基于PLC的温度模糊控制设计实现分析.doc

. . 目 录 摘 要 1 ABSTRACT 2 TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 绪论 1 1.1温度控制系统的研究背景 1 1.2温度控制系统的研究现状 1 1.3温度控制系统的基本控制要求 2 1.4本论文的主要内容 3 第2章 系统硬件设计 4 2.1系统总体方案设计 4 2.2系统硬件设计 4 第3章系统软件设计 10 3.1模糊控制器设计 10 3.2程序流程图 14 3.3程序设计 15 第4章组态设计 25 4.1 OPC与PLC连接 25 4.2 WinCC组态软件 26 4.3 系统测试结果 30 第5章总结与展望 33 5.1 总结 33 5.2 展望 33 参考文献 34 致 谢 35 . . 摘 要 在工业控制的各个领域，温度控制都有着广泛的应用。如钢铁厂、火电厂、化工厂等锅炉的温度控制系统。由于控制过程复杂且干扰多，具有大时滞性，不确定性，因此，要求有先进的控制系统和理论。常用的控制算法有PID算法，但它适用于线性的控制系统，需要不断调整参数。智能控制算法对于非线性的控制系统控制效果比较好，例如模糊PID算法。通过计算偏差与偏差变化率，查询模糊规则表，得出PID控制器的参数。本文就是采用这种控制算法对温度进行控制。 本文基于西门子S7-200 PLC，设计了一个温度自动控制系统。利用OPC技术实现了PLC和WinCC组态软件的数据通信和控制，对温度控制过程进行实时监控、报警和分析。本文主要完成以下方面的工作。 首先介绍了温度控制系统的研究背景和研究现状，然后介绍了模糊PID算法，最后介绍了本系统的硬件系统和软件系统的设计、组装和配置过程，以 PLC为控制核心，PT100温度传感器测量温度，通过变送器转换为电流信号，输入模拟量模块。经过模糊PID程序运算得出PID参数，占空比输出控制中间继电器接通，实现对温度精确控制的目的。 本系统将PLC、WinCC组态软件和实物模型三者结合在一起，通过这三者之间的通讯和监控，实现了对温度的自动控制，增强了系统的自动化水平，具有重要的实际意义。 关键词：温度控制；模糊PID；S7-200 PLC；WinCC ABSTRACT In all areas of industrial control, temperature control has a wide range of applications. Such as steel plants, thermal power plants, chemical plants and other boiler temperature control system. As the control process is complex and interference, with large delay, uncertainty, therefore, requires advanced control systems and theory. Commonly used control algorithms have PID algorithms, but it is suitable for linear control systems and requires constant adjustment of parameters. Intelligent control algorithm for non-linear control system control effect is better, such as fuzzy PID algorithm. By calculating the deviation and deviation rate of change, query fuzzy rules table, obtained PID controller parameters. This paper is to use this control algorithm to control the temperature. Based on Siemens S7-200 PLC, this paper designs a temperature automatic control system. Using OPC technology to achieve the PLC and WinCC configuration software data communication and control, the temperature control process for real-time