电加热器的控制及其plc的实现大学生毕业论文（设计）.doc

本科毕业设计（论文） 题目：（中文）电加热器的控制及其PLC的实现 （英文）The electric heater and the realization of the PLC control  诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《电加热器的控制及其PLC的实现》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 摘　要 【摘要】本文主要介绍了一种基于西门子PLC S7-300编程软件和组态监控软件Win CC的智能温度控制应用，对AE2000型实验装置中的一锅炉的加热系统进行温度控制，在规定的时间内达到温度控制精度要求。并且在加热过程中，利用了Win CC具有良好的人机界面、数据采集等功能，通过Win CC组态进行温度画面的监控。 本实验采用PLC S7-300的编程环境STEP7中调用FB41模块来进行PID控制的技术，对加热对象的分析和整定，并且建立其数学模型及对实验数据的分析比较。 【关键词】温度控制；西门子PLC；PID控制；Win CC组态。 The electric heater and the realization of the PLC control Abstract t 【ABSTRACT】This text mainly introduced the exhibition of intelligent temperature control based on a Siemens PLC S7-300 programming software and configuration monitoring software in CC and the temperature control about heating system of a boiler in AE 2000 experimental facility .Besides during the heating progress, using the function of well human-computer interface ,data collection and so on to monitor the temperature by Win CC configuration .This experiment adopt PLC S7-300 programming environment’s STEP7 to conduct PID technology by invoking FB41 module analyze the heating object, and build its mathematical model and the analysis and compare to the experiment data. 【KEYWORDS】temperature control；Siemens PLC；PID control；Win CC configuration摘　要 II Abstract t III 目　录 IV 1 绪论 1 1.1 选题背景及其意义 1 1.2 工业控制领域PLC的控制 1 1.3 国内外发展情况 2 1.4 本课题主要研究的内容 2 1.4.1 基本研究内容 2 2 电加热过程控制试验系统装置简介 4 2.1 AE2000A型实验装置简述 4 2.2 电加热器过程结构及数学模型 4 2.2.1 电加热器的系统结构 4 2.3 西门子可编程控制器 6 2.3.1 PLC的特点 6 2.3.2 PLC的工作原理 7 2.3.3 S7-300PLC实验系统简述 7 3 电加热控制系统软、硬件环境 9 3.1 S7-300编程软件STEP7介绍 9 3.1.1 STEP7硬件组态设置步骤 9 3.1.2 STEP7软件编程 12 3.2 Win CC西门子监控组态软件 12 3.2.1 Win CC组态设计及其画面监控的实现 12 4 温度加热实验控制策略介绍 19 4.1 PID的控制系统 19 4.1.1 PID控制概述 19 4.1.2 数字PID的控制算法 19 4.1.3 改进的数字PID的控制算法 21 4.1.4 PID控制器的参数整定 23 4.2 单回路控制系统 26 4.2.1 单回路控制系统的组成结构 26 4.2.2 单回路控制系统的特点 27 4.2.3 单回路控制系统的设计 27 4.3 过程控制系统的性能指标 28 5 电加热器温度控制的实现 30 5.1 电加热