基于Matlab与PLC的实时控制系统.pdf

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1、第33卷第3期南昌大学学报(工科版)Vol．33No．32011年9月JournalofNanchangUniversity(Engineering＆Technology)Sept．2011文章编号:1006－0456(2011)03－0298－05基于Matlab与PLC的实时控制系统林宝全，陈冲(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350002)摘要:建立了基于Matlab的S7－200PLC温度实时控制系统，结合Matlab强大的计算能力和灵活的编程方法，解决了PLC控制系统的局限性。该系统在上位机Matlab的Simulink中实现单神经元自适应PID控制算法，下位机S7

2、－200PLC则负责进行实时数据采样和输出，上下位机间数据通信通过OPC技术实现，并利用MatlabGUI进行监控;研究了系统的实现机制与过程，并对该控制系统进行了测试，取得了良好的控制效果。关键词:OPC技术;MatlabSimulink;实时控制;单神经元自适应PID;MatlabGUI中图分类号:TP273文献标志码:ARea-timeTemperatureControlSystemBasedonMatlabandPLCLINBao-quan，CHENChong(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversi

3、ty，Fuzhou350002，China)Abstract:CombiningthestrongabilityofcalculationandflexibleprogrammingofMatlab，therea-timetemper-aturecontrolsystemofS7-200PLCbasedonMATLABissetupforsolvingthelimitationmentionedabove．Inthesystem，thesingleneuronPIDcontrolalgorithmisimplementedundertheenvironmentofMatlab/Si

4、mulinkinthehostcomputer．Therea-timedatasamplingandoutputisrealizedbyS7-200PLC．WiththehelpofOPCtechnique，thedatacommunicationbetweenthehostandtheclientcouldbecarriedoutsmoothly．FurthermorethewholeflowismonitoredbyMatlabGUI．Theprincipleandprocessofthesystemarestudiedandfinallythesystemistested，s

5、how-ingthatthereal-timetemperaturecontrolsystemhasagoodcontroleffect．KeyWords:OPCtechnique;MatlabSimulink;realtimecontrol(RTC);singleneuronPIDcontrol;MatlabGUIMatlabSimulink在控制系统领域得到了广泛的现上位机监控界面。该系统经实际测试，取得了较应用。Matlab语言工程计算力强大，程序设计流程好的控制效果。本文研究为有效提高控制系统的效灵活，可实现复杂的控制算法。但不能与现场工控率与控制水平开辟一条新路。设备直接

6、进行数据通信，致使很多先进控制算法仍1OPC接口技术然只是停留在纯数字仿真阶段。而常见的可编程序逻辑控制器(programmablelogiccontroller，PLC)在OPC(OLEforProcessControl)规范是在微软倡控制过程中往往不能运行复杂的先进控制算法，或导下由OPC基金会所建立的硬件和软件接口标准，是勉强运行导致控制器反应实时性降低，制约了先它基于微软现有的OLE、组件对象模COM和分布式进控制算法在PLC上的应用。为了解决此问题，本组件对象模DCOM技术。OPC规范的引入，提供了文以基于Matlab与S7－200的温度实时控制系统一种在数据源与客户端之

7、间进行实时数据传输的通为例，将MatlabSimulink直接应用于实时控制现场信机制。OPC标准中的软件体系结构为客户机/服系统。该系统的PLC进行实时数据采样和输出，在务器模式，每个支持OPC接口标准的硬件厂商为其Matlab上实现控制算法，通过OPC技术实现Matlab设备开发一个OPC服务器，提供必要的OPC数据与PLC间的数据传送，并利用Matlab内置的GUI实访问标准子接口，主要负责从硬件设备得到数据并收稿日期:2011－04－07作者简介:林宝全(19