PLC加热器温度控制课程设计报告书.doc

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1、科技学院课程设计报告院（系）:_电气与信息工程学院专业班级:测控普2007-01学生:恩刚学号:2007440774设计地点（单位）__I502____________________设计题目:__基于WinCC和S7-200的温度测控系统__完成日期：2010年12月10日指导教师评语:_________________________________________________________________________________________________________

2、_____________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:________________指导教师（签字）:________________...目录1设计任务书12温度控制对象概述12.1功能特点与技术参数12.2控制手段13方案设计23.1现场总线概述

3、23.2WinCC+S7-200温度控制系统的硬件组成23.3WinCC+S7-200温度控制系统的软件配置33.4WinCC+S7-200温度控制系统的网络结构43.5温度控制算法44S7-200PLC控制程序的设计54.1控制程序的组成54.2温度采集程序设计54.3数字滤波程序设计54.4PID控制程序设计55WinCC组态75.1变量组态75.2画面组态75.3变量连接86程序调试96.1PLC程序调试方法与结果96.2WinCC组态调试方法与结果97PID参数的整定117.1整定方法1

4、17.2整定结果及分析128技术小结13参考文献14附录1：S7-200控制程序清单15......1设计任务书设计题目：基于WinCC和S7-200的温度测控系统学生恩刚课程名称现场总线测控系统设计专业班级测控普2007地点I502起止时间10.11.29～10.12.10设计容及要求使用WinCC和S7-200PLC系统设计一套加热炉温度控制系统。容及要求如下：1.接线图设计：S7-200和加热炉控制对象之间的接线图设计。2.程序设计(1)PLC控制程序设计包括温度采集程序，标度换算、数字滤

5、波程序、PID控制程序、D/A输出程序设计等容。(2)WinCC组态设计包括通信连接、变量组态、画面组态（温度控制回路相关参数的显示画面，温度趋势的显示画面，参数修改画面），变量连接等容。3.温度PID控制参数的整定整定PID参数，分析不同PID对温度控制精度的影响。设计参数技术指标：1.温度采集精度：0.5%2.温度控制精度：1%进度要求第1天：选题、讲解任务、S7-200基本应用；第2天：温度控制回路接线图设计、S7-200编程；第3天：数据采集程序、换算程序、数字滤波程序、输出程序设计与调

6、试；第4天：PID程序设计与调试；第5天：WinCC基本应用培训与训练；第6-7天：WinCC温度控制变量组态、画面设计、通信连接等；第8-9天：温度控制系统WinCC与PLC联调；第10天：撰写设计报告和检查设计结果参考资料1.廖常初.S7-200/400PLC应用技术（第2版）[M].机械工业.20082.西门子自动化与驱动集团.深入浅出西门子WinCCV6[M].北京航空航天大学,2005.9其它说明１.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，院系审批后交院系办备案，一份由负责教师留用。

7、２.若填写容较多可另纸附后。3.一题多名学生共用的，在设计容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任：指导教师：文金、显荣2010年11月26日......2温度控制对象概述2.1功能特点与技术参数这次课程设计的任务是基于WinCC和S7-200的温度测控系统，所以本次的控制对象是加热炉的温度，所用的控制器是PLC。即通过加热器里面的温度传感器和变送器把0到100℃的温度信号转变成4到20毫安的直流信号，并通过S7-200PLC的AD采集模块采集直流信号，在经过标度变换和PID运算，把输出量作用

8、于DA模块，经过DA输出去控制加热器的加热量，从而控制加热器的温度。同时，本次设计还用到了上位机控制，通过Profibus总线构成了PLC和上位机通信，可以把设定值、比例系数，微分时间、积分时间等常数传输给PLC，也可以把采集到的温度值等信号传输给上位机。通过两个星期对加热器控制对象的了解，发现了它具有一定的滞后性，这是加热对象常有的现象。并且，在这次控制对象中，加热器的升温比较快，滞后性相对比较小，因为加热器本身体积不是很大，容积滞后比较小，纯滞后也比较小，所以升温比较快。但是在降温时，由于没