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1、南阳理工学院本科生毕业设计(论文)学院:电子与电气工程学院专业:自动化学生:李赛赛指导教师:殷华文完成日期2012年5月南阳理工学院本科生毕业设计(论文)S7-300PLC中双极性温控PID算法设计DesignofS7-300PLCdualpolarityPIDalgorithm总计:31页表格:7个插图:20幅南阳理工学院本科毕业设计(论文)S7-300PLC中双极性温控PID算法设计DesignofS7-300PLCdualpolarityPIDalgorithm学院:电子与电气工程学院专业:「I动化学生姓名:李赛赛学
2、号:096108021指导教师(职称):殷华文(副教授)评阅教师:完成H期:南阳理工学院NanyangInstituteofTechnologyS7-300PLC中双极性温控PID算法设计自动化专业李赛赛[摘要]目前大多数工业控制冋路都采用PID控制器或改进型PID控制器。PLC中都有PID指令或模块,但是算法程序不公开,这使使用者对算法的正确使用产生障碍。本设计在西门子S7-300PLC中自主编写PID程序模块实现对模拟工业对彖的电加热锅炉的加热、冷却双极性控制。双极性PID算法设计采用位置型算法思想,使用STEP7梯形
3、图作为编程语言,采用结构化编程。算法屮引入控制带,只冇偏差在控制带范围内时进行PID运算,从而避免积分饱和现象。同时为了抑制由于可调节变量量化所引起的小幅恒定振荡,对偏差应用了死区处理。在冷却过程中,为了避免控制的延迟及超调,采用提前控制、变控制参数的方法。控制算法中还引入了输出死区、输出限幅、积分清零等多种控制手段。经监控结果显示,本PID程序模块对温度对象的针对性较强,控制结果超调量较小,稳态误差小于0,2°Co木程序模块源程序加有详细的算法思想介绍和注释,可以作为自动化学科教学科研的技术资料,也可用于工程控制。[关键
4、词]位置式;双极性控制;双极性温控PID模块;积分饱和;程序控温DesignofS7-300PLCDualPolarityPIDAlgorithmAutomationSpecialtyLISai——saiAbstract:MostofthecurrentindustrialcontrolloopshaveusedPIDcontrollerorimprovedPIDcontroller.PLChavePIDinstructionormodulemostlyintoit,butthealgorithmisnotopenjtis
5、anobstaclewhentheusersusealgorithm.ThedesigncancompilePIDprogrammingmoduleindependentlytoachievethesimulationofindustrialobjectselectricheatingboilerandcoolingbipolarcontrolbasedonSiemensS7-300programmablelogiccontroller.DesignofthebipolarPIDalgorithmhasusedpositi
6、ontypealgorithm,theSTEP7ladderdiagramasaprogramminglanguageandastructuredprogramming.WiththeintroductionofcontrolAlgorithm,itcanoperatePIDalgorithmonlywhenitrangesthedeviationinthecontrol,soastoavoidintegralsaturationphenomenon.Inordertosuppressthesmallconstantosc
7、illationduetoadjustablevariablescausedbyquantizationatthesametime,ithasapplieddead-timeprocessingtothedeviation.Theninordertoavoidthecontroldelayandtheovershoot,ithasusedadvancedcontrolandvariableparametercontrolmethodduringthecoolingprocess.Thecontrolalgorithmhas
8、introducedsomecontrolmeans.suchas,theoutputdead,theoutputlimiting,theintegralresetandsoon.MonitoringresultsshowthatthePIDprogrammoduleshavetargetedcontr
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