毕业设计（论文）-基于S7-200温度控制系统设计

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1、题目:基于S7-200温度控制系统设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:职称:３０目录摘要１关键字１Abstract.１Keywords１1绪论２1.1课题研究的背景及意义２1.2国内外研究概况２1.2.1控制理论的发展状况２1.2.2温度控制发展现状３1.3PID控制与智能控制３1.3.1传统PID控制３1.3.2智能控制３1.4论文的总体结构４2温度控制系统的理论分析与研究４2.1温度对象控制特点４2.2温度控制的数学模型４2.2.1温度控制的简化数学模型４2.2.2温度控制各动态参数的确定５2.3PID算法介绍５2.3.1模拟PID控制介

2、绍５2.3.2数字PID控制介绍７2.4PID参数整定８2.4.1经验法８2.4.2Z-N法８2.5PID参数自整定９3温度控制系统的软硬件设计９3.1温度控制系统的硬件设计９3.1.1总体设计９3.1.2温度传感器１０3.1.3西门子S7-200PLC介绍１０3.1.3.1可编程逻辑控制器介绍１０3.1.3.2西门子S7-200型PLC１０3.1.4模拟量输入模块EM231１０3.1.5电气原理图与接线实物图１０3.2系统的软件程序设计１３3.2.1PLC的程序设计语言１３3.2.2STEP7Micro/WIN32V4.0软件介绍１３3.2.3控制

3、算法描述１３3.2.4PLC编程１４3.3组态软件设计２０３０3.3.1组态软件概述２１3.3.2MCGS组态软件介绍２１3.3.3组态软件的具体设计２１4系统的调试２４4.1系统调试的总体过程２４4.2电阻炉的实验过程２５4.2.1对温度传感器进行标定２５4.2.2测量控对象飞升曲线２５4.2.3开关型温度控制２５4.2.4确定PID的参数２５4.2.5实验调整PID参数２５4.3水壶的实验过程２６4.3.1水壶的飞升曲线２６4.3.2开关型温度控制２６4.3.3确定PID的参数２７4.3.4实验调整PID参数２７5结果分析与结论２９致谢３０参考文

4、献３０３０基于S7-200温度控制系统设计机械设计制造及其自动化专业学生任航指导教师杨勇摘要：温度控制被广泛地应用在工业生产和生活中，温度控制效果也直接影响到生产效率和产品质量，因而对温度控制系统的控制要求很高。但是温度具有升温单向性、非线性、大惯性、大滞后时变性等特点。热量的传递是需要一定时间的，降温则需要与外界的热交换来进行，温度上升的快慢与载体热容量的大小有关系，而产生滞后性则与热量的传递过程有关，再者测温元件也有一定的惯性，这些都会产生滞后现象。因此，设计一个控制精度高、运行稳定的温度控制系统具有很高的应用价值和经济价值。本系统的温度检测电路

5、中采用西门子S7-200型PLC并使用其扩展模块EM231，运用PLC配套的STEP7Micro/Win编程软件设计温度控制的软件程序，使用PID控制器对温度进行控制。监控软件使用MCGS工控软件，在输出控制中主要采用固态继电器电路实现，简化了系统的软硬件设计，提高了温度检测的精度，降低了硬件电路的复杂性。在控制中运用PID调节功能，对其PID参数进行整定。控制实验结果表明，该控制系统的控制效果其具有超调小、控制精度较高、运行稳定等优点。本文以电阻炉为控制对象，在论文中详细阐述了控制系统的硬件设计、软件设计、和PID控制方法。关键字：温度控制；PLC

6、；PID控制；参数整定temperaturecontrolsystemdesignbasedonS7-200StudentmajoringinMechanicalDesign,ManufacturingandAutomationRenHangTutorYangYongAbstract：Temperaturecontroliswidelyusedinindustrialproductionandlife,temperaturecontrolresultshaveadirectimpactonproductionefficiencyandproducts

7、quality,andThusthecontrolofthetemperaturecontrolsystemrequirementsarehigh.Butthetemperatureiswarming,nonlinear,largeinertiaandlargedelaytime-varyingcharacteristics.Heattransmissionisneededaperiodoftime.itisrequiredcooltheheatexchangewiththeoutsideworld.Thespeedoftemperatureincr

8、easesisrelationshipbetweenthesizeoftheheatcapacity.res