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四川师范大学成都学院电子工程系课程设计基于S7—200型PLC的PID恒温箱控制学生姓名范永林学号**********所在系电子工程系专业名称自动化班级2008级1班指导教师程诚段纯爽成绩四川师范大学成都学院二○一一年六月摘要：本论文阐述了利用PLC模块通过数模转换模块和温度检测模块等，并运用梯形图编写程序，实现对液体加热及对温度的保持.本系统的适用性很强,稳定性、精确性良好，程序开发通俗易懂，可以适应农业和工业生产中恒温系统的需求。
本文主要介绍了恒温系统的硬件及软件设计方案。
关键字：PLC，数模转换，恒温系统Abstract:This paper discusses how to use the PLC module through the analog—to—digital conversion module and temperature detection module，and used the ladder-diagram programming，realize the liquid heating and temperature is maintained. This system applicability is very strong，stability, accuracy, good program development understandable，can adapt to the agricultural production constant temperature that required by the system. This article mainly introduced the constant temperature and the hardware and software of the system design。
Key words：PLC、Analog—to—digital、The constant temperature目录前言 (1)1．PLC简介 (2)2．PID指令与模拟量控制 (3)2。
基于PLC的温度PID控制系统作者：刘小敏来源：《科学与财富》2015年第36期摘要：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，在工业控制方面应用非常广泛，它具有控制能力强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，它在传统的顺序控制的基础上引入继电器控制技术、计算机技术和通讯技术，非常适合温度控制的要求。
本文使用的是西门子公司S7-200系列的可编程控制器，用PID控制算法来实现温度的恒温控制。
关键词：可编程控制器温度控制 PID控制1.1温度控制简介：温度采集和压力、流量等一样，是一种工业控制中最普及的应用，它可以直接测量各种生产过程中液体蒸汽气体介质和固体表面的温度，常用的有热电偶，热电阻两种方式。
热电偶的工作原理是通过两种不同成份的导体，两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端，接线端叫冷却端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，这种效应叫热电效应，仪表上会显示所产生的热电动势对应得温度，电动势随温度的升高而增加，热电动势的大小和热电偶的材质以及两端的温度有关，而和热电偶长短粗细无关。
1.2选择PLC型号：该设计采用的PLC是西门子S7-200 CPU224XP，它是由电源+CPU+输入输出+程序存储器（RAM）组成的单元型可编程序控制器。
其主机称为基本单元，为主机备有可扩展其输入输出点的“扩展单元（电源+I/O）” 和“扩展模块（I/O）”此外，还可连接扩展设备，用于特殊控制。
1.3 设计要求：（1）完成温度进行测量，测量范围+20—+80度（2）超过温度上下限报警并启动风机冷却（3）系统断电时记录当前温度并在下次启动时显示1.4程序设计流程：1.5西门子PLC设计接口方式：（1）PLC 设计系统由 PLC 简易实验箱、PLC 主机、微型计算机三部分构成。
（2）微型计算机用于编程、提供界面，使编程、调试更加方便。
（3）PLC 实验系统工作原理框图如图 2所示：（4）此设计的全部是作源型输入，高电平有效。
1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类平常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合，及时准确获得目的的温度、湿度信息是十分重要的。
近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，可以在工业、农业等各领域中广泛使用。
1.2 设计内容重要是运用PLC S7-200作为可编程控制器，系统采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为为一定值，并能实现手动启动和停止，运营指示灯监控实时控制系统的运营，实时显示当前温度值。
1.3 设计目的通过对温度控制的设计，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完毕工程项目中所应具有的基本素质和规定。
培养团队精神，科学的、实事求是的工作方法，提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。
2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。
S7-200 是一种小型的可编程序控制器，合用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运营中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式，即主机中涉及定数量的I/O端口，同时还可以扩展各种功能模块。
S7-200PLC由基本单元（S7-200 CPU模块）、扩展单元、个人计算机（PC）或编程器，STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。
表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。
它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。
基于西门子PLC的温度PID控制摘要：本文主要介绍了如何使用Siemens PLC 编成软件Step 7-5x中的FB41、FB43功能块实现PID控制，并举例说明它们在温度控制中的应用。
关键词：PID控制器，STEP7，温度控制，PLCAbstract：The paper mainly introduces how to use FB41 and FB43 which are function blocks in the Siemens PLC programming software to make PID controller，and one example is used to explain it be used in temperature control 。
Keywords：PID Controller，STEP 7，temperature control，PLC0、引言PID控制器问世至今已有近70年历史，控制理论的发展经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段，但在工业控制系统中，绝大多数还是使用PID控制器，因为它结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。
现今，PID控制及其控制器或智能PID 控制器的产品已经很多，他们在工程实际中得到了广泛的应用。
西门子公司S7-200、S7-300/400系列PLC都具有PID控制功能，但有很多工程技术人员对怎样使用它们不太了解，有的工程技术甚至自己编写PID控制器而不使用现有的PID控制器。
本文主要介绍Step 7-5x中的FB41、FB43功能块，并举例说明它们在温度控制中的应用。
1、PID控制的原理和特点PID控制即比例、积分、微分控制，当被控对象的结构和参数不能被完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统的被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PLC的PID控制在温度控制系统中的应用摘要：目前现代工业自动化控制领域中温度控制系统在大范围得实现与应用，可编程控制器即PLC的PID控制在该系统的应用。
这些应用主要用在比如钢铁厂、化工厂、冶炼厂等加热锅炉控制系统的中。
控制加热炉体的温度曲线，采用温控表或者PLC做为主要的核心。
当然采用PLC控制方式是最佳的选择，系统采用PLC对加热炉体进行温度,能够大幅提高生产的效率和提高系统的稳定性。
关键词：PLC；温度控制；PID；温度传感器计算机控制技术的快速发展，将导致传统继电器控制技术被淘汰，取而代之的将是PLC控制技术。
基于PLC的温度控制系统采用内部编程的方式替代外部逻辑控制，而且在PLC控制器中扩充了PID控制功能，因此，在逻辑控制与PID控制混合的过程控制系统中采用PLC控制是较为合理的加热炉温度控制系统是目前比较常见和典型的过程控制系统。
1温度控制系统研究现状传统的加热炉体的温度控制系统，主要通过使用继电器来控制加热，其控制柜的接线比较复杂，而且系统的运行故障率比较高，再加上耗电量也比较大，在不能采用比较传统的继电器控制方式来控制温度。
经过工业革命的技术发展，可编程控制器PLC可以完美代替继电器来控制工业生产过程中的温度。
PLC是一个集成的控制器，它本身就具有自动处理模拟信号、数字信号和工业网络的处理能力，正因为这个优点，PLC在我国的温度控制系统加热生产中得到大幅的应用与实现，所以PLC逐渐能够在过程控制中得到应用。
PLC能够应用在远程的控制系统与现地控制系统，同时具有应用面相当广，可靠性也相当高，编程相当简单的特点。
PLC具有开关量控制输出也就是具有继电器控制功能的特点，同时具备各种模拟信号的采集，以及各种高功能模块的数据输入与控制，将开关量信号与模拟量信号综合为一体，实现远程控制，开环控制，闭环控制等控制能力，能够适应各种复杂生产工艺与自动化生产线。
PLC在配合人机界面的操作界面的应用，在实现工业自动化生产中加热炉的温度控制系统将起到关键的作用，实现与满足加热控制工艺的需要。
基于PID的温度控制系统设计PID（比例-积分-微分）控制系统是一种常见的温度控制方法。
它通过测量实际温度和设定温度之间的差异，并相应调整加热器或冷却器的输出来控制温度。
在本文中，将介绍PID控制系统的基本原理、设计步骤和实施细节，以实现一个基于PID的温度控制系统。
一、基本原理PID控制系统是一种反馈控制系统，其核心思想是将实际温度值与设定温度值进行比较，并根据差异进行调整。
PID控制器由三个部分组成：比例控制器（P），积分控制器（I）和微分控制器（D）。
比例控制器（P）：根据实际温度与设定温度之间的差异，产生一个与该差异成正比的输出量。
比例控制器的作用是与误差成正比，以减小温度偏差。
积分控制器（I）：积分控制器是一个与误差积分成比例的系统。
它通过将误差累加起来来减小持续存在的静态误差。
积分控制器的作用是消除稳态误差，对于不稳定的温度系统非常有效。
微分控制器（D）：微分控制器根据温度变化速率对输出进行调整。
它通过计算误差的变化率来预测未来的误差，并相应地调整控制器的输出。
微分控制器的作用是使温度系统更加稳定，减小温度变化速率。
二、设计步骤1.系统建模：根据实际温度控制系统的特点建立数学模型。
这可以通过使用控制理论或系统辨识技术来完成。
将得到的模型表示为一个差分方程，包含输入（控制输入）和输出（测量温度）。
2.参数调整：PID控制器有三个参数：比例增益（Kp）、积分时间（Ti）和微分时间（Td）。
通过试验和调整，找到最佳的参数组合，以使系统能够快速稳定地响应温度变化。
3.控制算法：根据系统模型和参数，计算控制器的输出。
控制器的输出应是一个与实际温度偏差有关的控制信号，通过改变加热器或冷却器的输入来调整温度。
4.硬件实施：将控制算法实施到硬件平台上。
这可以通过使用微控制器或其他可编程控制器来实现。
将传感器（用于测量实际温度）和执行器（用于控制加热器或冷却器）与控制器连接起来。
5.调试和测试：在实际应用中，进行系统调试和测试。
基于PLC的PID恒温控制系统随着现代工业发展的不断进步，基于PLC的PID恒温控制系统得到了广泛的应用，尤其在生产过程中，精确的控制温度可以提高生产效率和产品质量。
本文将介绍基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理、实现步骤和优劣势。
PID恒温控制系统是通过对温度信号进行反馈控制，实现对温度自动调节的一种控制方法。
其中PID控制器是控制器的核心部分，负责根据温度偏差、偏差变化率和偏差积分来输出控制信号。
PLC是一种集成了数字电子、计算机和控制器功能的自动化控制设备，可以实现对工业生产过程的自动化控制。
基于PLC的PID恒温控制系统的工作原理是将PID 控制器嵌入到PLC中，通过对温度传感器测得的温度信号进行处理，计算出对应的控制输出信号，然后通过控制器输出端口控制加热器或制冷器等执行机构来调节温度。
1. 选择合适的PLC型号和温度传感器型号，根据生产现场要求进行调试和安装。
2. 根据温度传感器测得的温度信号，将信号通过输入模块输入到PLC中，进行信号处理和转换。
3. 在PLC中编制PID控制算法，将输出信息通过输出模块输出到执行机构，如电热管或冷却器，以达到恒温的目的。
4. 设置合理的PID参数，包括比例系数、积分时间和微分时间等，以达到良好的控制性能和稳定性。
5. 对系统进行调试和测试，根据测试结果进行适当调整，最终达到理想的温度控制效果。
1. 处理速度快，响应速度高，可以实现高 frequency 的数据处理和控制。
2. 可以通过编程实现复杂的控制算法，灵活度高。
3. PLC具有丰富的通讯接口和网关，方便与其他设备进行互联。
4. 具有较高的可靠性和稳定性，适用于长时间运行和恶劣的工业生产环境。
1. 需要进行编程和算法调优，对技术人员的技能要求较高。
2. 系统成本较高，需要进行设备选型和布局设计。
3. 对于一些特殊的传感器和执行机构，可能需要额外的设备接口和控制模块。
综上所述，基于PLC的PID恒温控制系统在现代工业生产中具有重要的应用价值，但需要根据实际情况进行合理的选型和布局设计，并通过技术方法进行控制算法的调整和优化，以达到理想的控制效果。
基于PLC的温度控制系统设计
随着模拟及数字技术水平的不断提升，智能温度控制技术得以蓬勃发展。
基于PLC （程序控制器）的温度控制系统具有灵活性高、控制精度高、可靠性强等优点。
因此，基于PLC的温度控制系统已被广泛采用于电子产品、食品加工、医药制造等行业。
基于PLC的温度控制系统包括输入模块、PLC控制器、I/O模块、输出设备及其它组成部分，以及相应的软件系统。
输入模块负责采集温度数据，采用温度传感器或者比调剂测量温度变化，然后将其传输到PLC控制器中。
PLC控制器将采集到的温度数据转换为控制信息，并且根据设定的参数进行调节，以完成温度控制任务。
I/O模块用于接收PLC控制器输出的控制信号，将控制信号转换为电信号，向输出设备传送控制信号，从而实现温度控制任务的目的。
输出设备是根据输入的电信号控制负责调节温度的设备，比如冷气机、空调机等，以调整房间温度。
最后，软件系统在整个系统中起着至关重要的作用，它主要功能有温度数据记录、参数设定、报警处理、远程监控等。
综上所述，基于PLC的温度控制系统可以实现安全精确的温度控制，极大提高了传统温控系统的效率，为企业带来了良好的经济效益。
此外，基于PLC的温度控制系统还具备了良好的防范性能，有效地防止了因温度控制失常而发生的问题，具有重要的实际意义。
摘要??温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。
温度控制的精度对产品或实验结果会产生重大的影响。
温度控制的模式多样，而PLC可靠性高，抗干扰能力强，易学易用，采用PLC控制是其中一种比较优越的控制。
?本文介绍了基于西门子可编程控制器(PLC)S7-200和组态软件组态王的炉温监控系统的设计方案。
硬件方面采用了CPU型号为224的S7-200、K型热电偶和温度模块EM231。
热电偶作为温度的采集元件，采集的信号经过EM231的处理后就可把数据送入PLC中进行处理。
PLC 的程序中采用了位置式PID算法，脉宽调制PWM方式，运用了粗调和细调的思想，程序在不同的温度段使用不同的PID参数，实现温度的自动控制。
?人机界面采用的是国内的一个比较流行的组态王软件。
组态王可以实现在线监控。
组态项目中制作了曲线画面、报表画面、报警画面和参数监控画面，用户可方便地查询PLC的运行情况、数据采集和在线控制。
?实验结果表明，采用了粗调和细调思想的程序的PLC系统，具有反应速度快，超调量小，调节迅速，精度高等特点。
组态王功能强大，操作方便，有助于系统的监视与控制，表明了组态软件的具有很好的发展前景。
?关键词：温度控制；可编程控制器；PID；组态王?Abstract??Temperature is the most universal and important industrial parameter in all kinds of technical produce and scientific experiment. The manipulative precision of temperature will take a great effect on production or experimental result. In many cases，we need to control the temperature of various types of furnace, heat treatment furnaces, reactors .But they are complex and changing .As a result, its control over demand regulator .The mode of temperature control is various. The programmable logic controller(PLC) is Reliable、not easily to be jamming and easily to be learned and used , welcomed by workers and widely used in industry.?Programmable controller (PLC) is a digital electronic computing operating system, designed for applications in industrial environments designed. It uses a programmable memory for storage in its internal implementation of logic operations, sequence control, timing, calculation and arithmetic operations, such as operating instructions, and through digital and analog input and output, control of various types of machinery or the production process.?Configuration is to use application software to provide the tools, methods, and to complete the works in the course of a specific task. Configuration software applications is broad, it can be applied to power systems, water supply systems, petroleum, chemical and other fields of data acquisition and supervisory control and process control and many other fields. Before the concept of the configuration, in order to achieve a particular task, using the preparation process is achieved. Programming is not only a heavy workload, long and easy to make mistakes, can not guarantee period. The emergence of the configuration software can solve the problem. The Kingview can help complete the task in a few days.?This thesis mainly introduces a design of temperature control system with SIMATICprogrammable logic controller (PLC) S7-200 and the Kingview configuration soft .We use the PLC s7-200 with cup 224、the K type thermocouple and temperature module EM231 as the hardware, and use the V4.0 STEP 7 Micro WIN to programming . The thermocouple can measure the temperature of the stove, and translate the temperature signal to the voltage signal. And then the EM235 will transmit it to the PLC after disposing the signal .This system use positional type PID arithmetic and Pulse-Width Modulation methodology .And the procedure use idea of coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm. The procedure will run with different PID parameter in different condition.?We have designed Human Machine Interface（HMI）with the Kingview? configuration soft which is developed by domestic company . The Kingview can monitor and control the PLC on line. We also have designed several menu ,including the historical curve screen 、the real time curve screen、the data? report forms screen、the alarm screen and parameter monitoring screen. Users can easily query the operation of PLC, data acquisition and on-line control.?The experimental results show that，the plc can work reliably, stably. The system using coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm can get a better result. That is fast response, small overshoot, rapid adjustment, high accuracy. The Kingview is powerful, easy to operate. We can speculate that configuration software will have a good prospect for development.??Keywords：Temperature Control；PLC；PID；KingView?目录第一章? 前? 言?11.1 课题研究背景?11.2 温度控制系统的发展状况?21.3本文的研究内容?4第二章可编程控制器的概述?52.1 可编程控制器的产生?52.2 可编程控制器的基本组成?5第三章? 硬件配置和软件环境?83.1实验配置?83.1.1 西门子S7-200?83.1.2 传感器?83.1.3 EM 231模拟量输入模块?93.2 STEP 7 Micro/WIN32软件介绍?103.2.1安装STEP 7-MWIN32 V4.0?103.2.2 系统参数设置?12第四章控制算法描述?144.1 PWM技术?144.2 PID控制程序设计?144.2.1 PID控制算法?154.2.2 PID在PLC中的回路指令?164.2.3 PID参数整定?19第五章程序设计?215.1方案设计思路?215.2 程序流程图?235.3助记符语言表?245.4梯形图?29第六章组态画面设计?35 6.1组态软件概述?356.2组态王的介绍?356.3组态画面的建立?356.3.1创建项目?366.3.2建立主画面?386.3.3建立趋势曲线画面?39 6.3.4建立数据报表?416.3.5建立报警窗口?436.3.6建立参数监控画面?45 第七章系统测试?467.1启动组态王?467.2 参数监控和设定?477.3 报警信息提示?487.4报表系统查询?497.5趋势曲线监控?507.5.1实时趋势曲线?507.5.2 分析历史趋势曲线?51 第八章结论?54参考文献??55。
基于PLC的PID多点温度的控制的系统摘要：本设计阐述了利用西门子S7-300 PLC 扩展模拟量采集模块SM331和模拟量输出模块SM332通过PID闭环控制四点温度的智能控制系统。
运用梯形图编写下位PLC程序，并用上位组态软件（组态王）设置参数，实现对加热系统的自动调节及对温度的保持。
本系统的实用性很强，稳定性、精确度良好，程序开发容易，可以适应农业或工业生产中恒温系统的需求。
Abstract: This design describes the use of Siemens S7-300PLC extended analog acquisition module and the analog output module of SM331SM332via PID closed-loop control to four point temperature intelligent control system. Application of ladder diagram to prepare lower PLC program, and the configuration software ( King ) set parameters, to achieve the automatic adjustment of heating system and temperature keeping. This system is very practical, good stability, accuracy, easy to program development, agricultural or industrial production thermostat system requirements.关键词：PLC 组态王 PID控制恒温系统前言20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。
产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。
当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。
另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。
它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同样意义重大的冲击。
PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。
第一章PLC的起源及发展1.1 PLC起源1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求；1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制器PDP—14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程逻辑控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。
1969年，美国研制出世界第一台PDP-14；1971年，日本研制出第一台DCS-8；1973年，德国研制出第一台PLC；1974年，中国研制出第一台PLC。
1.2 PLC发展20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程逻辑控制器，使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
20世纪70年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。
1.3当前温度控制系统的发展状况近年来，我国以信息化带动的工业化的方式正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类及原理不同，因此，所采用的加热方式及燃料也不同，如煤气、天然气、油、电等。
对于不同的生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，选用的燃料，控制方案也有所不同。
其控制方式有直接数字控制（DDC）,推断控制，预测控制，模糊控制（Fuzzy），专家控制（Expert Control）,鲁棒控制（Robust Control）,推理控制等。
随着工业技术的不断发展，传统的控制方式已经不能满足高精度、高速度的控制要求。
如接触器温度控制仪表，其主要缺点是温度波动大，由于主要通过控制接触器的通段时间比例来改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。
近年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。
这些控制技术大大的提高了控制精度，不但是控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。
第二章PLC的基本概念以及组成2.1 PLC基本概念可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
2.2 PLC组成基本结构可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：2.2.1电源可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去2.2.2中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。
它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。
这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
2.2.3存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
2.2.4输入输出接口电路1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
2.2.5功能模块如计数、定位等功能模块。
2.2.6通信模块第三章PLC硬件及软件3.1 PLC硬件介绍3.3.1设备选型选择S7-300系列CPU 313C-2 DP；模拟量采集模块选择SM331；模拟量输出模块选择SM332。
3.3.2设备参数CPU313C-2 DP:数字输入16路数字输出16路三个计数器外观如图3-1所示图3-1 CPU 313C-2 DP外观图模拟量采集模块SM331：4路模拟量输入（4-20mA）模拟量输出模块SM332：4路模拟量输出（4-20mA）3.2 PLC安装及使用说明如图3-2为S7-300安装图图3-2 S7-300安装图模拟量模块一个通道占一个字地址。
从IB256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。
S7-300 CPU介绍：1．模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，看门狗故障，EPROM、RAM故障。
模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。
2．过程中断数字量输入信号上升沿、下降沿中断，模拟量输入超限，CPU暂停当前程序，处理OB40。
3．状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。
BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。
DC 5V（＋5V电源指示，绿色）： 5V 电源正常时亮。
FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。
RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2 Hz的频率闪亮；HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz的频率闪亮。
STOP（停止方式，黄色）：CPU处于STOP，HOLD状态或重新启动时常亮。
BUSF（总线错误，红色）。
4．模式选择开关（1）RUN-P(运行-编程)位置：运行时还可以读出和修改用户程序，改变运行方式。
（2）RUN (运行)位置：CPU执行、读出用户程序，但是不能修改用户程序。
（3）STOP（停止）位置：不执行用户程序，可以读出和修改用户程序。
（4）MRES（清除存储器）：不能保持。
将钥匙开关从STOP状态搬到MRES 位置，可复位存储器，使CPU回到初始状态。
复位存储器操作：通电后从STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持亮。
放开开关，使它回到STOP 位置，然后又回到MRES，“STOP”LED 以2Hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复位，最后“STOP”LED 一直亮。
3.3 PLC模拟量接线图3.3.1模拟量SM331接线图如图3-3所示图3-3模拟量输入模块图3-4 SM331 模拟量输入模块的模拟值（双极性）图3-5 SM331 模拟量输入模块的模拟值（单极性）3.3.2模拟量SM332接线图如图3-6所示图3-6图3-3模拟量输出模块3.4 S7-300编程软件3.4.1 S7-300编程软件介绍S7-300编程软件为西门子STEP7西门子STEP7是用于SIMATIC S7-300/400站创建可编程逻辑控制程序的标准软件，可使用梯形图逻辑、功能块图和语句表进行编程操作。
