基于PLC的温度PID控制系统设计
摘要
温度控制已经成为人们日常生活生产的一个重要的环境控制因素。温度控制系统的使用，不但可以实现工业生产对于温度的有效控制，提高产品的质量以及生产效率，降低生产成本，而且还可以满足人们现代家居生活的智能化要求，实现温度控制智能化，也可以满足农业作物对于环境温度的要求。
本设计应用组态软件设计一个对加热炉体温度控制的监控系统，实现对实际工程问题的过程控制。通过西门子200PLC系列中的CPU226作为控制器进行设计，结合温度传感器作为采集温度对象，通过PLC内部的PID算法进行设计，结合组态软件实现整个系统的监控以及交互功能，最终达到温度PID控制目的。通过仿真测试，按照设定温度和设置好的PID参数进行调整，系统启动后自动将实际温度向设定温度靠近，最终到达设定温度和实际温度稳定在一个范围，调整PID参数实现更精准的温度控制。
关键词：温度系统；MCGS组态软件；PLC控制；仿真测试
目录
TOC\o1-2\h\u100601绪论 1
261601.1温度控制系统设计背景及意义 1
242241.2温度控制系统国内外发展现状 1
98972温度PID控制系统设计 3
21592.1温度控制系统的工作理论分析 3
29892.2温度控制系统方案的设计 3
178422.3MCGS的系统概述 4
215283温度PID控制系统硬件设计 5
72863.1PLC选型 5
117403.3MCGS设计 7
109034温度PID控制系统软件设计 12
41784.1控制流程图设计 12
162054.2IO地址分配 12
302174.3PID程序设计 13
67165仿真测试 20
23074总结 22
17377参考文献 23
15740附录一梯形图 24
21143附录二电路图 31
23092附录三组态界面 32
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1绪论
1.1温度控制系统设计背景及意义
温度控制是一个非常传统的控制系统，由于温度的通用性，在很多场合都能够用到，因此需要对其控制的研究也有很多。早期温度控制主要是通过接触器来进行，通过接触器的加热棒来进行加热，然后通过接触的通断实现控制温度稳定的功能。这个控制有一个优点，通过接触器能够全功率输出加热，然后由于水温最高只能100度，因此在一些特定场合能够满足控制需求。但是随着这个加工工艺的提升，对温度的控制要求也是越来越高，通过接触器的简单控制已经无法满足系统的精准控制要求。为了解决这个问题，目前有很多SCR可控硅出现，这些加热的方式不同，他的导通不是像接触器一样只有通过和断开两个模式，他能够根据信号的输入，进行开度调节，其开度包括0到百分百输出。
控温主要的方式有很多，其中包括温控表控制，PLC控制，以及工控的控制。每一个控制都能够满足控制温度的要求，是目前进行智能控温的基本要求。但是如果控制系统中温度指示其中一个环节，或者核心环节，系统还需要进行其他的逻辑控制，因此需要进行对控制器带有可编程，自带输入输出具备扩展能力的进行设计，因此采用PLC作为控制器是非常有优势的，他能够满足目前的控制需求达到控制目的。PLC在当下是一款应用比较广的控制器，其自带的逻辑功能，以及自身拥有的控制扩展能力能够符合各种控制换进的需求，达到控制目的，因此本设计采用PLC作为控制系统，且这个控制系统包括了很多品牌，这种品牌中西门子PLC是目前应用比较多的PLC。
在目前这个高速发展的社会中，温度在许多工业加工工艺中都是一个非常重要的因素，如果嫩巩固稳定的进行控制能够保证工艺产品的质量以及工艺系统中产品的成本降低。因此通过温度控制能够温定的处于某个值，对着这个系统有着非常多的优势，温度的使用比如在化工中反应的促进，抛光时候温度对抛光的影响等等，在这些场合，其控制是非常重要的。
1.2温度控制系统国内外发展现状
温度控制早期在国外通过继电器的控制，触点控制接触器的线圈，来进行加热控制，一般都在锅炉和水温控制，能够简单的进行温度控制，但是精度要求不高，因此随着工业自动化的提高，对生产中对于变量变化进行控制的需求也是越来越高。
温度这个因素在工业控制中是非常多的，通过工业控制来是实现温度的整体调节，尤其是在一些长晶体，炼钢这些工业生产中，温度这个环境因素也是非常重要的，比如智能家居，还有大棚蔬菜这些，都是非常有功能需求的，因此整个环