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目录第1章绪论 (3)1.1 研究课题的背景和意义 (3)1.2 过程控制的发展历史和现状 (4)1.3 设计的内容 (4)第2章锅炉过热蒸汽系统的介绍 (6)2.1 过热蒸汽系统设备简介 (6)2.2 锅炉的三种能量转换过程 (7)2.3 影响过热蒸汽温度的因素 (7)2.4 对过热蒸汽温度的控制 (8)2.5 本章小结 (8)第3章课题设计方案的选择 (9)3.1 过热蒸汽温度控制系统功能概述 (9)3.2 生产过程控制模块的选择 (10)3.3 控制方案选择 (11)3.3.1 过程控制概述 (11)3.3.2 过程控制方案的选择 (11)3.3.3 串级调节系统概述 (12)3.3.4 串级调节调节器的选型和整定方法 (12)3.4 本章小结 (13)第4章组态王的设计过程 (14)4.1 组态画面的设计 (15)4.1.1 过热蒸汽温度监控画面的设计 (15)4.1.2 动画连接 (17)4.1.3 画面命令语言的编写 (17)4.1.4 系统调试 (18)4.1.5 VIEW调试 (18)4.2本章小结 (18)第5章 MATLAB的设计过程 (19)5.1 MATLAB的设计过程 (19)5.2 本章小结 (23)第6章结论与展望 (24)6.1 结论 (24)6.2 展望 (24)参考文献 (25)致谢 ................................................... 错误!未定义书签。
附录 ................................................... 错误!未定义书签。
附录A 外文翻译...................................... 错误!未定义书签。
A.1 英文文献 ...................................... 错误!未定义书签。
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基于组态王的温度监测系统李化波，卢永峰，张立华（济南历城区供电公司，济南 250001）摘要：介绍一套简单实用的砖窑温度监测系统。
系统采用 K 型热电偶采集温度信号，通过 ADAM4018+和ADAM4561模块与计算机连接。
用组态王编程，完成砖窑温度监测中心、实时温度曲线、数据查询和报警等界面。
该系统具有人机界面友好、功能全面、操作简便的特点。
关键词：组态王；砖窑；热电偶；实时监测Temperature Monitoring System Based on KingviewLI Hua-bo, ZHANG Li-hua, LU Yong-feng(Jinan Licheng power supply company, Jinan 25001，China )Abstract :A simple and practical design of brickkiln temperature monitoring system is presented. Temperature signals were acquired by the K -type thermocouples . The thermocouples connected with computer through ADAM4018 + and ADAM4561 modules. The kingview program has interfaces of brickkiln temperature monitoring center , real-time temperature curve , data query and alarm. The system holds features of f riendly man2machine interface , full-featured ,and easy to operate.Keywords: kingview ;brickkiln ; thermocouple ; real-time monitoring0 引言在砖块的生产过程中，为了节约能源、改进设备和工艺、提高经济效益，必须使窑内温度分布达到最佳状态并控制最佳的灼烧时间以提高产品的成品率。
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。
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。
基于组态王温度监测系统的设计温度监测系统在各个行业中发挥着重要作用，它能够实时监测环境中的温度变化，并且能够通过预警和控制功能实现对温度的精确控制。
组态王是一种常用的工控软件平台，可以通过它来设计和实现温度监测系统。
本文将从系统设计的需求分析、硬件选型、软件开发和系统测试等方面来介绍基于组态王的温度监测系统的设计。
一、需求分析温度监测系统的设计需要满足以下几个主要需求：1.实时监测温度：系统需要能够实时监测环境中的温度变化，并且能够准确地反映温度的变化情况。
2.数据存储和显示：系统需要能够对温度数据进行存储，以便用户可以随时查看历史数据。
同时，系统也需要能够将实时数据以图表等形式进行显示，以便用户可以直观地了解温度的变化趋势。
3.温度控制：系统需要能够对温度进行控制，当温度达到一定阈值时，系统应该能够通过控制其他设备来降低或增加温度。
4.报警功能：系统需要能够对温度进行预警，当温度超出设定的上下限时，应该能够及时发出报警，并且能够提醒用户采取相应的措施。
二、硬件选型1.温度传感器：温度传感器用于实时监测环境中的温度变化，可以选择常见的温度传感器型号，如NTC热敏电阻、热电偶、红外温度传感器等。
2.控制器：控制器是系统的核心部分，需要选择一款性能稳定、功能强大的控制器，以便能够实现温度的精确控制。
3.继电器：继电器用于控制其他设备的开关，根据系统实际需求选择合适的继电器型号和规格。
4.显示器：显示器用于展示实时温度数据和温度趋势图表等信息，可以选择合适尺寸的液晶显示器。
三、软件开发1.数据采集：通过组态王平台进行温度数据的采集和处理，可以使用组态王提供的数据采集模块来实现。
2.数据存储和显示：将采集到的温度数据存储在数据库中，并通过组态王的图表功能进行数据可视化展示。
3.温度控制：根据实时监测到的温度数据，通过组态王和控制器进行温度的控制，可以设置相应的温度上下限，并根据实际情况进行控温。
4.报警功能：当温度超出设定的上下限时，通过组态王的报警功能进行实时报警，并且可以通过短信、邮件等方式通知用户。
基于组态王温度监测系统的设计集美大学诚毅学院信息工程系电子信息工程专业 2011届欧阳丰学号：2007943037 [摘要]随着科学技术的不断进步，工业化要求随着工业化水平不断提高，分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要，组态软件设计的监控系统广受欢迎并逐步普及。
为了温度的监测和提高工作的可靠性 ,设计了基RS—232总线和组态王的温度监测系统。
上位机利用组态王设计数据显示与曲线绘制的图形界面，通过RS—232总线与下位机通信 ,下位机采用单片机实现数据的采集并通过串行通信上传数据，将 DS18B20采集的温度信息实时显示出来并传送给上位机。
本文给出了系统总体结构、系统硬件电路和软件实现流程图。
实验结果表明,系统测量准确，具有一定的实用价值。
[关键词] 组态王DS18B20 RS—232 温度监测通信协议Design of Temperature Monitoring System Based on KingviewOuyang FengNO:2007943037, Electronic Information Engineering Major, 2011,Dept. of Information Engineering, ChengYi College of Jimei UniversityAbstract：Along with the science and technology unceasing progress, industrialization requirements with the industrialization level increases, a distributed system development and the control equipment and monitoring equipment communication between needs, configuration software design of monitoring system and gradually popularizing popular. To achieve remote temperature monitoring and improve the reliability of working, the remote temperature monitoring system is designed. In the system, the PC communicates with the MCU through RS232 bus. The MCU gets the temperature data from DS18B20, a digital temperature sensor. Then data are displayed and sent to the PC. In the article, the overall structure of the system is introduced and the hardware implementation circuit and the software flow chart are given. Practice indicates that the system has advantages of accurate measurement, wide temperature range and convenient controlling.Key word:Kingview; DS18B20; RS—232; Temperature monitoring; Communication protocol目录引言 (1)第1章组态王 (2)1.1组态王介绍 (2)1.2组态王6.5 (2)1.2.1 组态王的特点 (2)1.2.2分布式高速历史库 (3)1.2.3画面及部分功能 (3)第2章温度监测系统的硬件组成 (5)2.1 系统结构 (5)2.2 DS18B20介绍 (5)2.2.1技术性能描述 (6)2.2.2 DS18B20单总线通信介绍 (7)2.3硬件组成 (8)2.3.1下位机电路 (8)2.3.2 RS—232串口通信电路 (9)第3章温度监测系统的软件设计 (10)3.1软件设计 (10)3.2组态王与单片机的通信 (10)3.2.1通讯参数 (10)3.2.2数据传输格式与协议说明 (10)3.2.3单片机通讯协议流程设计 (11)3.3温度采集程序 (12)3.4组态王界面设计 (15)3.4.1插入文字和实时数据 (15)3.4.2插入趋势曲线以及报表 (17)3.4.3按钮设置 (18)第4章测试结果 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)引言随着科学技术的不断进步，工业化要求随着工业化水平不断提高，分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要，组态软件设计的监控系统广受欢迎并逐步普及。
现在组态软件繁多，比如KingVieW(组态王)、 MCGS、WinCC等。
其中KingView软件具有良好的图形界面、丰富的驱动程序和网络功能，价格适中，因而在国内冶金、电力等领域应用广泛。
KingView软件基于Microsoft Windows XP，NT／2000操作系统．具有友好的人机操作界面、强大的IO设备端口驱动能力，可与各种PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等实时通讯。
由于在检测大量模拟量的工业现场使用PLC与组态软件通讯势必增加产品成本。
然而单片机接口丰富，与A／D转换模块组合可以完成相同的工作，并且系统可靠、成本低，固受到好评并广泛使用。
在工、农业生产和日常生活中，各个环节都与温度紧密相联，温度的测量及控制占据着极其重要地位。
温度已成为大多数仪器正常工作的前提，而且对温度的要求也越来越严格。
因此，温度检测与控制方法的研究越来越受到人们的重视。
目前,典型的温度测控系统是由模拟式温度传感器、A/D转换电路和单片机组成。
自动化程度和可靠性较高,使用方便,得到了广泛应用。
但是由于模拟式温度传感器输出为模拟信号,必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,成本较高。
而以DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口几乎不需要外围元件,使得硬件电路结构简单,广泛使用于远距离、多节点的场合。
具有较强的推广应用价值。
本设计基于组态王组态软件和单片机串口通讯实现了一种适合工业现场的远程温度监测系统，该方法既利用组态软件方便快捷的界面设计功能，又可借助编程实现大数据量的串口通信、复杂的数据分析和处理等功能。
实际运行效果表明：该监控系统实现了上位机与下位机之间连续、可靠的数据信息交换，是一种经济实用、安全有效的温度监测方式，可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
第1章组态王1.1组态王介绍组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
组态王软件经过七年开发，五年的各种突发环境的真实考验，九千例工程（钢铁，化工，电力，国属粮库，邮电通讯，环保，水处理，冶金等各行业）的现场运行（包括"中华世纪坛"国家标志性工程），现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防，航空航天等重大领。
本次设计使用的仿真是组态王6.5系列。
下一节具体的介绍组态王6.5。
1.2组态王6.5组态王6.5是亚控科技在组态王6.0x系列版本成功应用后，广泛征询数千家用户的需求和使用经验，采取先进软件开发模式和流程，由十多位资深软件开发工程师历时一年多的开发，及四十多位试用户一年多的实际现场考验。
使用更方便，功能更强大，性能更优异，软件更稳定，质量更可靠。
组态王6.5的推出再次验证了亚控科技"以客为尊、务实创新、勤奋正值、协作成长" 的经营理念。
亚控科技是一个永远都会将用户利益放在首位的、值得用户信赖的专业自动化软件服务商。
[1]使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法：(1)图形界面的设计；(2)构造数据库；(3)建立动画连接；(4)运行和调试。
1.2.1 组态王的特点它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。
通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。
而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。
它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
使用组态王软件开发具有以下几个特点:(1)实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的实验,从而大大减少购置仪器的经费。
(2)该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点。
对用户而言,操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果。
1.2.2分布式高速历史库过程数据的存储功能对于任何一个工业自动化系统来说都是至关重要的，随着自动化程度的进一步普及和提高，用户对重要数据的存储和使用的要求也越来越高。
面对对大批量实时数据的存储，必须解决同步存储速度响应慢、数据易丢失、存储时间短、存储占用空间大、数据读取访问速度慢等用户最关心的问题。
因为用户需要一个实时的、记录准确地、高效的、可节约用户硬件成本的工业过程数据存储方案。
组态王6.5顺应这种用户的期望，提供支持毫秒级高速历史数据的存储和查询功能的工业过程数据库。
真正的企业级生产过程数据仓库。
采用最新数据压缩和搜索引擎技术，数据压缩比优于20%，节约用户硬件成本；一个月内数据(单点，记录间隔10秒)按照每小时间隔，在百毫秒内即可完成查询。
真正实现历史库数据的数据追记、数据合并。
可以将特殊设备中存储的历史数据片段通过组态王驱动程序完整的合并到历史数据服务器中；也可以将远程站点上的组态王历史数据片段合并到历史数据服务器上。
