基于s7-200温度pid控制实训报告

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1、目录1概述32系统组成42.1控制系统组成42.2控制要求42.2实训设备52.3控制面板52.4功能指令使用及程序流程图62.5端口分配及接线图63STEP7程序设计73.1硬件组态及参数设置73.2梯形图设计83.3程序调试123.4WinCC组态画面设计124PLC200与Wincc通信135S7-200PID编程总结156结束语171概述本实训设计了一种基于Wincc和S7-200实现PID控制的方法，利用PLC200固有的PID功能实现PID控制，通过Wincc进行实时监控，具有图形显示直观，参数设置方便等优点。PID控制器是应用最广泛的闭环控制器由于其结构简单容易实现不

2、需要被控对象的数学模型有较强的灵活性和适应性所以现在有90%以上的闭环控制都采用PID控制器STEP7提供丰富的PID控制功能模块可以很方便的创建PID控制器和处理设定值过程反馈值及对控制器的输出值进行后处理组态软件Wincc是数据采集监控系统SCADA的软件平台工具利用Wincc不仅可以实现对闭环控制过程的监视而且还可以通过Wincc的组态界面实时设置和修改PID参数避免了在STEP7中每次调试PID控制都得修改参数并下载程序。关键字：实时监控；Wincc组态；PID；PLC。2系统组成我们通过控制面板上的加热器来实现温度控制模拟系统，具体通过PLC200中的PID控制的编程实现

3、加热器温度保持恒定，并使用WINCC组态画面实现监控与PID设定功能。2.1控制系统组成图2.1控制系统组成实现控制要求的系统组成如上图所示，该系统是由执行器、加热器、温度变送器、A/D转换器、PID调节器和D/A转换器等构成一个单回路温度控制系统。PID调节器、D/A和A/D转换器用西门子公司的S7-200，CPU224型PLC来实现，上位机PC安装了STEP7和WINCC组态软件。考虑温度控制属于大滞后系统，调节器采用PI类型。2.2控制要求1、总体控制要求：如面板图所示，模拟量模块输入端从温度变送器端采集物体温度信号，经过程序运算后由模拟量输出端输出控制信号至驱动端控制加热器

4、。2、程序运行后，模拟量输出端输出加热信号，对受热体进行加热。3、模拟量模块输入端将温度变送端采集的物体温度信号作为过程变量，经程序PID运算后，由模拟量输出端输出控制信号至驱动端控制加热器。本系统的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0%至100%。2.2实训设备序号名称型号与规格数量备注1实训装置THPFSM-211实训挂箱B1112导线3号若干3通讯编程电缆PC/PPI1西门子4实训指导书THPFSM-1/215计算机（带编程软件）STEP

5、7MicroWINSP31自备6计算机（带组态软件）Wincc6.01自备7计算机（带虚拟主站软件）STEP7Manag1自备2.3控制面板此面板中的Pt100为热电偶,用来监测受热体的温度，并将采集到的温度信号送入变送器，再由变送器输出单极性模拟电压信号，到模拟量模块，经内部运算处理后，输出模拟量电流信号到调压模块输入端，调压模块根据输入电流的大小，改变输出电压的大小，并送至加热器。控制面板如下图2.1所示。2.4功能指令使用及程序流程图1.PID指令使用2.程序流程图图2.2程序流程图2.5端口分配及接线图1.端口分配及功能表序号PLC地址（模拟量端子）电气符号（面板端子）功能

6、说明1A+温度变送＋变送器输出正信号2A-温度变送-变送器输出负信号3VO驱动信号＋驱动正信号4MO驱动信号-驱动负信号5温度模块OUT接温度/转速表S1温度显示信号2.PLC外部接线图图2.3接线图图2.2PLC接线图3STEP7程序设计3.1硬件组态及参数设置在STEP7中创建一个温度控制系统的项目，在项目下生成一个S7-200的站点，进入HWConfig界面按硬件安装次序和订货号依次插入机架电源CPUI/O模块等进入CPU属性窗口，设置站点的CP5611地址假设为２，则EM277站点地址设为3，相应的EM277硬件上调拨码开关为3。这里所设置的地址3必须与Wincc通信驱动地

7、址相匹配，如：PLC200中地址也为3，CP板卡号为1。当STEP7中的硬件组态下载到虚拟主站时，需将再一次设置。此次设置目的是让虚拟主站与Wincc通信。设置：打开控制面板---选择打开PG/PC---选择CP_I2_1:-->CP5611(PROFIBUS)。详细设置可参考第四章节PLC200与Wincc通信。Wincc中地址：以S7-200中VW1200以后16字输入16字输出作为S7-200侧的数据交换区，VB1200-1231作为S7-200输入区，VB12