PLC西门子S7—200温度控制系统毕业设计.doc

目 次 1 引言 2 1.1 温度控制系统的意义 2 1.2 温度控制系统背景 2 1.3 研究技术介绍 2 2 硬件设计 5 2.1 硬件配置 5 2.2 I/O分配表 7 2.3 硬件接线图 7 3 软件设计 9 3.1 PID控制程序设计 9 3.2 S7-200程序设计流程图 13 3.3 内存地址分配与PID指令回路表 14 3.4 S7-200程序设计梯形图 14 4 组态编程 21 4.1 PLC通信配置与通信方式 21 4.2 网络的通讯PPI协议 21 4.3 组态软件Kingview 22 4.4 组态王定义外部设备和数据变量 23 4.5 组态王界面 25 4.6 启动组态王 26 结论 29 致谢 30 参考文献 31 1 引言 1.1 温度控制系统的意义 温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合，及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的，近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用组态软件，处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软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI人机接口软件应用，开发时间效率低可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，工业被控对象有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格昂贵。通用工业自动化组态软件能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程 2 硬件设计 2.1 硬件配置 2.1.1 西门子S7-200 CUP226 S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器等。S7-200系列的基本单元如表1所本论文采用的是CUP22。它具有热电偶是一种感温元件，它直接温度，并把温度转换成热电势信号。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、答应误差、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。用的是K型热电阻。235模块是组合强功率精密线性电流互感器、意法半导体（ST）单片集成变送器ASIC芯片于一体的新一代交流电流隔离变送器模块，它可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA（通过250Ω电阻转换DC 1～5V或通过500Ω电阻 转换DC2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。表所示为如何用DIP开关设置EM 235模块。开关1到6可选择模拟量输入范围和分辨率。所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。表所示为如何选择单/双极性（开关6）、增益（开关4和5）和衰减（开关1、2和3）。下表中，ON为接通，OFF为断开。单极性SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF ON 0到50mV 12.5μV OFF ON OFF ON OFF ON 0到100mV 25μV ON OFF OFF OFF ON ON 0到500mV125uA OFF ON OFF OFF ON ON 0到1V250μV ON OFF OFF OFF OFF ON 0到5V1.25mV ON OFF OFF OFF OFF ON 0到20mA5μA OFF ON OFF OFF OFF ON 0到10V2.5mV 根据温度检测和控制模块，我设置PID开关为010001 图2.1 DIP开关 2.1.4 温度检测和控制模块 由学校提供，模拟真实锅炉的温度检测和控制模块，可