基于plc电阻炉温度控制系统设计答辩用.pptVIP

毕业设计（论文） 基于PLC的电阻炉温度控制系统设计 第一页，共21页。 论文摘要 PLC 组态王 PID 温度控制 电阻炉 基于PLC的电阻炉温度控制系统设计 第二页，共21页。 课题背景 温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。温度控制的精度对产品或实验结果会产生重大的影响。温度控制的模式多样，而PLC可靠性高，抗干扰能力强，易学易用，采用PLC控制是其中一种比较优越的控制 第三页，共21页。 硬件连线图 第四页，共21页。 运行PLC 初始化安全灯 I0.1=？ I0.1=0 初始化运行指示灯 I0.1=1 调用子程序0 调用子程序1 每10s调用1次子程序2 炉子加热 主程序 子程序0 初试化 粗调 温度=？ 微调 返回 温度84°C 温度≥84°C 第五页，共21页。 设定目标温度 设定PID值 返回 子程序1 子程序2 读入温度并转换 把实际温度值放于VD30中 调用PID指令 时间寄存器加10s 设定下一周期内的加热时间 返回 第六页，共21页。   控制算法描述 PWM技术 PWM技术利用的是面积等效原理。把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。 PID控制程序设计 PID控制，P、I、D各有自己的优点和缺点，它们一起使用的时候又和互相制约，但只有合理地选取PID值，就可以获得较高的控制质量 第七页，共21页。 比例控制(P)是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。其特点是具有快速反应，控制及时，但不能消除余差。 在积分控制(I)中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制可以消除余差，但具有滞后特点，不能快速对误差进行有效的控制。 在微分控制(D)中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。微分控制具有超前作用，它能预测误差变化的趋势。避免较大的误差出现，微分控制不能消除余差。 第八页，共21页。 PID控制 环节 被控 对象 反馈 环节 r(t) e(t) u(t) c(t) _ + 第九页，共21页。 PID参数整定 用经验法去整定PID参数 经验法的整定步骤为“先比例，再积分，最后微分” 根据反复的试凑，最后调出比较好的结果 第十页，共21页。 调试最后结果 P=120 I=3.0 D=1.0 PID 第十一页，共21页。 建立主画面 第十二页，共21页。 第十三页，共21页。 采用粗调和细调程序控制下的反应曲线 可以看出，调节时间约为10分钟，最大超调量为，就算是最大超调量也在目标的温度之内，而且调节时间很短，只有10分钟。而且稳定的温度正负不超过0.5%，误差在允许的范围内。 第十四页，共21页。 不采用粗调和细调控制的反应曲线 由曲线图可知道，虽然程序能把温度控制，控制精度也算不错，但它的调节时间是大约15分钟，最大超调量是4.8% 。 同时，在约90 ℃以前，它的曲线上升速度是不够上图的曲线快 。 第十五页，共21页。