s71200的调温系统的设计
目 录
引言 1
一、调温系统概述 2
二、调温系统的组成 2
（一） 基础配置 2
（二） PLC的I/O分配 4
（三） 硬件接线图 4
三、PID控制设计 6
（一） 意义及其算法 6
（二） PID_Compact指令 6
（三） 积分分离法处理 7
四、程序设计 7
（一） 博图编程软件 7
（二） 内存地址分配与PID指令回路表 8
（三） S7-1200程序设计梯形图 8
总 结 18
谢 辞 19
参考文献 20
引言
测量温度与调节温度对人类各方面而言都发挥着极为重要的作用。在日常的生产和生活当中，温度不管是对人们生活息息相关还是对人们生产，同样是息息相关的。最重要的是对于保护环境来说，占据着不可替代的地位。近年来，温控领域的发展很快， PLC中的PID整定控温算法对温度的调节起到了极为重要的作用。
目前，随着科技的高速发展，PLC的应用越来越广泛，因为PLC的抗干扰能力强、稳定性高、编程便捷易懂，便于掌握和使用。PLC在控制成本方面有着极大的优势，相对于其他的系统工具，例如IPC、DCS等等。
一、调温系统概述
当今，全球气候变暖问题越来越严重，越来越多的国家开始重视温度问题，由此可见，测量温度与调节温度对人类各方面而言都发挥着极为重要的作用。随着工业的进步，发展力的提高，器材设备离不开温度调节。温度调节涉足的区域范围也越来越广，调温系统扮演着不可替代的角色。并且温度调节的精度以及不同控制对象的调节方法选择都起着至关重要的作用。而国内目前的行情，虽然不少企业都有着温度调节系统的身影，但与发达国家相比还是存在一些差距，设备性能还有待改进。目前我国的大部分产品还是以点控和PID控制器主体，产品性能还存在缺陷，所涉及的范围还很局限，不过目前还是能够胜任，满足客户的一般性要求，只是对于根高标准的温度调节系统还是有点力不从心，而那些精确度高的设备还很稀少,不能被量产化。
伴随着工业的发展，科技的步伐逐渐加快，调温系统也在不断地改进完
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
，虽然不少企业都有着温度调节系统的身影，但与发达国家相比还是存在一些差距，设备性能还有待改进。目前我国的大部分产品还是以点控和PID控制器主体，产品性能还存在缺陷，所涉及的范围还很局限，不过目前还是能够胜任，满足客户的一般性要求，只是对于根高标准的温度调节系统还是有点力不从心，而那些精确度高的设备还很稀少,不能被量产化。
伴随着工业的发展，科技的步伐逐渐加快，调温系统也在不断地改进完善，能够满足的要求也越来越全面，方法方式也变得丰富起来，调温系统必将在将来的社会大放异彩。
二、调温系统的组成
（一） 基础配置
1.S7-1200的简介
为适应工业应用而设计出的一套数字运算操作电子系统，PLC就此诞生。一经面世，便在社会引起不小的轰动，这款可以代替继电器的作用从而实现逻辑控制的系统，被人们不断完善加强，逐渐成为市场上应用最广最多的自动控制系统。现如今，它已具备便捷操作，控制性能强，持续性能强的特点。
PLC主要用来存储和执行各类运算操作，以输出输入的形式使设备完成不同的要求。客户需要事先存入PLC控制器的用户程序存储器中，然后根据编制的程序来表达自己所需要的生产的要求。而为了完成工艺流程所需要的操作只要运行时按存储程序的内容逐条执行就可以了。
每个PLC都存在CPU，而CPU是PLC控制器的控制中枢。PLC内自带计数器，启动后，每执行一步系统自动加一。以“0”开始，“END”结束，如此反复。PLC系统可以简易划分为系统管理、监控程序、编译程序等。
西门子S7-1200型号的PLC新型，功能强大，易于操作，十分便捷，能够满足的机械设备多，适用范围广泛。并且这款控制器设计微妙，其中的博图软件功能强大，能够应付各种问题。它与一般的控制器无异，主要由五部分组成（基本单元、扩展单元、编译程序、存储、读取写入等部分），各部分分工明确，相辅相成。
S7-1200系列的基本单元如表2-1所示。
表2-1 CPU12XX型号的基本单元
型号
数字量输入点/输出点
模拟量输入点/输出点
可带扩展模块数
S7-1200CPU1211C
6/4
2/0
0
S7-1200CPU1212C
8/6
2/0
2
S7-1200CPU1214C
14/10
2/0
8
S7-1200CPU1215C
14/10
2/2
8
S7-1200CPU1217C
14/10
2/2
8
此次我采用上表中的第三种型号，即S7-1200CPU1214，因为此款型号上有两个信号板和两个控制器，可拓展可分级，除了不会占用额外空间以外还适用大部分的直流控制。
西门子的S7-1200系列对于大部分控制系统都适用，它可以拥有八个扩展模块，可以有六个高速计数器并且还具有PID控制器。可随意变换的I/O端子排、设备外部的两个接口以及四个以太网端口使得此软件适应范围更加广泛，运行速度更加快捷，自由。
2.I/O模板
如图2-1所示，西门子的I/O模板有四个模拟输入量和两个模拟输出量，适用电压{0-20} MA，分辨率{13}。此模块将被测部分的交流电转换成可直接输出的直流电（一般范围在4～40mA）标准信号，传送到接收装置。
图2-1 I/O模板及模拟量模块
3.热电偶
热电偶是温度测量中应用很广泛的元器件。热电偶不仅可以直接测
引言 1
一、调温系统概述 2
二、调温系统的组成 2
（一） 基础配置 2
（二） PLC的I/O分配 4
（三） 硬件接线图 4
三、PID控制设计 6
（一） 意义及其算法 6
（二） PID_Compact指令 6
（三） 积分分离法处理 7
四、程序设计 7
（一） 博图编程软件 7
（二） 内存地址分配与PID指令回路表 8
（三） S7-1200程序设计梯形图 8
总 结 18
谢 辞 19
参考文献 20
引言
测量温度与调节温度对人类各方面而言都发挥着极为重要的作用。在日常的生产和生活当中，温度不管是对人们生活息息相关还是对人们生产，同样是息息相关的。最重要的是对于保护环境来说，占据着不可替代的地位。近年来，温控领域的发展很快， PLC中的PID整定控温算法对温度的调节起到了极为重要的作用。
目前，随着科技的高速发展，PLC的应用越来越广泛，因为PLC的抗干扰能力强、稳定性高、编程便捷易懂，便于掌握和使用。PLC在控制成本方面有着极大的优势，相对于其他的系统工具，例如IPC、DCS等等。
一、调温系统概述
当今，全球气候变暖问题越来越严重，越来越多的国家开始重视温度问题，由此可见，测量温度与调节温度对人类各方面而言都发挥着极为重要的作用。随着工业的进步，发展力的提高，器材设备离不开温度调节。温度调节涉足的区域范围也越来越广，调温系统扮演着不可替代的角色。并且温度调节的精度以及不同控制对象的调节方法选择都起着至关重要的作用。而国内目前的行情，虽然不少企业都有着温度调节系统的身影，但与发达国家相比还是存在一些差距，设备性能还有待改进。目前我国的大部分产品还是以点控和PID控制器主体，产品性能还存在缺陷，所涉及的范围还很局限，不过目前还是能够胜任，满足客户的一般性要求，只是对于根高标准的温度调节系统还是有点力不从心，而那些精确度高的设备还很稀少,不能被量产化。
伴随着工业的发展，科技的步伐逐渐加快，调温系统也在不断地改进完
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
，虽然不少企业都有着温度调节系统的身影，但与发达国家相比还是存在一些差距，设备性能还有待改进。目前我国的大部分产品还是以点控和PID控制器主体，产品性能还存在缺陷，所涉及的范围还很局限，不过目前还是能够胜任，满足客户的一般性要求，只是对于根高标准的温度调节系统还是有点力不从心，而那些精确度高的设备还很稀少,不能被量产化。
伴随着工业的发展，科技的步伐逐渐加快，调温系统也在不断地改进完善，能够满足的要求也越来越全面，方法方式也变得丰富起来，调温系统必将在将来的社会大放异彩。
二、调温系统的组成
（一） 基础配置
1.S7-1200的简介
为适应工业应用而设计出的一套数字运算操作电子系统，PLC就此诞生。一经面世，便在社会引起不小的轰动，这款可以代替继电器的作用从而实现逻辑控制的系统，被人们不断完善加强，逐渐成为市场上应用最广最多的自动控制系统。现如今，它已具备便捷操作，控制性能强，持续性能强的特点。
PLC主要用来存储和执行各类运算操作，以输出输入的形式使设备完成不同的要求。客户需要事先存入PLC控制器的用户程序存储器中，然后根据编制的程序来表达自己所需要的生产的要求。而为了完成工艺流程所需要的操作只要运行时按存储程序的内容逐条执行就可以了。
每个PLC都存在CPU，而CPU是PLC控制器的控制中枢。PLC内自带计数器，启动后，每执行一步系统自动加一。以“0”开始，“END”结束，如此反复。PLC系统可以简易划分为系统管理、监控程序、编译程序等。
西门子S7-1200型号的PLC新型，功能强大，易于操作，十分便捷，能够满足的机械设备多，适用范围广泛。并且这款控制器设计微妙，其中的博图软件功能强大，能够应付各种问题。它与一般的控制器无异，主要由五部分组成（基本单元、扩展单元、编译程序、存储、读取写入等部分），各部分分工明确，相辅相成。
S7-1200系列的基本单元如表2-1所示。
表2-1 CPU12XX型号的基本单元
型号
数字量输入点/输出点
模拟量输入点/输出点
可带扩展模块数
S7-1200CPU1211C
6/4
2/0
0
S7-1200CPU1212C
8/6
2/0
2
S7-1200CPU1214C
14/10
2/0
8
S7-1200CPU1215C
14/10
2/2
8
S7-1200CPU1217C
14/10
2/2
8
此次我采用上表中的第三种型号，即S7-1200CPU1214，因为此款型号上有两个信号板和两个控制器，可拓展可分级，除了不会占用额外空间以外还适用大部分的直流控制。
西门子的S7-1200系列对于大部分控制系统都适用，它可以拥有八个扩展模块，可以有六个高速计数器并且还具有PID控制器。可随意变换的I/O端子排、设备外部的两个接口以及四个以太网端口使得此软件适应范围更加广泛，运行速度更加快捷，自由。
2.I/O模板
如图2-1所示，西门子的I/O模板有四个模拟输入量和两个模拟输出量，适用电压{0-20} MA，分辨率{13}。此模块将被测部分的交流电转换成可直接输出的直流电（一般范围在4～40mA）标准信号，传送到接收装置。
图2-1 I/O模板及模拟量模块
3.热电偶
热电偶是温度测量中应用很广泛的元器件。热电偶不仅可以直接测
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