设计（论文）提纲安排：
第一章 绪论：对课题研究背景国内外发展前景进行了阐述，并分别从基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等介绍当前温度控制系统的发展状况。
第二章 设计总体方案：简单的从硬件部分和软件部分介绍了系统的工作原理，并对PID控制算法做了基本介绍，简单阐述了PID运算在本设计中的用法，和对相关参数进行了确定
第三章，系统硬件设计：介绍了硬件系统设计的组成和连线图，对系统所用到的硬件进行了介绍和选型。
第四章，系统软件编程：对编程的思路和各个编程部分的任务、组成、流程图和梯形图进行了详细介绍，并对编程用软件的安装进行了说明。
第五章，总结。
设计（论文）提纲及进度安排：
2010.13-2011.4. 8 认真收集有关资料，完成开题报告 2011.4.9-2011.4.21
提出总体方案并进行论证
2011.4.20-2011.5.11 论文主体设计 2011.5.11-2011.5.21 论文撰写，完成初稿 2011.5.21-2011.5.29 程序调试和修改论文
2011.5.29-2011.6. 7 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩
主要参考文献和书目：
[1] 廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社,2006.
[2] 吴中俊，黄永红主编.可编程序控制器原理及应用[M]. 北京：机械工业出版社，北京.2004,4.
[3]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008
[4]马秀坤，史云涛，马学军.S7-200PLC与数字调速系统的原理及应用[M].北京：国防工业出版社，2009
[5]陈伯时主编.电力系统自动控制系统[M].北京：机械工业出版社,2003 [6] 张志杰 加热炉控制系统的优化设计与应用[J].工业炉,2000,22(3):26-27.
[7] 王浩宇,张云生,张果.管式加热炉PID算法改进及其在虚拟仪器中的应用[J].自动化仪表,30(4):51-54 [8] 楼顺天、姚若玉、沈俊霞，MATLAB7.x程序设计语言，西安电子科技大学出版社，2008 [9] 黄友锐、曲立国，PID控制器参数整定与实现，科学出版社，2010 [10] 卢京潮，自动化控制原理，西北工业大学出版社，2009
[11] 周美兰、周封、王岳宇，PLC电气控制与组态设计，科学出版社，2009
[12] 李科，温控系统的智能PID控制算法研究，[硕士论文]，中华科技大学，2006
6
[13] 吴长胜，基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计，[学士论文]，贵州师范大学，2006 [14] 李世斌、李宏伟，PLC在锅炉控制中的应用、自动化技术与应用，2003年第22卷第1期
[15] 欧祖鸿，基于Wincc和S7-200的温度测控系统，[学士论文]，重庆科技学院，2010 [16] 廖常初，PLC 编程及应用，机械工业出版社，2005
[17] 顾占松、陈铁年，可编程控制器原理与应用，北京国防工业出版社，1996 [18] 王伟、张晶逃、柴天佑，PID参数先进整定方法综述，自动化学报，2000,5（26）347~355 [19] 胡学林，可编程控制器教程，电子工业出版社，2005
[20] 张扬、蔡春伟、孙明健，S7-200PLC原理与应用系统技术，机械工业出版社，2007 [21] Jurgen Muiler、张怀勇，西门子自动化系统实战，人民邮电出版社，2007 [22] 刘迎春，叶湘滨.传感器原理.，国防科技大学出版社，2002 [23] 付家才，PLC实验与实践.，北京高等教育出版社，2006 [24] 袁宝歧，加热炉原理与设计，航空工业出版社1989
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指导教师审核意见：
教研室主任签字： 年 月 日
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摘 要
可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术，计算机技术，通讯技术融为一体，具有控制力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合温度控制的要求。
本文先从课题研究背景说起，通过几个温控系统简单介绍了国内外发展现状。然后主要通过对系统的总体方案设计，硬件的选择、设计、使用，软件程序的思路、流程图、编写等方面详细介绍了各个模块的原理、设计和使用，并对程序中所使用的控制算法进行详细的介绍。实验证明，以PLC作为控制核心，在通过PLC编程控制温度对象，这种设计方式可以方便快捷的设计出符合要求的温度控制系统。通过本设计可以熟悉并掌握西门子S7-200PLC的原理与功能及它的编程语言，以自动控制理论为指导思想，解决工业生产及生活中温度控制问题。
关键字： S7-200PLC；EM235；温度控制系统
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Abstract
With the continuous development of the industrial automatization, people’s requirements for automatics become higher and higher. In recent years, rapid growing computer technology has been widely used, but in the meantime, traditional industrial control software has critical shortcomings such as long development cycle, low reusability, high price and costly modifications. As more and more automatic equipments are applied and the requirements for industrial control software are higher and higher, the traditional industrial control software can not meet the demand of consumers any more. How to design a flexible and effective automatic control system speedily and conveniently by using industrial control software has become a very important task. PLC (programmable logic controller) is a kind of wildly used automatic control device, and it combines traditional relay control technology, computer technique and communication technology, and it characterized by strong control ability, flexible operation, high reliability and suitable for continuous working. This thesis introduces the principles, design and application of each module from the selection, design, and application of hardware, and selection, compile of software in details. Experiments prove that use PLC as the control centre and control temperature object through programming by PLC, we can design desirable temperature control system conveniently and flexiblely.
Key words: S7-200PLC; EM235; temperature control system.
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目 录
第一章绪论....................................................................................................................................... 1
1.1系统设计背景 ..................................................................................................................... 1 1.2 温度控制系统的发展状况 ................................................................................................ 1 1.3本文的研究内容 ................................................................................................................. 3 第二章 设计总体方案及控制算法描述 ......................................................................................... 4
2.1系统总体方案 ..................................................................................................................... 4
2.1.1硬件方案设计 .......................................................................................................... 4 2.1.2软件方案设计 .......................................................................................................... 5 2.2 PID控制算法 ..................................................................................................................... 6
2.2.1 PID算法 .................................................................................................................. 7 2.2.2PID在PLC中的回路指令 .................................................................................... 8 2.2.3 PID参数整定 ........................................................................................................ 10
第三章 系统硬件设计 ................................................................................................................. 12
3.1 系统的硬件组成 .............................................................................................................. 12
3.1.1系统结构组成 ........................................................................................................ 12 3.1.2统各个组成部分完成的任务 ................................................................................ 12 3.2 可编程控制器 .................................................................................................................. 12
3.2.1PLC的特点 ............................................................................................................ 12 3.2.2PLC的选型 ............................................................................................................ 13 3.2.3西门子S7-200主要功能模块介绍 ...................................................................... 14 3.3系统其他硬件选型及配置 ............................................................................................... 17
3.3.2显示模块 ................................................................................................................ 17 3.3.3温度传感器 ............................................................................................................ 18 3.3.4调功器 .................................................................................................................... 20 4.4系统硬件连接 ................................................................................................................... 23 第四章 系统软件设计 ................................................................................................................. 24
4.1系统设计软件 ................................................................................................................... 24 4.2方案设计思路 ................................................................................................................... 25 4.2主程序部分 ....................................................................................................................... 26 4.3标度变换子程序 ............................................................................................................... 29 4.4显示模块子程序 ............................................................................................................... 31 4.5PID初始化子程序及中断程序 ........................................................................................ 35 第五章 总结 ............................................................................................................................. 42 致 谢 ............................................................................................................................................ 43 参考文献......................................................................................................................................... 44 附录 ................................................................................................................................................ 45
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毕业论文《基于PLC的加热炉温度控制系统设计》
