基于西门子PLC电烤箱温度系统设计和实现 电气工程专业_第1页
基于西门子PLC电烤箱温度系统设计和实现 电气工程专业_第2页
基于西门子PLC电烤箱温度系统设计和实现 电气工程专业_第3页
基于西门子PLC电烤箱温度系统设计和实现 电气工程专业_第4页
已阅读5页,还剩25页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、基于西门子plc的电烤箱温度系统设计摘 要:随着科学技术发展的越来越先进,许多设备、仪器、家电都实现了智能控制,极大的方便了人们的生活日常,改善了人们的生活水平。各种各样的设备能够实现自动化控制,离不开单片机和可编程逻辑控制器(PLC)的发展。温度控制是工业生产、日常生活中的一项重要指标,因为温度控制的精细与否直接决定加热的产品成品的好坏。随着电烤箱的出现,逐渐成为了人们厨房中的必需品,在越来越多的厨房中出现,而电烤箱就是通过温度来实现对实物加热的,所以本文以电烤箱入手,设计了一种基于西门子PLC的电烤箱温度控制系统,旨在实现电烤箱温度的精细控制,改善电烤箱性能。本文从硬件和软件方面介绍了温度

2、控制系统的组成,重点论述了西门子PLC的工作原理及使用方法,利用PLC的PID控制功能来实现电烤箱的温度控制。关键词:西门子S7-200,PLC,温度控制系统,PIDDesign of oven temperature system based on Siemens PLCAbstract:With the development of science and technology, many equipments, instruments and household appliances have realized intelligent control, which greatly fac

3、ilitates people's daily life and improves people's living standards. All kinds of equipment can realize automatic control without the development of single-chip computer and programmable logic controller (PLC). Temperature control is an important index in industrial production and daily life

4、, because the precision of temperature control directly determines the quality of heated products.With the emergence of electric oven, it has gradually become a necessity in people's kitchen. It appears in more and more kitchens. Electric oven is heated by temperature. Therefore, starting with e

5、lectric oven, this paper designs an electric oven temperature control system based on Siemens PLC, aiming at realizing the fine control of electric oven temperature and improving the performance of electric oven.This paper introduces the composition of temperature control system from the aspects of

6、hardware and software, mainly discusses the working principle and use method of Siemens PLC, and realizes the temperature control of electric oven by using the PID control function of PLC.Keywords: Siemens S7-200, PLC, Temperature Control System, PIDIII目录第1章 绪论21.1.电烤箱温度控制系统课题的背景21.2 系统控制方案及要实现的功能2第

7、2章 电烤箱温度系统理论设计22.1 技术综述22.2 电烤箱温度控制系统的工作原理3第3章 电烤箱温度系统硬件设计43.1 PLC43.1.1PLC的特点43.1.2 PLC的组成43.1.3 PLC的工作方式和运行框图53.1.4 PLC的工作过程73.1.5 西门子S7-200 CPU22683.1.6 EM235模拟量输入模块93.2. 固态继电器103.3 温度传感器113.4 I/O分配表113.5 硬件连线图11第4章 电烤箱温度系统硬件设计124.1 S7-200 PLC的PID控制124.1.1 PID算法在S7-200中的实现124.1.2 PID控制器的调试134.2 系

8、统程序流程图144.3 变量分配表15结 论16致谢17参考文献18附录19IV第1章 绪论1.1.电烤箱温度控制系统课题的背景由于生活习惯和生活水平的不同,电烤箱最先在西方国家出现并流行起来。西方饮食习惯中,对于“烤”的需求就如同中国对电饭煲“煮”的需求一样,所以电烤箱自发明出来以后就在西方发达国家迅速普及开来,比如德国,据相关调查研究,电烤箱在家庭中的普及率达到了百分之八十五。21世纪初,北京电烤箱的普及率甚至不到百分之十五。但随着人们生活条件的提高,对西方文化的学习,从2005年左右开始,电烤箱在我国的年销售增长率达到了百分之五十。所以我们可以看出,我国的电烤箱市场正在逐渐扩大,人们的购

9、买能力也越来越高,所以电烤箱有着广阔的发展前景,但是电烤箱市场刚出现没多久,所以对于烤箱的各种结构和功能设计仍有很大提升的空间。1.2 系统控制方案及要实现的功能电烤箱的温度系统是一个闭环控制系统,对电烤箱要实现的使用要求分析,对于烤箱温度控制的精度不需要太高,烤箱在提升温度时也不需要按特定曲线,所以在系统设计时选用通断控制的方式就能实现温度控制。电烤箱启动时电阻丝通电开始加热,当达到了预先设定的温度时切断电阻丝电源停止加热,温度低于设定温度一定值时,继续接通电阻丝,保证电烤箱有一个近恒温的环境。电烤箱温度系统具体需要实现的功能有:(1)通过功率为2千瓦的电阻丝进行加热,温度最高可以达到30。

10、(2)通过预先设置调整温度,使电烤箱温度保持在设定温度的范围内,烘烤过程实现近恒温。(3)启动前显示设定温度,烘烤过程中显示烤箱内的即时温度,测量误差控制在1,显示数据精确到个位。(4)烤箱运行过程中,每隔十秒自动对烤箱内温度进行一次检测。(5)如果使用前进行温度设置时超过烤箱运行温度范围,发出警报,使用过程中如果检测温度与预设温度的偏差超过5,会自动停止加热并发出警报声。第2章 电烤箱温度系统理论设计2.1 技术综述自上世纪七十年代以来,因为进行工业生产的需求,在电子技术取得了迅速发展,自动控制理论的提出与完善的背景下,国外纷纷开始研发温度控制系统,在温度自动控制领域取得了不小的成果。其中温

11、度控制系统最有力的推动者是德国、美国、日本等经济发达工业繁荣的国家,面对各行各业都研发出了一批实现商品化的温度控制装置,迎合了工业生产的需要。国外的温度控制系统发展快速,并逐渐向着高精度、小型化、智能化的系统而努力,虽然国外的温度控制系统在许多行业都取得了非常广泛的应用,但是国内对温度控制系统的研发仍处在起步阶段,对比发达国家的技术来讲,有很长一段路要走。目前我国对温度控制器的研发尚停留在发达国家三十年前的水平,且国内的产品通过“点位”控制或者通过一般的PID控制器来实现温度控制,但是只能在一般性的温度场合,当温度系统具有滞后性、时变性时,国内生产的温度控制器就无法达到使用要求。且国内对温度控

12、制系统的智能化研究仍有不足,距离仪器仪表的商品化还需要一段时间。通常要系统实现温度控制大概可以分为三种方法,第一种,利用仪器仪表上面显示的数据来调节温度,但是需要人工操作且对温度的控制精度差;第二种是利用单片机来实现PID控制,但是以单片机为核心的DDC系统在进行硬件和软件设计时具有一定难度,尤其在逻辑控制方面是单片机控制的短板第三种是利用PLC来实现PID控制,随着PLC的不断发展,PLC支持的功能也越来越多,所以基于PLC的PID控制系统是温度控制系统的最佳选择。本设计就选用基于西门子S7-200型号的PLC进行电烤箱温度系统的设计。2.2 电烤箱温度控制系统的工作原理基于PLC的电烤箱的

13、温度控制系统主要是由四个部分来组成的,工作原理如图2-1,包括PLC、温度传感器、继电器、电烤箱主体。图2-1 基于PLC电烤箱温度控制系统组成本次设计的基于西门子PLC的电烤箱温度系统实现温度控制的过程依次是:首先通过温度传感器里的热敏电阻会根据温度变化而改变阻值的特点,将采集到的电烤箱温度变为一定转换后的电压信号,电压信号经过PLC内的A/D转换电路变成S7-200型PLC的数字信号,PLC将传送来的温度信号和预设的温度进行PID的处理,然后会下达指令给固态继电器,通过固态继电器来控制电路通断,实现对电烤箱温度的控制。在整个PLC的温度控制系统里,PLC主控系统是整个系统实现功能的最主要部

14、件。第3章 电烤箱温度系统硬件设计3.1 PLC3.1.1PLC的特点(1)可靠性高。PLC与传统的继电器控制不同,PLC中通过软件进行控制,所以可以省去许多时间继电器和中间继电器,所以接线就可以大大简化,也能最大程度减少由于触点故障引起的系统故障,由于系统的大大简化,所以可以有更多空间进行抗干扰的设置,可以运用干扰很强的工业活动中,是工业领域可靠性最高的装备。(2)语言简单易学。PLC中大多数使用梯形图,梯形图的符号类似于以前使用的继电器的电路图,并且更加简洁明了,表达直观,如果是从事电路控制的相关人员很快就能熟练掌握PLC的编程。(3)配套模块齐全。发展到现在,每种PLC已经逐渐发展成一个

15、系列的产品,针对不同的场合,不同的功能,用户都能从PLC系列中找到符合自己需求的,且PLC是一种模块化产品,用户可以对PLC系统自定义设置。当硬件设置完成后,只要用户根据需要编写相关的程序,PLC就能很快在场景中投入使用,具有很强的适应性。(4)功能强。由于PLC内集成了几百几千的编程元件可以让用户使用,所以可以根据需求达到各种各样的控制效果,所以和过去单一的继电器相比,性价比很高。此外,管理员还能通过网络对接入的PLC分别进行控制。(5)系统简洁,方便进行安装调试。由于PLC省去了传统继电器控制的中间继电器和许多接线,所以前期的安装调试工作就能很快做完。在进行PLC梯形图设计时采用顺序控制法

16、,这种方法规律性强,使用者可以很容易学会。PLC还能在计算机上进行模拟运行,通过和几个输出点一一对应的发光二极管就可以很清楚的查看输出信号。通过计算机进行调试比传统继电器进行调试省时省力的多。3.1.2 PLC的组成PLC全称是可编程逻辑控制器,实际上是偏向于工业需求,对系统进行控制的工业计算机设备,所以在硬件方面的组成类似于计算机,如图3-1。图3-1 PLC的组成3.1.3 PLC的工作方式和运行框图PLC的工作是由程序不停地循环运行,一遍又一遍对系统进行扫描来完成的,我们把PLC程序运行一次的时间叫做PLC的工作周期,又叫做扫描周期。CPU从程序的第一条指令开始运行,按照程序的流程图运行

17、到一次工作周期的结束,然后PLC又会从最后一条指令回到第一条指令,进行下一周期的工作,反反复复运行。PLC执行程序的过程就是对各种现场信息进行处理和反馈的过程,这些信息都是通过PLC的信息输入端口输入的,PLC对信息进行采集主要通过两种方式:集中采样输入和立即输入。执行用户程序时,需要各种现场信息,这些现场信息已接到PLC的输入端。PLC 采集现场信息,即采集输入信号有两种方式:·集中采样输入方式是在PLC的工作周期结束后把所有采集到的输入信号储存到摸个特定的寄存器中,当在运行程序时,对于需要的信息PLC会从寄存器中进行读取,而不是通过PLC的输入端进行读取。·立即输入方式

18、与集中采样输出方式的信息读取方式不同,在一个运行周期内,PLC程序需要什么信息就直接从输入端读取此时的输入信号,而不会通过寄存器,寄存器中的信息等到下一个工作周期才可能进行读取。除了从外部采集信息外,PLC对其他系统部件的反馈控制也有两种方式,集中输出方式,立即输出方式。PLC运行全过程的框图如图3-2,可以划分成三个阶段:第一阶段是上电处理阶段。在系统通入电流后,PLC会对硬件进行初始化设置,对I/O模块的配置进行检测,设定停电继续工作的范围和其他一系列的初始化设置。第二部分是扫描阶段。当CPU通电且完成初始化设定后,会进入下一个阶段,扫描阶段。扫描其他设备信息,进行信息输入,更新PLC内部

19、的定时器、特殊寄存器设置。当CPU在停止状况时,PLC会自动对自身信息进行检测,如果CPU正在运行,需要先完成程序后,再运行自我检测程序。第三部分是出错处理阶段。PLC每进行一个工作周期后,就要执行自检程序,保障自身能够稳定运行没有异常。如对电压,I/O模块,通信,CPU,寄存器等功能模块进行检测,看是否运行异常,如果有异常,及时将系统上的LED报警灯与异常继电器接通,从而发出警报并将错误代码放入到特殊寄存器里。如果程序运行时有致命错误,系统将直接被强制停止。图3-2 PLC的运行框图3.1.4 PLC的工作过程通过对PLC工作方式的研究,PLC的工作过程就是不停重复工作框图的过程。的工作过程

20、就可以粗略分成三个大阶段,如果暂时不考虑通信服务和I/O模块,那么PLC的工作过程就可以粗略分成三个大阶段,分别是“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”,如图3-3。图3-3 PLC工作的三大阶段(1)PLC输入采样阶段 采样就是PLC将输入端所输入的信号以循环扫描的方式,输入到寄存器里,并将信息存储的一个过程。在一个工作周期内,采样阶段的采样结果不会被改变,并被应用到后面的程序执行阶段。 (2)程序执行阶段 PLC的扫描过程是按照从上到下、从左到右的顺序逐条扫描各项指令的,等扫描到最后一条指令就会停止。然后PLC会从输入寄存器和输出寄存器里找到自己所需要的数据,通过简单的逻辑运算和算术运算

21、,处理完成后又存入相应的寄存器,最终的结果会在全部程序都执行好后送到输出端口。 (3)输出处理阶段 PLC的输出处理阶段,也可以被称为输出刷新阶段。用户所有的程序都执行完了以后,PLC就会将输出寄存器中的数据送输出锁存器中里,然后再将数据送到外部驱动接触器、电磁阀、指示灯等设备,同时,在下一个扫描周期的输入采样阶段前,输出锁存器都不会改变寄存在里边的数据。3.1.5 西门子S7-200 CPU226西门子S7-200PLC里包含四个不一样的基本单元和六种类型的扩展单元,除了基本单元和扩展单元外,西门子S7-200的PLC系统里还包括了存储卡,写入器,编程器等组件。西门子S7-200 PLC中四

22、个基本单元如表2-1型号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU221640S7-200CPU222862S7-200CPU22424107S7-200CPU224XP24167S7-200CPU22624167本次设计采用的是CPU226单元。CPU226单元里有二十四的输入点和十六个输出点,总计40个数字量I/O接点,并且可带扩展模块数有七个,最大支持扩展到248路数字量I/O点或者是35路模拟量I/O点。CPU226单元还拥有26k的存储空间,拥有独立的三万赫兹高速计算器六个,独立的两万赫兹高速脉冲输出两路,并且包含PID控制器。CPU226单元拥有两个RS485通讯口,支持三种通讯

23、协议,PPI通讯协议,MPI通讯协议,自由方式通讯。I/O端的子排在进行拆装时很方便。基于CPU226单元的这些特性,当使用在一些复杂的控制要求又高的中小型系统,较之于其他基本单元,可以拥有更多的信号输入点和信号输出点,更容易地对模块进行拓展支持更多功能,并且系统也具有较好的运行速度。3.1.6 EM235模拟量输入模块西门子S7-200 PLC中的EM 235 模块可以将测量得出了主回路交流电流变化成成线性输出的恒流环标准信号(250欧姆的电阻转变一到五伏的交流电,500欧姆电阻转变二到十伏的交流电),再将转换完的恒流环标准信号送到接收设备,比如显示屏,计算机等。西门子S7-200 PLC中

24、包含了DIP控制系统,所以可以对EM 235模块进行设置,如表2-2.。通过编号为SW1至SW6的开关来选择模拟量的分辨率和输出范围。所有输入信号都设置为模拟量的分辨率和输出范围。这里设置PID开关为010001。表2-2 选择模拟量输入范围和分辨率开关表单极性满量程输入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0-50mV12.5VOFFONOFFONOFFON0-100mV25VONOFFOFFOFFONON0-500mV125AOFFONOFFOFFONON0-1V250VONOFFOFFOFFOFFON0-5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0

25、-20mA5AOFFONOFFOFFOFFON0-10V2.5mV3.2. 固态继电器固态继电器(Solid State Relay, 简称SSR),是一个包含微电子电路,电力电子功率器件,分立电子器件的无触点开关。SSR通过一个隔离器件将控制端和负载端进行隔离。SSR能够直接用小型的控制信号控制大电流的负载。在一个控制系统里,如果控制信号的控制电压比较稳定,选用阻性输入电路,并要保证控制电路的控制电流大于五毫安。如果控制信号的控制电压比较大,选用恒流电路,这样才能保证不管电压在范围内如何变化,都能使控制电流大于五毫安。SSR里的隔离驱动电路通过光-电耦合和磁电耦合(高频变压器耦合),其中光电

26、耦合常常使用一个光电二极管和一个光电三极管,因为光电二极管是一种双向光控的可控硅,也就是常说的光伏电池,所以能够进行控制端和输出端的隔离控制。磁电耦合器(高频变压器耦合器)的工作原理是把输入端的控制信号的自激高频信号通过耦合器耦合到次级,然后经过检波进行整流,再通过逻辑电路就可以产生驱动控制信号。电源和负载端之间通过SSR的功率开关连接,这样SSR就能对负载电源进行通电或断路操作。功率开关主要包含大功率晶体极管(开关管- Transistor),双向可控硅(Triac),单向可控硅(Thyristor 或SCR),功率场效应管(MOSFET)和绝缘栅型双极晶体管(IGBT),这样SSR就可以很

27、方便的和TTL,MOS的逻辑电路进行连接。一些有专门用途的固态继电器还实现了各种保护功能,比如过载保护,过热保护或者短路保护等防护措施,将固态继电器和组合逻辑固化封装就可以做成系统中的智能模块,方便用户直接进行编辑,并直接能运用到一个控制系统里。固态继电器作为一种具有隔离功能且在开关过程中没有机械部件相接触的无触点电子开关,除了能够实现电磁继电器的所有作用之外,还具有其他优异的性能,寿命高,可靠性高,灵敏度高,使用较小的控制功率就能运行,对电磁的兼容性好,响应速度快,抗干扰能力强,工作时不会产生噪音,适用于任何恶劣的环境,所以在很多领域都得到了广泛使用,比如医疗器械,仪器仪表,金融设备,计算机

28、外围接口设备,电力石化设备。3.3 温度传感器由于设计电烤箱温度系统时,需要将电烤箱的温度信号通过电阻变化变成电动势的改变,所以采用热电式传感器。热电式传感器有很多种类,包括热电阻,热电偶,热电效等类型。根据电烤箱的温度变化范围和特点,可以采用热电阻传感器,这种传感器的特点就是里面电阻的阻值会随着温度升高而变大。热敏电阻有很多优点,测量精度高,范围广,可以在智能控制和远程控制中使用。在制作热敏电阻时,对于材料要求也很大,电阻的变化和温度的变化成线性关系,电阻变化范围尽可能大,电阻变化范围内物理和化学性能要保持稳定。基于以上要求,本次设计选用的热电阻传感器的材料为铂热电阻,这种电阻能够测量的温度

29、从-200摄氏度到+650,完全能够达到电烤箱温度范围的要求。3.4 I/O分配表表2-3 I/O分配表输入I0.0启动按钮I0.1停止按钮输出Q0.1启动指示灯Q0.2停止指示灯Q0.3正常运行指示灯Q0.4温度超过上限报警指示灯Q0.5电烤箱加热指示灯3.5 硬件连线图3-4 硬件连接图 3-5 EM235 CN连接图第4章 电烤箱温度系统硬件设计4.1 S7-200 PLC的PID控制西门子S7-200PLC里就包含了PID模块,可以通过PID控制来实现对电控箱温度系统的调节,S7-200 PLC 最多能够实现八个PID的控制回路。PID是闭环控制系统按比例-积分-微分的控制算法。PID

30、可以通过预先设置的值和采集来的控制对象的值进行比较,将之间的差值按PID控制系统的内部算法进行信号输出,调节执行元件去实现对控制对象的控制。PID是一种负反馈的闭环控制,所以对整个系统内可能产生的干扰有一定抵抗性,综合干扰的种种因素来实时调节反馈信息。PID控制系统功能全面,所以实际使用中可以只使用PID的一部分功能,比如平时较多的PI控制(比例-积分控制),这个系统就没有使用到PID的微分控制部分根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是PI (比例-积分)控制,这时没有微分控制部分。4.1.1 PID算法在S7-200中的实现PID控制系统一开始是出现在模拟量

31、的控制系统里面,由于科学理论的不断发展,对离散控制的理论研究也越来越先进,PID控制系统实现了在计算机系统的运行。在计算机型的PID控制系统里涉及到某些重要参数,积分时间常数(Ti),采样时间(Ts),微分时间常数(Td)。西门子S7-200 PLC中通过PID的指令功能块来实现系统的PID控制,根据Ts来对指令功能块进行定时,根据系统采集的数据,反馈后的数据,PID经过比例-积分-微分后的数据,综合计算出需要调整的量。PID的指令功能块进行数据交换时需要通过PID回路表,PID回路表长36个字节,存储在V数据存储区,所以在进行PID指令功能块的时候需要对PID的控制回路号和回路表的地址进行指

32、定。因为PID功能很多,可以控制的对象类别也很多,比如温度控制,压力控制,湿度控制,这些控制对象都通过对应的工程量来表达,所以PID指令功能块在进行识别时需要有一种通用的数据表来进行查找。西门子S7-200 PLC中的PID控制系统的功能使用在调节范围里占有的比例可以把控制对象的数值抽象的表示出来。而在工程应用中,控制对象的量程就是PID控制系统的调节范围。PID的指令功能块只能接受百分比的小数数值作为有效的数值来进行控制执行器件输出的操作,所以在使用PID指令功能块进行编程的时候,需要确保所有数据都在0到1这个范围内,不然程序就会产生错误,上文提到的Ti,Ts,T大也都是实数。西门子S7-2

33、00 PLC有专门的编程软件供用户使用,Micro/WIN里有PID创建指令的向导,可以将数据都标准化,同时可以自动调用PIN指令。4.1.2 PID控制器的调试判断一个PID控制系统的好坏就是查看控制对象的参数能否根据设定值进行变化,并且能否对指令做到快速稳定地响应,能否对闭环控制回路里的干扰因素进行及时调节。如果要判断PID控制系统参数的设置是否合理,需要从PID的反馈信号随接收信号变化的对应关系来查看,也就是所谓的响应曲线。而我们进行PID参数的调试时也是通过这个响应曲线的波形来进行调试,所以必须要有一个能够连续观察PID响应曲线的设备才能进行对PID参数的调试。一般实验室要观察一个连续

34、的变化曲线,可以通过示波器,波形记录仪来查看。而西门子S7-200 PLC的PID控制系统配套软件STEP 7- Micro/WIN V4.0 里就自带一个PID调试工具,在计算机上监控响应曲线,并能对曲线的趋势做出预判。自带的PID调试工具可以对给定参数、反馈信号、调节器的输出进行图形化的显示,从而让编程者对PID参数进行调整。PID能否稳定控制需要对PID的参数进行合理的取值,并进行配合,PID的设定参数有:1)采样时间:要想实现对电烤箱温度系统的控制,需要PID控制系统每隔一段时间对电烤箱温度进行反馈操作,所以计算机进行PID调试时也是按照一定的时间间隔来对PID的反馈信号进行采样,采样

35、时间就是间隔时间,过短的采样时间没有必要,而过长的采样时间会拖累系统的响应速度,并且抗扰动能力差。在通过计算机进行PID调试时,设定的采样时间要和PID实际的反馈间隔相一致,S7-200 PLC中通过定时中断来保证PID采样时间的精度。2)增益(Gain, 放大系数,比例常数)给定数值和反馈数值之间相差的值的乘积常常作为控制机输出信号的放大系数,如果放大系数过大,反馈会发生震荡。3)积分时间(Integral Time)如果系统的偏差值保持不变,PID积分时间的数值就决定着控制器响应输出的快慢,积分时间越短,控制器响应的越快,偏差得到修正也越快。但是如果积分时间过于短暂,系统就可能不稳定。如果

36、积分时间设置的过大,则系统的积分作用就可以忽略。4)微分时间(Derivative Time)如果系统的偏差值产生变化,PID的微分作用就会在输出中添上一个尖峰,并随着时间的流逝而慢慢减小。输出的变化值随着微分时间的增长而变大。微分控制让系统对干扰的敏感度变高,也就是说,偏差变化越快,微分的控制作用就会越强。PID的微分作用就是反馈可能发生的变化能进行预调试。如果去掉微分作用,即将微分时间设置为0,那么PID控制器就变成一个PI调节器。4.2 系统程序流程图图4-1 系统程序流程图4.3 变量分配表模块号输入变量输出变量内存变量信号名称CPU224I 0.0启动I 0.1停止Q 0.0输出值V

37、D100PID过程变量VD104PID设定值VD108PID输出值VD112PID增益VD116PID采样时间VD120PID积分时间VD124PID微分时间VD128PID积分前项VD132PID过程变量前项EM235AIWO热敏电阻结 论本次设计的主要内容为基于西门子PLC电烤箱温度控制系统设计,该设计体现了逐渐发展的PLC技术在我们生活中的广泛应用。本次设计的产品,通过硬件软件相结合,很好的完成电烤箱温度系统进行自动控制的要求,让电烤箱能保持在某一恒定温度下进行食材加热,并且温度与预定温度偏差过大自动报警。本系统硬件采用西门子的S7-200系列CPU226型PLC进行控制,并合理对其他电子元器件进行功能分配和选型,达到了稳定性高,经济实用的目的。但是本次设计的电烤箱温度控制系统仍有一些地方可以进行改进,在对PLC进行编程时,因为是第一次接触该产品,所以使用编程软件自带的PID模块进行控制,虽然一定程度上减少了设计的工作量,但是延长了控制系统的调节时间,增大了系统的超调量,所以在日后改进中,可以自己进行PID控制系统程序的编写,而不是借助软件自带的PID模块。其次本次设计对人机交互界面没有进行改进设计,所以以后可以提高电烤箱温度系统操

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论