PLC在PID控制系统中的应用

题目：PLC在PID控制系统中应用的设计姓名：王顺起班级：6402104学号：200604021134指导教师：王颖课题任务书•PID控制是控制系统中最为常见的控制方式。本设计要求用PLC设计一个电炉温度PID模拟闭环控制系统，根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量或改变热源能量的大小，使炉温稳定在给定温度范围。课题研究背景•可编程序控制器（PLC）是一种数字控制专用电子系统，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能。•目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，但就其控制策略而言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。设计思路•本题目要求设计一个电炉温度控制系统，根据炉温对给定温度的偏差值，自动改变热源能量的大小，使炉温稳定在给定温度范围内。•本题目要求采用模拟闭环回路控制系统，所以要用到PID控制模块。•一个控制系统包括控制器﹑传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。•闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出（被控制量）会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。PID控制的原理•在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用的就是PID控制技术。PID调节•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。PID闭环控制系统框图PID温度控制器原理TT表示温度测量并将其变换为TC可接受信号的仪表，TC表示用来控制温度的调节器，调节阀控制电路的加热或停止加热。采用两个加热管，由阀门控制加热功率加热。图中蓝色部分就为PID调节部分系统流程图系统初始化模拟量采集电炉温度是否超限电炉是否需要急停统计加热管加热时间返回加热管停止加热系统急停YYNN结论•本设计系统即采用了PLC取代传统控制技术中的继电器，用到电炉温度控制系统中，并引用了PID控制模块，使其具有可靠性高，抗干扰能力强，无故障时间长等突出特点，大大降低了电炉产品的成本和故障率。毕业设计体会•通过本次毕业设计，使我对PLC有了更新的认识，使我对PID控制系统有了新的了解，更使我对大学的学习生活有了一个全面的总结。我的自学能力和动手能力较之以前都有很大的提高，尤其对一个课题的整体思考以及个人的设计能力都得到了很好的锻炼。谢谢•敬请各位老师批评指正