电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。

主要是控制水的温度,保证恒温供水。

PLC从上世纪80年代至90年代中期起发展十分迅速。

在这时期,PLC网络能力、人机接口能力、数字运算能力和处理模拟量能力等发展迅速。

由此,PLC逐渐进入过程控制领域,并在部分应用上取代了原来处于统治地位的DCS系统。

PLC具有具有编程方法简单易学、可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、通用性好、功能强大、性价比高、体积小、功耗低、设计施工周期短等诸多优点[1]。

PID控制是迄今为止应用最广泛的控制方法之一。

因为其可靠性高、稳定性好、算法简单,所以在过程控制中被广泛应用,尤其适用对于可建立精确数学模型的确定性系统尤其适用。

PID控制的效果由四个参数决定,即采样周期TS 、比例增益系数 KP、积分时间系数Ti 、微分时间系数Td。

所以,PID参数的整定与微调一直是自动控制领域着重研究的课题。

PID在工业过程控制中已应用了上百年的时间,在此期间虽然出现了许多新兴算法,但由于PID算法自身的特点,再加上人们在此期间所积累的丰富经验,使其经久不衰。

在PID算法中,对于P、I、D三个参数的整定和优化的问题是关键问题[2]。

1.2 国内外研究现状1970年以来,因为工业过程控制的发展,尤其是计算机技术和微电子技术以及自动控制理论和方法的发展,国外温控系统的发展极为迅猛,并在自我适应、参数整定和智能化等方面取得了丰富成果。

在这方面,以德国、美国、日本、瑞典等国的技术领先,都生产出了一批性能优秀、商品化的温度控制器,并得到了广泛应用。

主要有以下特点:(1)适应于大惯性、大滞后等复杂的温度控制体统的控制。

(2)能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)能适用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,适应范围广泛。

(5)温度控制器普遍具有参数整定功能。

借助于计算机软件技术,温度控制器具有对控制参数及特性进行自整定的功能。

有的还具有自学习功能。

(6)温度控制系统既有控制精度高、抗干扰能力强、稳定性好的特点。

目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方向发展[3]。

目前,国外温度控制系统正朝着小型化、高精度、智能化等方面高速发展。

但我国目前生产出来的温度控制器,仍处于相对低的水平,同德国、美国等先进国家相比,仍然差距很大。

目前,这方面的总体技术水平国内仍然处于上世纪80年代中后期水平,产品仍以“点位”控制以及常见的PID控制器为主,目前对于一般温度系统控制可以达到要求,但对于时变、滞后、复杂的温度系统控制难以适应,而对于要求较高控制场合的智能化、自适应控制仪表等,国内的技术还达不到要求,可以形成商品化并大范围使用的控制仪表还很少。

可见我国在温度控制仪表业还差国外相关行业很远。

1.3 本文研究内容PLC技术在温度监控系统上的应用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,控制算法的选择和参数的整定、人机界面的设计等。

本文使用德国西门子公司的S7-200系列PLC控制器,系统首先由温度传感器将检测到的实际水温转化为电流信号,经过EM235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锅炉加热的通断来实现对水温的控制。

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