利用组态王模拟温度控制.

基于PLC和组态王的温度控制系统的设计目录第一章系统及工控机的设计与选择1.1 系统整体设计方案1.2 系统硬件各部分选型1.3 传感器Pt100的选型设计1.4 温度变送器选型设计第二章 PLC和HMI基础2.1 可编程控制器基础2.1.1 可编程控制器的产生和应用2.1.2 可编程控制器的组成和工作原理2.1.3 可编程控制器的分类及特点2.2 人机界面基础2.2.1 人机界面的定义2.2.2 人机界面产品的组成及工作原理2.2.3 人机界面产品的特点第三章 PLC控制系统硬件设计3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤3.2 PLC的选型与硬件配置3.2.1 PLC型号的选择3.2.2 S7-200 CPU的选择3.2.3 EM231模拟量输入模块3.2.4 热电式传感器3.3 I/O点分配及电气连接图3.4 PLC控制器的设计3.4.1 控制系统数学模型的建立3.4.2 PID控制及参数整定第四章 PLC控制系统软件设计4.1 PLC程序设计方法4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN概述4.2.1 STEP7-Micro/WIN简单介绍4.2.2 梯形图语言特点4.2.3 STEP7-Micro/WIN参数设置（通讯设置）4.3 程序设计4.3.1 设计思路4.3.2 控制程序流程图4.3.3 梯形图程序4.3.4 PID指令向导的运用4.3.5 语句表（STL）程序第五章基于组态王的HMI设计5.1 人机界面（HMI）设计5.1.1 监控主界面5.1.2 实时趋势曲线5.1.3 历史趋势曲线5.1.4 报警窗口5.1.5 设定画面5.2 变量设置5.3 动画连接4第六章系统运行结果及分析6.1 系统运行6.2 运行结果分析6.2.1 温度趋势曲线分析6.2.2 报警信息分析第七章总结参考文献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、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、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。

成绩评定表课程设计任务书摘要随着社会经济的迅速发展，人们对温度的控制系统可靠性的要求不断提高。

把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到温度控制领域，成为对温度系统的新要求。

温度控制系统集自控技术、电气技术、现代控制技术于一体。

采用该系统进行温度控制可以提高供温度系统的稳定性和可靠性，方便地实现温度系统的集中管理与监控；同时系统具有良好的节能效果，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。

本课题利用无线通信平台控制系统，结合组态王监控软件设计人机对话界面，实现温度控制系统设计。

通过对现场系统数据的采集处理，在组态王中实现动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线和报表输出等功能。

同时利用智能仪表控制系统，在所设计的组态王监控界面中，进行相关仪表调校和控制器参数整定。

最后向用户提供温度控制系统的动态运行结果。

关键词：无线通信平台；温度；组态王；目录1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究意义 (2)1.3设计内容及要求 (2)2 系统设计方案简介 (4)2.1无线通信模块设计简介 (4)2.2组态王界面设计简介 (4)2.3 PD控制器简介 (5)2.4数据采集部分的设计 (5)3 系统硬件设计 (7)3.1温度自动控制实验箱连接 (7)3.1.1温度控制箱主要部件说明 (8)3.2温度传感器PT100 (9)3.3无线通信网络模块 (10)4系统软件设计 (14)4.1组态王概述 (14)4.2 组态王人机界面设计 (15)4.2.1新建工程和画面 (15)4.2.2监控主界面 (16)4.2.3实时趋势曲线 (17)4.2.4历史趋势曲线 (18)4.2.5报警窗口 (19)4.3组态王变量设置 (20)4.4动画连接 (23)4.5组态王主要软件程序及实验时所需变量的定义 (25)5系统运行结果分析 (27)5.1系统运行 (27)5.2运行结果分析 (27)6 系统总结 (28)参考文献 (29)1绪论1.1课题研究背景温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。

前言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、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、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。

在工业领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面的出现正好满足了用户这一需求。

人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程监测、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。

本文主要介绍了基于三菱公司FX2N系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的某一对象温度控制系统的设计方案。

编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。

利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。

目录第一章概述 (2)第二章总方案 (3)2.1 系统框图 (3)2.2 下位机设计 (4)2.2.1 元件选择 (6)2.3 上位机设计 (8)2.3.1 监控主界面 (9)2.3.2 实时趋势曲线 (10)2.3.3 历史趋势曲线 (11)2.3.4 报警窗口 (11)2.3.5 设定画面 (12)2.3.6 变量设置 (13)2.3.7 动画连接 (15)第三章总结 (17)第四章参考文献 (17)第一章概述温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。

由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。

目前,仍有相当部分工业企业在用窑、炉等烘干生产线，存在着控制精度不高、炉内温度均匀性差等问题,达不到工艺要求，造成装备运行成本费用高，产出品品质低下，严重影响企业经济效益，急需技术改造。

近年来，国内外对温度控制器的研究进行了广泛、深入的研究，特别是随着计算机技术的发展，温度控制器的研究取得了巨大的发展，形成了一批商品化的温度调节器，如:职能化PID、模糊控制、自适应控制等，其性能、控制效果好,可广泛应用于温度控制系统及企业相关设备的技术改造服务。

本科生毕业论文（设计）目录第一章前言 (1)1。

1项目背景、意义 (1)1.2温控系统的现状 (2)1.3项目研究内容 (3)第二章PLC和HMI基础 (5)2.1可编程控制器基础 (5)2.1.1可编程控制器的产生和应用 (5)2.1。

2可编程控制器的组成和工作原理 (5)2.1.3可编程控制器的分类及特点 (8)2.2人机界面基础 (8)2.2.1人机界面的定义 (8)2.2.2人机界面产品的组成及工作原理 (9)2.2。

3人机界面产品的特点 (9)第三章PLC控制系统硬件设计 (10)3.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (10)3。

1.1 ...................................................................................... PLC控制系统设计的基本原则103.1.2PLC控制系统设计的一般步骤 (11)3.2PLC的选型与硬件配置 (13)3.2。

1 ............................................................................................................. P LC型号的选择133。

2。

2..................................................................................................... S7—200 CPU的选择143。

2。

3................................................................................................. E M231模拟量输入模块143.2。

4热电式传感器 (16)3。

3I/O点分配及电气连接图 (17)3。

前言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、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、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。

在工业领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面的出现正好满足了用户这一需求。

人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程监测、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。

本文主要介绍了基于三菱公司FX2N系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的某一对象温度控制系统的设计方案。

编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。

利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。

目录第一章概述 (2)第二章总方案 (3)2.1 系统框图 (3)2.2 下位机设计 (4)2.2.1 元件选择 (6)2.3 上位机设计 (8)2.3.1 监控主界面 (9)2.3.2 实时趋势曲线 (10)2.3.3 历史趋势曲线 (11)2.3.4 报警窗口 (11)2.3.5 设定画面 (12)2.3.6 变量设置 (13)2.3.7 动画连接 (15)第三章总结 (17)第四章参考文献 (17)1第一章概述温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。

由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。

目前,仍有相当部分工业企业在用窑、炉等烘干生产线，存在着控制精度不高、炉内温度均匀性差等问题,达不到工艺要求，造成装备运行成本费用高，产出品品质低下，严重影响企业经济效益，急需技术改造。

近年来，国内外对温度控制器的研究进行了广泛、深入的研究，特别是随着计算机技术的发展，温度控制器的研究取得了巨大的发展，形成了一批商品化的温度调节器，如:职能化PID、模糊控制、自适应控制等，其性能、控制效果好,可广泛应用于温度控制系统及企业相关设备的技术改造服务。

1。

功能概述常规需求：很多工业现场都会要求反映出实际测量值按设定曲线变化的情况。

在温控曲线中，纵轴代表温度值，横轴对应时间的变化，同时将每一个温度采样点显示在曲线中，另外还提供两个游标，当用户把游标放在某一个温度的采样点上时，该采样点的注释值就可以显示出来。

主要适用于温度控制，流量控制等等。

组态王中的实现方法：利用组态王置温控曲线及其函数、配方及其函数来反映出实际测量值按设定曲线变化的情况。

1. 工程实例我们举一个例子来说明置温控曲线的使用方法。

在此例程中我们定义25个变量，分别为“SV1、SV2……SV10”、“T1、T2……T10”、“pv”、“RecipeName”、“实时返回”、“设定返回”、“时间设定”，运行系统运行后，可通过按钮“调配方”打开配方模板并选择某一配方，将配方中的数据调入报表中，通过“加载设定曲线”按钮可将已选配方的数值显示在曲线上。

还可以在运行系统下对配方进行修改、删除。

下面就以此为例来演示完成这一要求的具体步骤。

2. 操作步骤3.1创建新工程打开组态王工程管理器，创建一个新工程。

3.2定义变量在数据词典中新建10个变量，变量名称依次为：SV1、SV2……SV10，变量类型为存实数，初始值为100之的实数，最大值为100。

新建10个存整数的变量，变量名称依次为：T1、T2……T10，最大值为1000000000，再新建存实型变量“pv”、“实时返回”、“设定返回”、存字符串变量“RecipeName”、存整型变量“时间设定”，变量基本属性定义画面如下图一所示：图一定义变量基本属性3.3 创建配方模板在工程浏览器的目录显示区中，选纲项“文件”下的成员“配方”，如下图二所示：图二新建配方在右侧的容显示区中用左键双击“新建”图标，或者右键单击“新建”图标，从浮动式菜单中选择命令“新建配方”，则弹出“配方定义”对话框，如图三所示：图三配方定义将上述已定义的变量SV1、SV2……SV10、T1、T2……T10添加到配方中，并添加配方1，2，3，4相对应的具体数值，这些数值可根据配方的实际情况进行修改，如图四所示：图四新配方然后进行保存，保存路径为当前工程文件夹下，保存名称为“新配方”。

前言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、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、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。

在工业领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面的出现正好满足了用户这一需求。

人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程监测、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。

本文主要介绍了基于三菱公司FX2N系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的某一对象温度控制系统的设计方案。

编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。

利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。

目录第一章概述··2第二章总方案··32.1 系统框图··32.2 下位机设计··42.2.1 元件选择··62.3 上位机设计··82.3.1 监控主界面··92.3.2 实时趋势曲线··102.3.3 历史趋势曲线··112.3.4 报警窗口··112.3.5 设定画面··122.3.6 变量设置··132.3.7 动画连接··15第三章总结··17第四章参考文献··17第一章概述温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。

由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。

目前,仍有相当部分工业企业在用窑、炉等烘干生产线，存在着控制精度不高、炉内温度均匀性差等问题,达不到工艺要求，造成装备运行成本费用高，产出品品质低下，严重影响企业经济效益，急需技术改造。

前言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、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、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。

在工业领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面的出现正好满足了用户这一需求。

人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程监测、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。

本文主要介绍了基于三菱公司FX2N系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的某一对象温度控制系统的设计方案。

编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。

利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。

目录第一章概述 (2)第二章总方案 (3)2.1 系统框图 (3)2.2 下位机设计 (4)2.2.1 元件选择 (6)2.3 上位机设计 (8)2.3.1 监控主界面 (9)2.3.2 实时趋势曲线 (10)2.3.3 历史趋势曲线 (11)2.3.4 报警窗口 (11)2.3.5 设定画面 (12)2.3.6 变量设置 (13)2.3.7 动画连接 (15)第三章总结 (17)第四章参考文献 (17)第一章概述温度控制在电子、冶金、机械等工业领域应用非常广泛。

由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求极高。

目前,仍有相当部分工业企业在用窑、炉等烘干生产线，存在着控制精度不高、炉内温度均匀性差等问题,达不到工艺要求，造成装备运行成本费用高，产出品品质低下，严重影响企业经济效益，急需技术改造。

近年来，国内外对温度控制器的研究进行了广泛、深入的研究，特别是随着计算机技术的发展，温度控制器的研究取得了巨大的发展，形成了一批商品化的温度调节器，如:职能化PID、模糊控制、自适应控制等，其性能、控制效果好,可广泛应用于温度控制系统及企业相关设备的技术改造服务。

1。

功能概述常规需求：很多工业现场都会要求反映出实际测量值按设定曲线变化的情况。

在温控曲线中，纵轴代表温度值，横轴对应时间的变化，同时将每一个温度采样点显示在曲线中，另外还提供两个游标，当用户把游标放在某一个温度的采样点上时，该采样点的注释值就可以显示出来。

主要适用于温度控制，流量控制等等。

组态王中的实现方法：利用组态王内置温控曲线及其函数、配方及其函数来反映出实际测量值按设定曲线变化的情况。

1. 工程实例我们举一个例子来说明内置温控曲线的使用方法。

在此例程中我们定义25个变量，分别为“SV1、SV2……SV10”、“T1、T2……T10”、“pv”、“RecipeName”、“实时返回”、“设定返回”、“时间设定”，运行系统运行后，可通过按钮“调配方”打开配方模板并选择某一配方，将配方中的数据调入报表中，通过“加载设定曲线”按钮可将已选配方的数值显示在曲线上。

还可以在运行系统下对配方进行修改、删除。

下面就以此为例来演示完成这一要求的具体步骤。

2. 操作步骤3.1创建新工程打开组态王工程管理器，创建一个新工程。

3.2定义变量在数据词典中新建10个变量，变量名称依次为：SV1、SV2……SV10，变量类型为内存实数，初始值为100之内的实数，最大值为100。

新建10个内存整数的变量，变量名称依次为：T1、T2……T10，最大值为1000000000，再新建内存实型变量“pv”、“实时返回”、“设定返回”、内存字符串变量“RecipeName”、内存整型变量“时间设定”，变量基本属性定义画面如下图一所示：图一定义变量基本属性3.3 创建配方模板在工程浏览器的目录显示区中，选中大纲项“文件”下的成员“配方”，如下图二所示：图二新建配方在右侧的内容显示区中用左键双击“新建”图标，或者右键单击“新建”图标，从浮动式菜单中选择命令“新建配方”，则弹出“配方定义”对话框，如图三所示：图三配方定义将上述已定义的变量SV1、SV2……SV10、T1、T2……T10添加到配方中，并添加配方1，2，3，4相对应的具体数值，这些数值可根据配方的实际情况进行修改，如图四所示：图四新配方然后进行保存，保存路径为当前工程文件夹下，保存名称为“新配方”。