1、摘要 傳統(tǒng)的加熱爐電氣控制系統(tǒng)普遍采用繼電器控制技術(shù),由于采用固定接線的 硬件實(shí)現(xiàn)邏輯控制,使控制系統(tǒng)的體積增大,耗電多,效率不高且易出故障,不能 保證正常的工業(yè)生產(chǎn)。 隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)必然 被基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的 plc 控制技術(shù)所取代。 而 plc 本身優(yōu)異的性能使基 于 plc 控制的溫度控制系統(tǒng)變的經(jīng)濟(jì)高效穩(wěn)定且維護(hù)方便。這種溫度控制系統(tǒng) 對改造傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)囊饬x。干燥器是通過加熱使物料中的濕 分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出，以獲得規(guī)定濕含量的固體 物料的機(jī)械設(shè)備。干燥的目的是為了物料使用或進(jìn)一步加工的需要。 在以 plc 控

2、制為核心，干燥器為基礎(chǔ)的溫度自動控制系統(tǒng)中，plc 將干燥 器溫度設(shè)定值與溫度傳感器的測量值之間的偏差經(jīng) pid 運(yùn)算后得到的信號控制 輸出電壓的大小，從而調(diào)節(jié)加熱器加熱，實(shí)現(xiàn)溫度自動控制的目的。文章介紹 了基于 s7-200 溫度控制系統(tǒng)的 pid 調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：plc 溫度控制 pid 調(diào)節(jié)器 s7-200 溫度傳感器 目錄目錄 第 1 章 緒論 .3 第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 .4 2.1 概述 .4 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 .4 2.3 系統(tǒng)參數(shù)選擇.5 2.4 控制方案設(shè)計(jì) .5 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) .6 3.1 s7-200plc 選型 .6 3.2 溫度傳感器

3、.7 3.3 模擬 pid 算法簡介 .8 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .10 4.1 控制程序的組成 .10 4.2 控制程序設(shè)計(jì) .10 第 5 章 系統(tǒng)測試與分析/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析 .14 第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .15 參考文獻(xiàn) .16 第 1 章 緒論 1.1 課題背景 隨著現(xiàn)代工業(yè)的逐步發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、壓力、流量和液位是四種最常見的過程 變量。其中，溫度是一個(gè)非常重要的過程變量。例如：在冶金工業(yè)、化工工業(yè)、電力工業(yè)、 機(jī)械加工和食品加工等許多領(lǐng)域，都需要對各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐的溫度 進(jìn)行控制1。這方面的應(yīng)用大多是基于單片機(jī)進(jìn)行 pid 控制,然而單片機(jī)控制的 dd

4、c 系統(tǒng) 軟硬件設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,特別是涉及到邏輯控制方面更不是其長處,然而 plc 在這方面卻是公 認(rèn)的最佳選擇。 隨著 plc 功能的擴(kuò)充在許多 plc 控制器中都擴(kuò)充了 pid 控制功能,因此在邏輯控制與 pid 控制混合的應(yīng)用場所中采用 plc 控制是較為合理的，通過采用 plc 來對它們進(jìn)行控制不 僅具有控制方便、簡單和靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測溫度的技術(shù)指標(biāo)，從 而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，plc 對溫度的控制問題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常 會遇到的控制問題。這也正是本課題所重點(diǎn)研究的內(nèi)容。 1.2 研究的主要內(nèi)容 本課題的研究內(nèi)容主要有： 溫度的檢測； 采用 plc

5、進(jìn)行恒溫控制； pid 算法在 plc 中如何實(shí)現(xiàn)； pid 參數(shù)對系統(tǒng)控制性能的影響； 第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 2.1 概述 本次設(shè)計(jì)是對生產(chǎn)奶粉的干燥器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過對 plc 課程所 學(xué)的基本理論和基本方法，來掌握簡單的 plc 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。 該系統(tǒng)主要應(yīng)用于乳制品干燥過程，包括溫度檢測、電源、調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥 等部分。 系統(tǒng)功能介紹：系統(tǒng)通過溫度傳感器測量干燥器出口溫度，從而根據(jù)出口 溫度對奶粉含水量進(jìn)行控制，是產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 根據(jù)系統(tǒng)具體指標(biāo)要求，可以對每一個(gè)具體部分進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。整個(gè)控制系統(tǒng)分為硬 件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩部分。 圖

6、2.1 是噴霧式乳液干燥流程示意圖，通過空氣干燥器將濃縮乳液干燥成乳粉，已濃 縮的乳液由高位儲槽流下，經(jīng)過濾器去掉凝結(jié)快，然后從干燥器頂部噴嘴噴出。干燥空氣 經(jīng)熱交換器加熱、混合后，通過風(fēng)管進(jìn)入干燥器與乳液充分接觸，使乳液中的水分蒸發(fā)成 為乳粉。成品乳粉與空氣一起送出進(jìn)行分離。干燥后成品質(zhì)量要求高，含水量不能波動大。 圖 2.1 乳化物干燥器干燥原理圖 2.3 系統(tǒng)參數(shù)選擇 按照生產(chǎn)工藝要求，產(chǎn)品質(zhì)量取決于乳粉的水分含量。濕度傳感器測量精度低、滯后 大，要精確、快速測量乳粉的水分含量十分困難。而乳粉的水分含量與干燥器出口溫度關(guān) 系密切，而且為單值對應(yīng)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明，干燥器出口溫度偏差小于2時(shí)，

7、乳粉質(zhì)量符 合要求，因而可選擇干燥器出口溫度為（間接）被控參數(shù)，通過干燥器出口溫度控制實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品質(zhì)量控制。 影響干燥器出口溫度的變量有乳液流量記為 f1(t)、旁路空氣流量記為 f2(t)， 、加熱 蒸汽流量記為 f3(t)三個(gè)因素，并通過圖 2.1 中的調(diào)節(jié)閥 1、調(diào)節(jié)閥 2、調(diào)節(jié)閥 3 對這三個(gè) 變量進(jìn)行控制。選擇其中的任意一個(gè)作為控制變量，都可實(shí)現(xiàn)干燥器出口溫度（被控參數(shù)） 的控制。 2.4 控制方案設(shè)計(jì) 分別以三個(gè)控制變量作為控制變量，可得到如下三種不同的控制方案 方案一 以旁通冷風(fēng)流量 f2(t)為控制變量（由調(diào)節(jié)閥 2 進(jìn)行控制） ，對干燥器出口溫度 進(jìn)行控制。 圖 2.2 以旁路

8、冷風(fēng)流量為被控變量結(jié)構(gòu)框圖 從圖 2.3 可以看出，由調(diào)節(jié)閥 2 控制的旁路冷風(fēng)流量 f2(t)經(jīng)過混合和滯后gm(s)之后 進(jìn)入干燥器。由于一階慣性環(huán)節(jié) gm(s)時(shí)間常數(shù) tm和純滯后的滯后因素，控制通道有一定 滯后，控制變量對干燥器出口溫度的控制不夠靈敏。干擾 f1(t)進(jìn)入控制通道的位置距調(diào)節(jié) 閥 2 較遠(yuǎn)，干擾通道環(huán)節(jié)少，故其引起的動差較大；干擾 f3(t) 進(jìn)入控制通道的位置距調(diào)節(jié) 閥 2 很近，干擾通道環(huán)節(jié)多，其引起的動差小而且平緩。 方案二 以加熱蒸汽流量 f3(t)為控制變量（由調(diào)節(jié)閥 3 進(jìn)行控制） ，對干燥器出口溫度 進(jìn)行控制。 圖 2.3 以加熱蒸汽流量為控制變量結(jié)構(gòu)框

9、圖 從圖 2.4 可以看出，由調(diào)節(jié)閥 3 控制的蒸汽流量對流過熱交換器的空氣加熱gh(s)， 熱空氣經(jīng)過混合和滯后gm(s)之后進(jìn)入干燥器。由于有 gh(s)兩個(gè)時(shí)間常數(shù) th1和 th2、gm(s)的 時(shí)間常數(shù) tm、風(fēng)管純滯后多種因素共同影響，控制通道的時(shí)間滯后很大，控制變量 f3(t) 對干燥器出口溫度的控制作用慢；干擾 f2(t)進(jìn)入控制通道的位置距調(diào)節(jié)閥 3 較遠(yuǎn)、干擾 f1(t)進(jìn) 入控制通道的位置距調(diào)節(jié)閥很遠(yuǎn)，二者干擾通道環(huán)節(jié)少，引起的動差大。 綜上，本次設(shè)計(jì)選方案一 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 3.1 s7-200plc 選型 s7-200 系列 plc 是由德國西門子公司生產(chǎn)的一種

10、超小型系列可編程控制器，它能夠 滿足多種自動化控制的需求，其設(shè)計(jì)緊湊，價(jià)格低廉，并且具有良好的可擴(kuò)展性以及強(qiáng)大 的指令功能，可代替繼電器在簡單的控制場合，也可以用于復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)。由于 它具有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮作用2 s7-200 系列可以根據(jù)對象的不同, 可以選用不同的型號和不同數(shù)量的模塊。并可以將 這些模塊安裝在同一機(jī)架上。 siemenss7-200 主要功能模塊介紹： (1)cpu 模塊 s7-200 的 cpu 模塊包括一個(gè)中央處理單元,電源以及數(shù)字 i/o 點(diǎn),這些 都被集成在一個(gè)緊湊,獨(dú)立的設(shè)備中。cpu 負(fù)責(zé)執(zhí)行程序,輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中采集

11、信號, 輸出部分則輸出控制信號,驅(qū)動外部負(fù)載.從 cpu 模塊的功能來看, cpu 模塊為 cpu22*,它 具有如下五種不同的結(jié)構(gòu)配置 cpu 單元：cpu221 它有 6 輸入/4 輸出,i/0 共計(jì) 10 點(diǎn).無 擴(kuò)展能力,程序和數(shù)據(jù)存 儲容量較小,有一定的高速計(jì)數(shù)處理能力,非常適合于少點(diǎn)數(shù)的控 制系統(tǒng)。cpu222 它有 8 輸入/6 輸出，i/0 共計(jì) 14 點(diǎn)，和 cpu 221 相比,它可以進(jìn)行 一定的模擬量控制和 2 個(gè)模塊的擴(kuò)展,因此是應(yīng)用更廣泛的全功能控制器。cpu224 它有 14 輸入/10 輸出，i/0 共計(jì) 24 點(diǎn)，和前兩者相比,存儲容量 擴(kuò)大了一倍,它可以有 7

12、 個(gè) 擴(kuò)展模塊,有內(nèi)置時(shí)鐘,它有更強(qiáng)的模擬量和高速計(jì)數(shù)的處理能力,是使用得最多 s7-200 產(chǎn) 品。cpu226 它有 24 輸入/16 輸出,i/0 共計(jì) 40 點(diǎn),和 cpu224 相比,增加了 通信口的 數(shù)量,通信能力大大增強(qiáng)。它可用于點(diǎn)數(shù)較多,要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)。 cpu226xm 它在用戶程序存儲容量和數(shù)據(jù)存儲容量上進(jìn)行了擴(kuò)展,其他指標(biāo)和 cpu226 相 同。 (2)開關(guān)量 i/o 擴(kuò)展模塊 當(dāng) cpu 的 i/0 點(diǎn)數(shù)不夠用或需要進(jìn)行特殊功能的控制時(shí), 就要進(jìn)行 i/o 擴(kuò) 展,i/o 擴(kuò)展包括 i/o 點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能模塊的擴(kuò)展。通常開關(guān)量 i/o 模塊產(chǎn)品 分 3

13、 種類型:輸入模塊,輸出模塊以及輸入/輸出模塊。為了保證 plc 的工作可 靠性,在輸入模塊中都采用提高可靠性的技術(shù)措施。如光電隔離,輸入保護(hù)(浪 涌吸收器,旁 路二極管,限流電阻),高頻濾波,輸入數(shù)據(jù)緩沖器等。由于 plc 要控制的對象有多種,因此 輸出模塊也應(yīng)根據(jù)負(fù)載進(jìn)行選擇,有直流輸出模塊, 交流輸出模塊和交直流輸出模塊。按照 輸出開關(guān)器件種類不同又分為 3 種：繼電 器輸出型,晶體管輸出型和雙向晶閘管輸出型。 這三種輸出方式中,從輸出響應(yīng)速度來看，晶體管輸出型最快，繼電器輸出型最差，晶閘管 輸出型居中；若從 與外部電路安全隔離角度看,繼電器輸出型最好。在實(shí)際使用時(shí)，亦應(yīng) 仔細(xì)查看開關(guān)量

14、 i/o 模塊的技術(shù)特性，按照實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 由于本系統(tǒng)是單回路的反饋系統(tǒng)，cpu224xp 相比與其他型號具有更好的硬件指標(biāo)，其 上自帶有模擬量的輸入和輸出通道，因此節(jié)省了元器件的成本。 輸入信號輸出信號 1i0.0啟動按鈕 sb11q0.0鼓風(fēng)機(jī) 2i0.1停止按鈕 sb22q0.1調(diào)節(jié)閥 1 3aiw0溫度傳感器3q0.2調(diào)節(jié)閥 2 4aqw0調(diào)節(jié)閥 3 圖 3.1 i/o 地址分配表 在 s7-200 中，單極性模擬量的輸入/輸出信號的數(shù)值范圍是 032000，雙極性模擬信 號的數(shù)值范圍是-32000+320003 圖 3.2 plc 控制電路 3.2 溫度傳感器 溫度傳感器有四種

15、主要類型： 熱電偶、 熱敏電阻、 電阻溫度檢測器(rtd)和 ic 溫 度傳感器。 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定， 典型的有銅熱電阻、鉑熱電阻等。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用 于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀，它的阻值會隨著溫度的變化而改變，通常用 pt100 來表示。其中 pt 后的 100 即表示它在 0時(shí)阻值為 100 歐姆，在 100時(shí)它的阻值 約為 138.5 歐姆。 pt100 是廣泛應(yīng)用的測溫元件，在-50600范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可 比擬的優(yōu)勢，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等。由于鉑電阻的電阻值

16、與溫度成非 線性關(guān)系，所以需要進(jìn)行非線性校正。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模 擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在 微處理系統(tǒng)中使用，將 pt 電阻的電阻值和溫度對應(yīng)起來后存入 eeprom 中，根據(jù)電路中實(shí) 測的 ad 值以查表方式計(jì)算相應(yīng)溫度值4。 常用的 pt 電阻接法有三線制和兩線制，其中三線制接法的優(yōu)點(diǎn)是將 pt100 的兩側(cè)相 等的的導(dǎo)線長度分別加在兩側(cè)的橋臂上，使得導(dǎo)線電阻得以消除。常用的采樣電路有兩種： 一為橋式測溫電路，一為恒流源式測溫電路。本設(shè)計(jì)采用的就是三線制接線。 由于鉑熱電阻測出的是溫度變化，需要在將信號輸入 p

17、lc 前加一個(gè)溫度變送器，將溫 度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。本系統(tǒng)采用的溫度變送器是 dz4130，使用過程中要加一個(gè) 24v 的 電源，該電源可以從 plc 上直接獲得。 3.3 模擬 pid 算法簡介 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 pid 控制，又稱 pid 調(diào)節(jié)。pid 控制器問世至今已有近 80 年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、 工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全 掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu) 和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用 pid 控制技術(shù)

18、最為方便5。即當(dāng)我們不 完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用 pid 控制技術(shù)。pid 控制，實(shí)際中也有 pi 和 pd 控制。pid 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利 用比例、 積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。 比例（p）控制：比例控制是一種最簡單,最常用的控制方式6。其控制器的輸出與輸 入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（steady-state error）。 積分（i）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。 對一個(gè)自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差 的 或簡稱

19、有差系統(tǒng)（system with steady-state error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器 中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會增 大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會隨著時(shí)間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大 使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(pi)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn) 態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 微分（d）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變 化率）成正比關(guān)系。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其 原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差

20、的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤 差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項(xiàng)往往 是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù) 測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等 于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象， 比例+微分(pd)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 模擬 pid 控制系統(tǒng)框圖： 圖 3.3 pid 模擬控制系統(tǒng)框圖 pid 控制器的微分方程和傳遞函數(shù)形式為: error!

21、error! nono bookmarkbookmark namename given.given. /)(*)(/1)(tu 0 dttdetddttetitrkp t ）（ )/11()(/)(utdstiskpses 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)完成過后，就需要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，通過軟件設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)能滿足設(shè)計(jì)的要求， 因此軟件設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的過程中也是相當(dāng)?shù)闹匾?。有了好的合適的程序才能使系統(tǒng)發(fā)揮其最 大的優(yōu)勢，來調(diào)節(jié)加熱爐的溫度。 4.1 控制程序的組成 控制程序主要由溫度采集程序、數(shù)據(jù)濾波程序、pid 控制程序組成，溫度采集程序的 作用是將溫度值轉(zhuǎn)換成 plc 能夠識別的數(shù)值。數(shù)據(jù)濾波程序是

22、為了消除干擾對測量結(jié)果的 影響，在 pid 控制前，需要對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣是為了避免由于外部的干擾而導(dǎo) 致 pid 運(yùn)算出錯。因此，濾波程序是非常的重要的。 4.2 控制程序設(shè)計(jì) 圖 4.1 梯形圖 第 5 章 系統(tǒng)測試與分析/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析 對于單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的主動量來說，可按單回路控制系統(tǒng) 的整定方法和要求來進(jìn)行。一般希望主動量回路的過渡過程變化緩慢一些，以便從動量得 以跟蹤上。變比值控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上屬于串級控制系統(tǒng)，因此其主調(diào)節(jié)器的參數(shù)可按串級控 制系統(tǒng)進(jìn)行整定。而從動量回路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)隨動系統(tǒng)，要求從動量能迅速、準(zhǔn)確地跟蹤 主動量變化，而且不宜有過大超調(diào)。

23、從動量回路的過渡過程整定非周期臨街狀態(tài)為最佳， 此時(shí)從動量回路的過渡過程既不震蕩有反應(yīng)最快。從動量回路控制器參數(shù)整定步驟如下： 1、根據(jù)計(jì)算的比值系數(shù) k在滿足工藝生產(chǎn)流量比的情況下，將比值控制系統(tǒng)投入進(jìn)行。 2、將積分時(shí)間廠商置于最大，有大到小改變調(diào)節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)響應(yīng)迅速，并處于振 蕩與不振蕩的臨界過程。 3、若有積分作用，則適當(dāng)?shù)募哟蟊壤?，投入積分作用，并減小積分時(shí)間，知道系統(tǒng)出現(xiàn) 振蕩與不振蕩的臨界過程。 空氣流量測量儀表為線性單元，動態(tài)滯后可忽略，則有： （5.1） ( ) qmqm gsk 溫度測量環(huán)節(jié)用一階環(huán)節(jié)來近似： （5.2） 1 ( ) 1 tm tm k gs ts

24、 假設(shè)10%/(/) qm kt hr 對于調(diào)節(jié)閥，由于其流量特性為直線和等百分比，故 ( ) ( )1%/% ( ) v vv fs gsk u s 對于調(diào)節(jié)閥控制流量對象，控制通道和擾動通道的動態(tài)特性為： （5.3） 2 2 2 ( ) 1 p k gs t s 22dd gk 假設(shè)，流量調(diào)節(jié)閥前壓 2 0.1(/)/%kt hr 2 1.5mint 2 6(/)/ d kt hrmpa 力波動為0.1mpa 對于流量控制干燥器溫度對象，控制通道和擾動通道的動態(tài)特性為 1 1 12 ( ) (1)(1) ps p p pp k e gs t st s （5.4） 1 1 1 ( ) (1) ds d d d k e gs t s 假設(shè) 1 5/(/) o p kct hr 1 4min p t 2 1min p t3min p 1 1/(/) o d kct hr 1 3min d t2min d 第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)研究了干燥器的溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用西門子的 s7-200plc 為控制器，運(yùn)用 了 pid 算法對爐內(nèi)溫度進(jìn)行控制，最后可在監(jiān)控的觸摸屏畫面上準(zhǔn)確的觀測到溫度的實(shí)時(shí) 變化。 該系統(tǒng)采用 s7-2