[工学]基于Prodave和西门子PLC的炉温控制.doc

摘 要 本设计能实现电热炉的恒温控制，文中详细介绍了PID算法的原理以及PLC、VB等硬、软件的特性。在程序中利用PID算法对固态继电器输出占空比进行控制，铂电阻可进行温度采集并将采集到的温度数据和设定的温度值（目标温度值）进行比较，将比较结果输入到PID算式中，根据PID算式的输出结果来控制固态继电器的“通”、“断”，实现VB平台的上位机监控。 PLC是一种具有较高性价比的工业现场设备，本设计使用了西门子公司S7-200系列的PLC，CPU221模块、模拟量EM231模块。 在VB窗体中，可以进行PID参数设定，我们可以看到温度变化的动态曲线图和设定温度的曲线，这两条线就能表现出很多现场信息，从而对PID参数进行优化整定，得到几组较好反映理想二次振荡曲线的数据，这几组数据使控制过程更加灵活、准确，从而使本系统适应不同的工业现场环境。 关键词：PLC；VB；PID算法；Prodave； Abstract This design can achieve temperature control of the electric furnace, this paper describes the theory of PID algorithm and the features of PLC, VB hard, Software. PID algorithm is used to control the solid-state relay in the program. Platinum resistance collect temperature and compare the real temperature data with the temperature which is set (target temperature). And then give the results to PID algorithm, based on the output of PID algorithm, solid-state relay is controlled by the result of the links broken, and monitor VB platform PC. PLC is a industrial equipment which is a high cost performance, This design uses PLC of Siemens S7-200 series, CPU221 module, Analog EM231 module. In VB form , the PID parameters can be set and it can be seen in the curves which discribe the dynamic changes of temperature and the curve of temperature setting. Showed lots of scene information, these two lines can optimize PID parameters, and then receive data which can reflect ideal quadratic curve oscillation . The data made the control process more flexible, accurate, so this system can be adapt to the different industrial environment. KEY WORDS： Algorithm；Prodave； 目 录 1 绪 论 1 1.1 本课题的研究意义及背景 1 1.2 本课题的研究内容 1 2 基于Prodave和西门子PLC的炉温控制的设计方案 2 2.1 设计方案 2 2.2 PID算法的描述 2 3 西门子S7-200系列PLC及相关硬件 7 3.1 PLC的介绍 7 3.1.1 PLC的历史及展望 7 3.1.2 典型的PLC产品 9 3.2 西门子S7-200系列PLC 10 3.2.1 西门子S7-200系列PLC CPU221模块 11 3.2.2 西门子S7-200系列PLC EM231模块 13 3.3 变送器介绍 14 3.4 固态继电器 15 3.5 铂电阻Pt100 16 4 PLC与VB的通信 18 4.1 S7-200系列PLC监控的主要方法 18 4.2 用Prodave软件包实现通信连接 18 5 基于Microsoft Visual Basic 6.0的程序设计 20 5.1 Visual