觸摸屏與PLC構架下的水溫PID控制

摘要:可編程控制器是一種自動控制裝置，在當今應用非常廣泛，它是通過傳統的繼電器控制技術與計算機技術和通訊技術融為一體，造就了它控制能力強、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續工作等特點，非常適合溫度控制的要求，然而溫度控制系統在工業控制領域應用也非常廣泛，比如鋼鐵廠、化工廠、火電廠等鍋爐的溫度控制系統，電焊機的溫度控制系統等都可以應用其工作原理。加熱爐溫度一般采用PID調節進行控制的，隨著PLC功能的應用在許多PLC控制器中都涉及到了PID 控制功能, 因此在邏輯控制與PID控制混合的應用場所中采用PLC控制是較為合理的。本設計是利用西門子S7-300PLC與觸摸屏控制加熱爐溫度的控制系統。首先介紹了溫度控制系統的工作原理和系統的組成，然后介紹了西門子S7-300PLC和系統硬件及軟件的具體設計過程以及觸摸屏控制界面分析。

關鍵詞：西門子S7-300PLC PID  傳感器  觸摸屏

Abstract: ....

 目 錄 

1引言

1.1系統設計的意義及背景1

1.2系統工作原理2

1.3系統設計目標及內容2

1.4技術綜述3

2 PLC和HMI基礎

2.1 PLC概述4

2.1.1 PLC的產生和應用4

2.1.2 PLC的組成和工作原理4

2.1.3 PLC的分類及特點7

2.2人機界面的基礎7

2.2.1人機界面的定義7

2.2.2人機界面產品的組成及工作原理7

2.2.3人機界面產品的特點8

3 PLC系統硬件設計

3.1 PLC的選用9

3.2 S7-300簡介10

3.4 CPU314C-2PN/DP介紹11

3.5溫度傳感器14

3.5.1 概述14

3.5.2 工作原理15

3.6固態繼電器16

3.6.1 概述16

3.6.2 工作原理16

  3.7西門子觸摸屏

3.7.1概述17

3.7.2工作原理17

3.8 PLC硬件圖設計18

4軟件設計及編程設計

4.1 STEP7簡單介紹19

4.2 程序寫入的準備20

4.3程序設計23

4.3.1設計思路23

4.3.2 PID控制算法及參數整定23

4.3.3控制程序流程圖26

4.4梯形圖程序27

5觸摸屏組態與運行

5.1組態設計步驟29

5.2 建立通訊33

5.3運行調試39

6 結論40

參考文獻41

致謝42

附錄A：控制流程圖43

附錄B： 觸摸屏控制界面46

附錄C:程序圖48