基于PLC--电阻炉-温度控制系统-设计-答辩用-ppt

毕业设计（论文）基于PLC的电阻炉温度控制系统设计论文摘要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硬件连线图运行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控制环节被控对象反馈环节r(t)e(t)u(t)c(t)_+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调试最后结果P=120I=3.0D=1.0PID建立主画面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。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。60℃-90℃-60℃-90℃温度控制从图中可知道，系统具有快速反应的特点，一旦修改了设定温度，系统能快速地跟踪，而且很快就能稳定下来，在稳定的过程中，具有小超调，运行一个小时，被控变量都在允许地范围内波动，稳定性很好。结论基于PLC的电阻炉温度控制系统设计成功的运用了组态王和PLCS7-200设计了一个人机监控的电阻炉温度控制系统，系统采用位置式PID控制，结合了粗调和微调思想，得到了一个反应迅速，控制精度高、稳定可靠的电阻炉温度控制系统。实验表明，使用粗调和微调程序控制的系统比只使用单一PID参数控制的系统性能更为优越，它具有更小的最大超调量和调节时间。不足之处其一，系统的自适应性不够强。由于此系统散热很慢，控制与外界温度（周围气温）的改变密切相关，在不同的室温下虽然最终都能把温度控制在要求的范围内，但调节时间有时候会过大。其二，程序采用的粗调和微调的程序，但只有两组固定的控制参数，相比现在一些智能控制系统就显得不够智能，如果采取更为先进的控制方法，控制效果可以得到进一步的提高。其三，人机界面设计不够好，在画面布局和功能设定方面不够友好，对于工程操作人员来说显得有点复杂，不容易被弄懂。我的展望展望未来的电阻炉温度控制系统，将朝着采用先进的控制理论、方法和技术的先进控制系统发展。高精度，高智能将是电阻炉温度控制系统追求的目标。