西门子PLC电源模块代理商西门子NCU数控主板经销商
上海赞国自动化科技有限公司是从事西门子工业自动化产品销售和集成的高新技术企业。在西门子工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业”，以实现可的发展。 多年以来，公司坚持“以客户为本，与客户共同发展”的思想，全力以赴为工矿用户、设计单位、工程公司提供高、高性、高可靠性的整体解决方案。 “我们不仅仅销售的产品...
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上海赞国自动化科技有限公司
联系人 ：黄工（销售/经理）
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《销售态度》：保证、诚信服务、及时到位！
《销售宗旨》：为客户创造价值是我们永远追求的目标！
《服务说明》：现货配送至各地含税（17%）含运费！
《产品》：原装，全新原装！均可质保一年，罚十！
《产品优势》：销售 薄销 信誉好，口碑好，价格低，货期短，大量现货,服务周到
本公司是西门子核心代理商，提供更优惠的折扣价格，常年备有大量库存，价格优，供货快捷，有大量西门子工控系列，屏6,PLC100/200/300/400,变频器，6DD，6RA，工业以太网，电缆，LOGO！模块，电源等，，，现货优惠，欢迎来电
西门子股份公司是全球电子电气工程领域的企业,主要业务集中在工业,能源,,基础设施与城市四个领域.植根140多年来,西门子以创新的技术,的产品和解决方案对的发展提供支持,并以出众的品质,的技术,不懈的创新追求,确立了在市场的地位. 创立于1847年的西门子股份公司是全球电子电气工程领域的企业。西门子自1872年进入，140余年来以创新的技术、的解决方案和产品坚持不懈地对的发展提供支持，并以出众的品质和令人信赖的可靠性、的技术成就、不懈的创新追求，确立了在市场的地位。2013财年（2012年10月1日到2013年9月30日），西门子在的营收达到61.4亿欧元，拥有近32,000名员工、20个研发中心、76家企业*。西门子已经成为社会和经济不可分割的一部分，并竭诚与携手合作，共同致力于实现可发展。
2014年9月，西门子股份公司和博世集团达成协议：罗伯特·博世公司将收购西门子所持有的合资企业博世和西门子家用电器集团（简称博西家电）50%的股份，交易完成后博西家电将成为博世集团的全资子公司，西门子退出家电领域。出售家电业务正是西门子专注于电气化、自动化和数字化战略的体现。[1]
* 该数据系指西门子在开展的公司。西门子S7-300PLCps307电源模块,CPU模块,321,322,数字量输入输出,331,332模拟量输入输出模块,338编码器模块,IM360,IM361通讯模块,CP343以太网模块,FMxxx计数模块,还有称重模块
公司介绍：
上海西门子经销，主要经营西门子PLC，西门子屏，西门子变频器，西门子CPU224XP,CPU224CN,CPU226CN,CPU222CN,西门子plc编程线,西门子变频器,西门子plc编程电缆。S7-300西门子plc及S7-1200西门子plc。
本公司主要从事工业自动化产品的工程和销售。公司以低廉的价格，强大的技术力量，周到的服务取得用户的信任。本公司的客户范围广泛，行业涉及冶金，造纸机械，纺织机械，水处理设备，水泥，饮料，包装等生产企业，大专校，科研单位和工程公司等。
公司库存大量西门子PLC，西门子变频器，西门子屏，产品种类、型号齐全，涵盖了200系列西门子PLC、300系列西门子PLC及其EM221模块、EM222模块、EM223模块、EM231模块、EM232模块、EM235模块、PPI电缆、MPI电缆、5611卡、321、322、323、331、EM332模块等，S7-200系列主机包括CPU224CN、CPU226CN、CPU224XP，S7-300系列主机包括CPU312、CPU313、CPU314、CPU315-2DP等，价格低,交货速度快。
产品类别:产品 S7-200系列 CPU224CN CPU226CN CPU224XP CPU222CN 西门子模块 EM231CN EM235CN EM221CN EM222CN EM223CN EM232CN 3223 西门子PLC编程电缆 西门子plc编程线 S7-300系列 CPU312C CPU313 CPU314C CPU315-2DP CPU317-2DP ART200系列 西门子变频器 西门子屏
西门子PLC电源模块代理商西门子NCU数控主板经销商
CPU模块
6ES72110AA230B0 CPU221 DC/DC/DC 6输入/4输出
6ES72110BA230B0 CPU221 AC/DC/继电器 6输入/4输出
6ES72121AB230B0 CPU222 , DC/DC/DC 8输入/6输出
6ES72121BB230B0 CPU222 , AC/DC/继电器 8输入/6输出
6ES72141AD230B0 CPU224,DC/DC/DC 14输入/10输出(16K程序与数据空间)
6ES72141BD230B0 CPU224 ,AC/DC/继电器 14输入/10输出(16K程序与数据空间)
6ES72142AD230B0 CPU224XP ,DC/DC/DC 14输入/10输出,2AI/1AO
6ES72142BD230B0 CPU224XP CN AC/DC/继电器 14输入/10输出,2AI/1AO
6ES72162AD230B0 CPU226 ,DC/DC/DC 24输入/16输出(26K程序与数据空间)
6ES72162BD230B0 CPU226,AC/DC/继电器 24输入/16输出(26K程序与数据空间)
数字量 I/O 扩展模块
6ES72211BF220A0 EM221数字量输入模块 8输入 24VDC
6ES72211BH220A0 EM221 数字量输入模块 16输入 24VDC
6ES72211EF220A0 EM221 数字量输入模块 8 输入(交流120/230VAC)
6ES72221BF220A0 EM222 数字量输出模块 8输出24VDC
6ES72221EF220A0 EM222 数字量输出模块 8 输出(交流120/230VAC )
6ES72221HF220A0 EM222 数字量输出模块 8输出 继电器输出
6ES72221BD220A0 EM222数字量输出模块 4输出24VDC-5A
6ES72221HD220A0 EM222数字量输出模块 4输出继电器-10A
6ES72231BF220A0 EM223数字量输入/输出模块,4输入/4输出,24VDC
6ES72231HF220A0 EM222 数字量输出模块 8输出 继电器输出
6ES72231BH220A0 EM223数字量输入/输出模块,8输入/8输出,24VDC
6ES72231PH220A0 EM223数字量输入/输出模块,8输入/8继电器输出,24VDC
6ES72231BL220A0 EM223数字量输入/输出模块,16输入/16输出 24VDC
6ES72231PL220A0 EM223数字量输入/输出模块,16输入/16继电器输出 24VDC
6ES72231BM220A0 EM223数字量输入/输出模块,32输入/32输出 24VDC
6ES72231PM220A0 EM223数字量输入/输出模块,32输入/32继电器输出 24VDC
模拟量 I/O 扩展模块
6ES72317PD220A0 EM231,8 路输入热电偶
6ES72317PF220A0 EM231,4 路输入热电偶
6ES72317PB220A0 EM231 2 路输入热电阻
6ES72317PC220A0 EM231 4 路输入热电阻
6ES72310HC220A0 EM231 模拟量输入模块,4 输入
6ES72310HF220A0 EM231 模拟量输入模块,8 输入
6ES72320HB220A0 EM232, 模拟量输出模块,2 输出
6ES72320HD220A0 EM232, 模拟量输出模块,4 输出
6ES72350KD220A0 EM235, 模拟量输入/输出模块4 输入/1 输出模块*12
通讯模块
6ES72770AA220A0 EM277 PROFIBUS-DP 模块
6ES72411AA220A0 EM 241 调制解调器模块
6ES72531AA220A0 EM 253 定位模块
6GK72431EX010E0 CP243-1和CP243-1 IT 以太网模块
配件
6ES72918GF230A0 MC291,S7-200 CPU存储器盒,64 KB
6ES72918GH230A0 MC291,S7-200 CPU存储器盒,256KB
6ES72971AA230A0 新CPU 221 和222 时钟卡(包括电池卡功能):新时钟卡只能在新一代CPU 中工作,新时钟 卡不能在第二代CPU 中工作,原时钟卡不能在新一代CPU 中工作。
6ES72906AA200A0 扩展电缆,I/O 扩展,0.8 米,CPU 22x/EM
6ES72918BA200A0 BC 293 S7-200CPU电池盒(锂电池CPU22X系列)
6ES79013CB300A0 编程通讯电缆,串口,PC/PPI,RS232/485 转换,带光电隔离,大187.5K 波特率,支持多主站
6ES79013DB300A0 编程通讯电缆,U接口,PC/PPI,U/RS485 转换,带光电隔离,大187.5K 波特率,支持多主站
6ES79010BF000AA0 MPI电缆(通讯电缆)
6ES79011BF000A0 HMI/PC连接电缆 5米 配232线972-0CA23用
6ES79720AA010A0 RS-485 IP 20 中继器 隔离
6ES79720BA120A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,90度出线,无编程器接口
6ES79720BB120A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,90度出线,有编程器接口
6ES79720BA410A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,45度出线,无编程器接口
6ES79720BB410A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,45度出线,有编程器接口
6ES79720BA500A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,90度出线,无编程器接口,快速连接
6ES79720BB500A0 PROFIBUS 总线接头,RS485,90度出线,有编程器接口,快速连接
西门子S7-300系列相关型号及订货号如下:
电源模板
6ES7 307-1BA00-0AA0 西门子电源模块(2A)
6ES7 307-1EA01-0AA0 西门子电源模块(5A)
6ES7 307-1KA02-0AA0 西门子电源模块(10A)
CPU
6ES7 312-1AE13-0AB0 西门子CPU312,32K内存,
升级为6ES7312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0 西门子CPU312C,32K内存 10DI/6DO
升级为6ES7312-5BF04-0AB0
6ES7 313-5BF03-0AB0 西门子CPU313C,64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升级为6ES7313-5BG04-0AB0
6ES7 313-6BF03-0AB0 西门子CPU313C-2PTP,64K内存 16DI/16DO
升级为6ES7313-6BG04-0AB0
6ES7 313-6CF03-0AB0 西门子CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO
升级为6ES7313-6CG04-0AB0
6ES7 314-1AG13-0AB0 西门子CPU314,96K内存,
升级为6ES7314-1AG14-0AB0
6ES7 314-6BG03-0AB0 西门子CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升级为6ES7314-6BH04-0AB0
6ES7 314-6CG03-0AB0 西门子CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升级为6ES7314-6CH04-0AB0
6ES7 315-2AG10-0AB0 西门子CPU315-2DP, 128K内存
升级为6ES7315-2AH14-0AB0
6ES7 315-2EH13-0AB0 西门子CPU315-2 PN/DP, 256K内存
升级为6ES7315-2EH14-0AB0
6ES7 317-2AJ10-0AB0 西门子CPU317-2DP,512K内存
升级为6ES7317-2AK14-0AB0
6ES7 317-2EK13-0AB0 西门子CPU317-2 PN/DP,1MB内存
升级为6ES7317-2EK14-0AB0
6ES7 318-3EL00-0AB0 西门子CPU319-3 PN/DP,1.4M内存
升级为6ES7318-3EL01-0AB0
内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 西门子SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0 西门子321开入模块(16点,24VDC)
6ES7 321-1BH10-0AA0 西门子321开入模块(16点,24VDC)
6ES7 321-1BH50-0AA0 西门子321开入模块(16点,24VDC,源输入)
6ES7 321-1BL00-0AA0 西门子321开入模块(32点,24VDC)
6ES7 321-7BH01-0AB0 西门子321开入模块(16点,24VDC,诊断能力)
6ES7 321-1EL00-0AA0 西门子321开入模块(32点,120VAC)
6ES7 321-1FF01-0AA0 西门子321开入模块(8点,120/230VAC)
6ES7 321-1FF10-0AA0 西门子321开入模块(8点,120/230VAC)与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0 西门子321开入模块(16点,120/230VAC)
6ES7 321-1CH00-0AA0 西门子321开入模块(16点,24/48VDC)
6ES7 321-1CH20-0AA0 西门子321开入模块(16点,48/125VDC)
6ES7 322-1BH01-0AA0 西门子322开出模块(16点,24VDC)
6ES7 322-1BH10-0AA0 西门子322开出模块(16点,24VDC)高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 西门子322开出模块(8点,48-125VDC)
6ES7 322-8BF00-0AB0 西门子322开出模块(8点,24VDC)诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 西门子322开出模块(16点,24VDC,接点,故障保护)
6ES7 322-1BL00-0AA0 西门子322开出模块(32点,24VDC)
6ES7 322-1FL00-0AA0 西门子322开出模块(32点,120VAC/230VAC)
6ES7 322-1BF01-0AA0 西门子322开出模块(8点,24VDC,2A)
6ES7 322-1FF01-0AA0 西门子322开出模块(8点,120V/230VAC)
6ES7 322-5FF00-0AB0 西门子322开出模块(8点,120V/230VAC,接点)
6ES7 322-1HF01-0AA0 西门子322开出模块(8点,继电器,2A)
6ES7 322-1HF10-0AA0 西门子322开出模块(8点,继电器,5A,接点)
6ES7 322-1HH01-0AA0 西门子322开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0 西门子322开出模块(8点,继电器,5A,故障保护)
6ES7 322-1FH00-0AA0 西门子322开出模块(16点,120V/230VAC)
6ES7 323-1BH01-0AA0 西门子323模块8点输入,24VDC;8点输出,24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0 西门子323模块16点输入,24VDC;16点输出,24VDC模块
西门子S7-400 PLC系列相关型号及订货号如下:
电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 971-0BA00 备用电池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 套件包括 2 个CPU、1个H型机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 套件包括 2 个CPU、1个H型机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-N/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-N/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-N/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0 西门子331模拟量输入模块(8路,多种)
6ES7 331-7KB02-0AB0 西门子331模拟量输入模块(2路,多种)
6ES7 331-7NF00-0AB0 西门子331模拟量输入模块(8路,15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0 西门子331模拟量输入模块(8路,15位精度)4通道
6ES7 331-7HF01-0AB0 西门子331模拟量输入模块(8路,14位精度,快速)
6ES7 331-1KF01-0AB0 西门子331模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0 西门子3318路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0 西门子3318路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0 西门子332模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0 西门子332模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0 西门子332模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0 西门子332模拟量输出模块(4路,15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 西门子334模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出(2路)
6ES7 334-0CE01-0AA0 西门子334模拟量输入(4路)/模拟量输出(2路)
附件
6ES7 365-0BA01-0AA0 西门子IM365接口模块
6ES7 360-3AA01-0AA0 西门子IM360接口模块
6ES7 361-3CA01-0AA0 西门子IM361接口模块
6ES7 368-3BB01-0AA0 西门子连接电缆 (1米)
6ES7 368-3BC51-0AA0 西门子连接电缆 (2.5米)
6ES7 368-3BF01-0AA0 西门子连接电缆 (5米)
6ES7 368-3CB01-0AA0 西门子连接电缆 (10米)
6ES7 390-1AE80-0AA0 西门子导轨(480mm)
6ES7 390-1AF30-0AA0 西门子导轨(530mm)
6ES7 390-1AJ30-0AA0 西门子导轨(830mm)
6ES7 390-1BC00-0AA0 西门子导轨(2000mm)
6ES7 392-1AJ00-0AA0 西门子20针前连接器
6ES7 392-1AM00-0AA0 西门子40针前连接器
功能模板
6ES7 350-1AH03-0AE0 西门子FM350-1 计数器功能模块
6ES7 350-2AH00-0AE0 西门子FM350-2 计数器功能模块
6ES7 351-1AH01-0AE0 西门子FM351 定位功能模块
6ES7 352-1AH02-0AE0 西门子FM352 电子凸轮控制器+组态包光盘
6ES7 355-0VH10-0AE0 西门子FM355C 闭环控制模块
6ES7 355-1VH10-0AE0 西门子FM355S 闭环控制
6ES7 355-2CH00-0AE0 西门子FM355-2C 闭环控制模块
6ES7 355-2SH00-0AE0 西门子FM355-2S 闭环控制模块
6ES7 338-4BC01-0AB0 西门子338位置输入模块
6ES7 352-5AH00-0AE0 西门子FM352-5高速布尔处理器
6ES7 352-5AH00-7XG0 西门子FM352-5功能包
内存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字节 RAM
6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字节 RAM
6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字节 RAM
6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字节 RAM
6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字节 RAM
6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字节 RAM
6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字节 RAM
6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字节 RAM
6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字节 RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字节 RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字节 FLASH EPROM
6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字节 FLASH EPROM
6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字节 FLASH EPROM
开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(16点,24VDC)中断
6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(32点,24VDC)
6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(32点,120VUC)
6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(16点,120/230VUC)
6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(16点,24V到60VUC)
1.1 课题研究背景
温度是工业生产中常见的工艺参数，任何物理变化和化学反应都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等[1]。温度控制的工艺复杂多变，具有不确定性，因此对要求更为的控制技术和控制理论。
可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的自动装置。它具有抗能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用[2]。
目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID结构简单、性好、工作可靠、使用中不必弄清的数学模型[3]。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。
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组态是指一些数据采集与控制的，它们是在自动控制监控层一级的平台和，使用灵活的组态，为用户提供快速构建工业自动 控制监控功能的、通用层次的工具。在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成.组态王是国内一家较有影响力的组态公司的，组态王具有流程画面，数据记录，趋势曲线，窗口，生产报表等功能，已经在多个领域被应用[4]。
1.2 温度控制的发展状况
温度控制在工业生产中了广泛的应用，在工农业生产、、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制是人类供热、取暖的主要设备的驱动 来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断，温度控制的控制技术迅速发展。当前比较流行的温度控制有基于单片机的温度控制，基于PLC 的温度控制，基于工控机（IPC）的温度控制，集散型温度控制（DCS），现场总线控制（FCS）等。
单片机的发展历史虽不长，但它凭着体积小，成本低，功能强大和可靠性高等特点，已经在许多领域了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位 机，其性能进一步[5]。基于单片机的温度控制运行，工作精度高。但相对其他温度而言，单片机响应速度慢、中断源少，不利于在复杂 的，高要求的中使用。
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PLC是一种数字控制电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。PLC可靠性高、抗能力强、编程简单，易于被工程人员和使用，目前在工业领域上被广泛应用[6]。相对于 IPC，DCS，FSC等而言，PLC是具有成本上的优势。因此，PLC着很大的市场份额，其前景也很有前途。
工控机（IPC）即工业用个人计算机。IPC的性能可靠、丰富、价格低廉，应用日趋广泛。它能够适应多种工业恶劣，抗振动、抗高温、防灰尘，防电磁辐射。过去工业锅炉大多用人工结合常规仪表监控，一般较难达到满意的结果，原因是工业锅炉的是一个多变量输入的复杂。影响的因素十分复 杂，较正确的数学模型不易建立，以经典的PID为基础的常规仪表控制，已很难达到佳状态。而计算机提供了诸如数字滤波，积分分离PID，选择性PID。 参数自整定等各种灵活算法，以及“模糊判断”功能，是常规仪表和人力难以实现或无法实现的[7]。在工业锅炉温度检测控制中采用控机工可大大了对锅炉的监控品质，了平均热效率[7]。但如果单独采用工控机作为控制，又有易和可靠性差的缺点。
集散型温度控制（DCS）是一种功能上分散，上集中上集中的控制。与常规仪表相比具有丰富的监控、协调功能等特点。DCS的关键是通 信。也可以说数据公路是分散控制DCS的脊柱。由于它的任务是为所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了体的灵活性和性。基本DCS的温度控制提供了生产的自动化水平和水平，能操作人员的劳动强度，有助于的效率[8]。但DCS在设备配置上要求网 络、控制器、电源甚至模件等都为冗余结构，支持无扰切换和带电插拔，由于设计上的高要求，DCS成本太高。
现场总线控制（FCS）综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段的。其优势在于网络化、分散化控制。基于总线控制（FCS）的温度控制具有高精度，高智能，便于等特点，FCS由于信息处理现场化，能直接执行传感、控制、和计算功能。而且它可以对现场装置(含变送器、执行器等)进行远程诊断、和组态，这是其他无法达到的[9]。但是，FCS还没有完全成熟，它才刚刚进入实用化的 现阶段，另一方面，另一方面，目前现场总线的共有12种之多，这给FSC的广泛应用添加了很大的阻力。
各种温度都有自己的优缺点，用户需要根据实际需要选择配置，当然，在实际运用中，为了达到更好的控制，可以采取多个的集成，做到互补长短。
温度控制在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，体发展水平仍然不高，同、美国、德国等相比有着较大差距。 成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度控制，难于控制滞后、复杂、时变温度控制。而适应于较高控制的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国工作的滞 后，还没有出性能可靠的自整定。控制参数大多靠人工及现场调试确定。国外温度控制发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。、美国、德国、瑞典等技术，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。目前，国外温度控制及仪表正 朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展[10]。
1.3本文的研究内容
本论文主要是利用PLC S7-200 采用PID控制技术做一个温度控制，要求误差不过正负1℃，并且用组态实现在线监控。具体有以下几方面的内容：
章，对PLC应用的背景进行了阐述，并介绍当前温度控制的发展状况。
第二章，简单概述了PLC的基本概念以及组成。
第三章，介绍了控制设计所采用的硬件连接、使用以及编程的简单介绍。
第四章，介绍了本论文中用到的一些算法和思想，包括PWM、PID控制、PID在PLC中的使用以及PID的参数整定。
第五章，介绍了设计程序的设计思想和程序，包括助记符语言表和梯形图。
第六章，介绍了组态画面的设计。
第七章，进行设计，检验控制控制。
第八章,对全文进行结。
第二章 可编程控制器的概述
2.1 可编程控制器的产生
可编程控制器是一种工业控制计算机，英文全称：Programmable Controller，为了和个人计算机(PC)区分，一般称其为PLC。可编程控制器(PLC)是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的自动 装置。其性能优越，已被广泛地应用于工业控制的各个领域。
20世纪60年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，但由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大，未能在工业领域中推广。
1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备条件，立即引起了开潮。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出了上台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。
可编程控制器自问世以来，发展极为迅速。1971年开始生产可编程控制器，而欧洲是1973开始的。如今，各国的一些的电气工厂几乎都在生产可编程控制器[11]。可编程控制器从诞生到现在经历了四次更新换代，见表1-1。
表 1-1 可编程控制器功能表
代次 器件 功能
代 1位处理器 逻辑控制功能
第二代 8位处理器及存储器 产品系列化
第三代 高性能8位微处理器及位片式微处理器 处理速度，向多功能及联网通信发展
16位、32位微处理器及高性能位片式微处理器 逻辑、运动、数据处理、联网功能的多功能
2.2 可编程控制器的基本组成
PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种。整体式PLC一般由CPU板、I/O板、显示面板、内存和电源组成。模块式PLC一般由CPU模块、I /O模块、内存模块、电源模块、底版或机架组成。本论文实物采用的是模块式的PLC，不管PLC，都是属于总线式的结构，其构成如图2-1所示 [12]。
1) CPU（处理器）
和一般的微机一样，CPU是微机PLC的核心，主要由运算器、控制器、寄存器以及实现他们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个的控制规模、工作速度和内存容量。
CPU控制着PLC工作，通过读取、解释指令，指导PLC有条不紊的工作。
2) 存储器
存储器（内存）主要用语存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成部分。PLC中的存储器一般包括程序存储器和用户程序存储器两部分。程序一般由厂家编写的，用户不能修改；而用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。
3) 输入输出模块
输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元。PLC提供了各种工作电平、连接形式和驱动能力的I/O模块，有各种功能的I/O模块供拥护选用。按 I/O点数确定模块的规格和数量，I/O模块可多可少，但其大数受PLC所能的配置能力，即底版的。
PLC还提供了各种各样的特殊的I/O模块，如热电阻、热电偶、高速计算器、位置控制、以太网、现场总线、温度控制、中断控制、声音输出、打印机等型或智能型模块，用以各种特殊功能的控制要求。智能接口模块是一的计算机，它有自己的CPU、程序、存储器及与PLC总线相连接的接 口。
4)编程装置
编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调户程序，用户程序的执行，显示PLC状态、内部器件 及的参数等。常见的编程器有简易手持编程器、智能图形编程器和基于PC的编程。目前PLC制造厂家大都了计算机辅助PLC编程支持， 当个人计算机安装了PLC编程支持后，可用作图形编程器，进行用户程序的编辑、修改，并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。
5）电源
PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高的工作性好、抗能力强 的开关稳压电源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化配置。
第三章 硬件配置和
3.1实验配置
3.1.1 西门子S7-200
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。本论文采用的是CUP224。它具有24个输入点和16个输出点。S7-200系列的基本单元如表3-1所示[13]。
3.1.2 传感器
热电偶是一种感温元件，它直接测量温度，并把温度转换成热电动势。常用热电偶可分为热电偶和非热电偶两大类。所调用热电偶是指标 准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非化热电偶在使用范围或数量级上均不及化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊的测量。化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC生产，并S、B、E、K、R、J、T七种化热电偶为我国统一设计型热电偶。本论文才用的是K型热电阻[14]。
3.1.3 EM 231模拟量输入模块
传感器检测到温度转换成0～41mv的电压，需要配置模拟量输入模块把电压转换成数字再送入PLC中进行处理。在这里，我们选用了西门子EM231 4TC模拟量输入模块。
EM231热电偶模块提供一个方便的，隔离的接口，用于七种热电偶类型：J、K、E、N、S、T和R型，它也允许连接微小的模拟量(±80mV范围)，所有连到模块上的热电偶必须是相同类型，且好使用带屏蔽的热电偶传感器。
EM231模块需要用户通过DIP开关进行选择的有：热电偶的类型、断线检查、测量单位、冷端补偿和开路故障方向，用户可以很方便地通过位于模块下部的组态DIP开关进行以上选择，如图3-2所示。本设计采用的是K型热电偶，结合其他的需要，我们设置DIP开关为00100000。
对于EM231 4TC模块，SW1～SW3用于选择热电偶类型，见表3-3 。SW4没有使用，SW5用于选择断线检测方向，SW6用于选择是否进行断线检测，SW7用于选择测量单位，SW8用于选择是否进行冷端补偿，见表3-4[15]。
为了使DIP开关设置起作用，用户需要给PLC的电源断电再通电。
3.2 STEP 7 Micro/WIN32介绍
STEP 7-MWIN32编程是基于Windows的应用，是西门子公司专门为SIMTIC S7-200系列PLC设计的。该功能强大，界面友好，并有方便的联机功能。用户可以利用该程序，也可以实现监控用户程序的执行状态，该是SIMATIC S7-200拥护不可缺少的工具
3.2.1安装STEP 7-MWIN32 V4.0
在开始安装的时候是选择语言界面，对于版本4.0来说，这时候没有选择中文的，但可以先选择其他语言，见图3-5。等安装好之后再进行语言的切换。
在安装的后，会出现一个界面，按照硬件的配置，我们需要用232通信电缆，采用PPI的通信，所以要选择PPI/PC Cable(PPI)，这个时候在弹出来的窗选择端口地址，通信，一般选择默认就可以了，见图3-6。
如果想改变编程界面的语言，可在的主界面的工具栏中选择tools目录下选择option选项，在出现的界面中选择general,然后在右下角就可以选择中文了。见图3-7所示。
3.2.2 参数设置
块用来设置S7-200 CPU的选项和参数等。块更改后需要下载到CPU中，新的设置才能生效。块的设置如下，需要注意的是，PLC的地址默认是2，但本设计中需要 用到的地址是1，如图3-8。通信端口的设置，同样的，我们用到的地址是1，如图3-9所示。
图 3-9 通信端口设置
第四章 控制算法描述
4.1 PWM技术
脉宽调制（PWM）是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在测量、通信、功率控制与变换的许多领域中。
PWM是一种对模拟电平进行数字编码的。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟的电平进行编码。PWM仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF) [16]。
本论文中采样周期和加热周期都是10秒。采样后，根据温差的大小进行PID调节，转化一个加热时间（0-10秒）作为下一个加热周期的加热时间。例如 温差大，加热时间就大，温差小，那么加热时间就小。程序采用的是粗调和微控两段式控制。在粗控调阶段，占空比恒为一。在微控制阶段，占空比就根据温差不停地变化。
4.2 PID控制程序设计
模拟量闭环控制的是PID控制，PID在工业领域的应用已经有60多年，现在依然广泛地被应用。人们在应用的中积累了许多的，PID的研究已经到达一个比较高的程度。
比例控制(P)是一种简单的控制。其控制器的输出与输入误差成比例关系。其特点是具有快速反应，控制及时，但不能余差。
在积分控制(I)中，控制器的输出与输入误差的积分成正比关系。积分控制可以余差，但具有滞后特点，不能快速对误差进行有效的控制。
在微分控制(D)中，控制器的输出与输入误差的微分（即误差的变化率）成正比关系。微分控制具有前作用，它能误差变化的趋势。避免较大的误差出现，微分控制不能余差。
PID控制，P、I、D各有自己的优点和缺点，它们一起使用的时候又和互相制约，但只有合理地选取PID值，就可以较高的控制[17]。
4.2.1 PID控制算法
如图4-1所示，PID控制器可调节回路输出，使达到状态。偏差e和输入量r、输出量c的关系:
(4.2)
控制器的输出为:
(4.3)
上式中, ——PID回路的输出;
——比例系数P;
——积分系数I;
——微分系数D;
PID调节器的传输函数为：
(4.4)
数字计算机处理这个函数关系式，必须将连续函数离散化，对偏差周期采样后，计算机输出值。其离散化的规律如表4-5所示：
表 4-5 模拟与离散形式
模拟形式 离散化形式
所以PID输出经过离散化后，它的输出方程为:
式4.8中，
称为比例项；
称为积分项；
称为微分项；
上式中，积分项 是包括个采样周期到当前采样周期的所有误差的累积值[17]。计算中，没有必要保留所有的采样周期的误差项，只需要保留积分项前值，计算机的处理就是按照这种思想。故可利用PLC中的PID指令实现位置式PID控制算法量[18]。
4.2.2 PID在PLC中的回路指令
现在很多PLC已经具备了PID功能，STEP 7 Micro/WIN就是其中有的是模块，有些是指令形式。西门子S7-200系列PLC中使用的是PID回路指令。见表4-7。
表4-7 PID回路指令
名称 PID运算
指令格式 PID
指令表格式 PID TBL，LOOP
梯形图
使用：当EN端口执行条件存在时候，就可进行PID运算。指令的两个操作数TBL和LOOP，TBL是回路表的起始地址，本文采用的是VB100，因 为一个PID回路占用了32个字节，所以VD100到VD132都被占用了。LOOP是回路号，可以是0~7，不可以重复使用。PID回路在PLC中的地址分配情况如表4-8所示。
表4-8 PID指令回路表
偏移地址 名称 数据类型 说明
0 变量（PVn） 实数 必须在0.0~1.0之间
4 给定值（SPn） 实数 必须在0.0~1.0之间
8 输出值（Mn） 实数 必须在0.0~1.0之间
12 增益（Kc） 实数 比例常数，可正可负
16 采样时间（Ts） 实数 单位为s，必须是正数
20 采样时间（Ti） 实数 单位为min，必须是正数
24 微分时间（Td） 实数 单位为min，必须是正数
28 积分项前值（MX） 实数 必须在0.0~1.0之间
32 变量前值（PVn-1） 实数 必须在0.0~1.0之间
1) 回路输入输出变量的数值转换
本文中，设定的温度是给定值SP，需要控制的变量是炉子的温度。但它不完全是变量PV，变量PV和PID回路输出有关。在本文中，经过测量的温度被转化为温度值才是变量，所以，这两个数不在同一个数量值，需要他们作比较，那就必须先作一下数据转换。温度输入变量的数10倍据转化。 传感器输入的电压经过EM231转换后，是一个整数值，他的值大小是实际温度的把A/D模拟量单元输出的整数值的10倍。但PID指令执行的数据必须是实数型，所以需要把整数转化成实数。使用指令DTR就可以了。如本设计中，是从AIW0读入温度被传感器转换后的数字量。其转换程序如下:
MOVW AIW0, AC1
DTR AC1, AC1
MOVR AC1, VD100
2) 实数的归一化处理
因为PID中除了采样时间和PID的三个参数外，其他几个参数都要求输入或输出值0.0~1.0之间，所以，在执行PID指令之前，必须把PV和SP的值作归一化处理。使它们的值都在0.0~1.0之间。归一化的公式如4.9:
（4.9）
式中, ——化的实数值；
——未化的实数值;
——补偿值或偏置，单极性为0.0，双极性为0.5;
——值域大小，为大允许值减去小允许值，单极性为32000.双极性为6400。
本文中采用的是单极性，故转换公式为:
（4.10）
因为温度经过检测和转换后，的值是实际温度的10倍，所以为了SP值和PV值在同一个数量值，我们输入SP值的时候应该是填写一个是实际温度10倍的 数，即想要设定目标控制温度为100℃时，需要输入一个1000。另外一种实现就是，在归一化的时候，值域大小可以缩小10倍，那么，填写目标温度的时候就可以把实际值直接写进去[19]。
3) 回路输出变量的数据转换
本设计中，利用回路的输出值来设定下一个周期内的加热时间。回路的输出值是在0.0~1.0之间，是一个化了的实数，在输出变量传送给D/A模拟量单元之前，必须把回路输出变量转换成相应的整数。这一是实数值化。
（4.11）
S7-200不提供直接将实数一步转化成整数的指令，必须先将实数转化成双整数，再将双整数转化成整数。程序如下：
ROUND AC1, AC1
DTI AC1, VW34
4.2.3 PID参数整定
PID参数整定就是确定调节器的比例系数P、积分时间Ti和和微分时间Td，的静态和动态特性，使的过渡达到为满意的指标要求。一般可以通过理论计算来确定，但误差太大。目前，应用多的还是工程整定法：如法、衰减曲线法、临界比例带法和反应曲线法。
法又叫现场凑试法，它不需要进先的计算和实验，而是根据运行，利用一组参数，根据反应曲线的效果不断地改变参数，对于温度控制，工程上已经有大量的，其规律如表4-12所示。
表 4-12温度控制器参数数据
被控变量 规律的选择 比例度 积分时间（分钟） 微分时间（分钟）
温度 滞后较大 20~60 3~10 0.5~3
实验凑试法的整定步骤为"先比例，再积分，后微分"。
1）整定比例控制
将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至反应快、调小的响应曲线。
2）整定积分环节
先将步骤1）中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应比例系数，反复试凑至较满意的响应，确定比例和积分的参数。
3）整定微分环节环节
先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至满意的控制效果和PID控制参数[20]。
根据反复的试凑，调出比的结果是P=120. I=3.0 D=1.0。
第五章 程序设计
5.1方案设计思路
PLC采用的是的S7-200，CPU是224系列，采用了5个灯来显示的状态，分别是运行灯，停止灯，温度正常灯，温度过高（警示灯）灯，和加热灯，可以通过5个灯的开关状况判断加热炉内的大概情况。K型传感器负责检测加热炉中的温度，把温度转化成对应的电压，经过PLC模数转换后进行 PID调节。根据PID输出值来控制下一个周期内（10s）内的加热时间和非加热时间。在加热时间内使得继电器接通，那加热炉就可处于加热状态，反之则停 止加热[21]。
1) 硬件连线如图5-1所示。
2) I/O点地址分配如表5-2所示。
地址 名称 功能
I0.1 启动按扭 按下开关，设备开始运行
I0.2 开关按钮 按下开关，设备停止运行
I0.3 保护按钮 按下开关，终止加热
Q0.0 运行灯 灯亮表示设备处于运行状态
Q0.1 停止灯 灯亮表示设备处于停止状态
Q0.3 温度状态指示灯（正常 灯亮表示炉温在正常范围内
Q0.4 温度状态指示灯（危险） 灯两表示炉温过高，处于危险状态
Q0.5 固态继电器 灯亮表示加热炉正处于加热阶段
3）程序地址分配如表5-3所示。
表 5-3 内存地址分配
地址 说明
VD0 用户设定比例常数P存放地址
VD4 用户设定积分常数I存放地址
VD8 用户设定微分常数D存放地址
VD12 目标设定温度存放地址
VD16 运行时间秒存放地址
VD20 运行时间分钟存放地址
VD30 当前实际温度存放地址
VW34 一个周期内加热时间存放地址
VW36 一个周期内非加热时间存放地址
4） PID指令回路表如表5-4所示。
表 5-4 PID指令回路表
地址 名称 说明
VD100 变量（PVn） 必须在0.0~1.0之间
VD104 给定值（SPn） 必须在0.0~1.0之间
VD108 输出值（Mn） 必须在0.0~1.0之间
VD112 增益（Kc） 比例常数，可正可负
VD116 采样时间（Ts） 单位为s，必须是正数
VD120 采样时间（Ti） 单位为min，必须是正数
VD124 微分时间（Td） 单位为min，必须是正数
VD128 积分项前值（MX） 必须在0.0~1.0之间
VD132 变量前值（PVn-1） 必须在0.0~1.0之间
5.2 程序流程图
程序流程图如图5-5所示，1个主程序，3个子程序。
5.3助记符语言表
主程序
LD 0.0 // 0.0常ON
LPS // 将0.0压栈
AR<= VD30, 105.0 // 如果温度小于105℃
S Q0.3, 1 // 使Q0.3保持ON
R Q0.4, 1 // 使Q0.4保持OFF
LPP // 弹出0.0
AR>= VD30, 105.0 // 如果温度大于105℃
S Q0.4, 1 // 使Q0.4保持ON
R Q0.3, 1 // 使Q0.3保持OFF
LD 0.0
LPS
A I0.1 // 按下启动按扭，启动
AN I0.3 // I0.3为保护关开，一般情况下保持ON
S M0.1, 1
R M0.2, 1
LPP
A I0.2 // 按下关闭按扭，停止运行
AN I0.3
R M0.1, 1
S M0.2, 1
LD 0.0
AN I0.3
LPS
A M0.1
S M0.0, 1
R Q0.1, 1 // 使停止指示灯（Q0.1）OFF
S Q0.0, 1 // 使运行指示灯（Q0.0）ON
LPP
A M0.2
S Q0.1, 1 // 使停止指示灯（Q0.1）ON
R M0.0, 1
R Q0.0, 1 // 使停止指示灯（Q0.0）OFF
LD M0.0
CALL R0 // 调用子程序0
LD M0.0
CALL R1 // 调用子程序1
LD M0.0
LPS
AN M0.3
TON T50, 100
LPP
A T50
= M0.3 //每10S使中间继电器M0.3为ON
LD M0.3
CALL R2 //每10S调用一次子程序2
LD M0.0
AN I0.3
LPS
AN T52 //T51炉子一个周期内的加热时间
TON T51, VW34 //T51炉子一个周期内的非加热时间
LRD
AN T51
= Q0.5 //使继电器（Q0.5）接通，炉子加热
LPP
A T51
TON T52, VW36
子程序0
LD M0.0
LPS
AR<= VD30, 84.0 //如果温度小于84℃
S I0.4, 1 //使I0.4常ON
R I0.5, 1 //使I0.5常OFF
LPP
AR>= VD30, 84.0 //如果温度大于84℃
S I0.5, 1 //使I0.5常ON
R I0.4, 1 //使I0.4常OFF
LD M0.0 //常ON继电器
AN M0.6
A I0.4 //如果I0.4为ON，则执行以下程序
MOVR 300.0, VD0 //输入P值300到VD0
MOVR 999999.0, VD4 //输入I值999999.0到VD4
MOVR 0.0, VD8 //输入D值0.0到VD8
MOVR 100.0, VD12 //输入设定温度值100.0到VD12
LD M0.0
AN M0.6
A I0.5 //如果I0.5为ON，则执行以下程序
MOVR 120.0, VD0 //输入P值120.0到VD0
MOVR 3.0, VD4 //输入I值3.0. 到VD4
MOVR 1.0, VD8 //输入D值1.0到VD8
MOVR 100.0, VD12 //输入设定温度值，100.0到VD12
子程序 1
LD 0.0
MOVR VD12, VD104 //输入设定温度值
/R 3200.0, VD104 //把设定值归一化处理
MOVR VD0, VD112 //输入P值到PID回路中
MOVR 10.0, VD116 //输入采样时间到PID回路中
MOVR VD4, VD120 //输入I值到PID回路中
MOVR VD8, VD124 //输入D值到PID回路中
子程序2
LD M0.0
MOVW AIW0, AC1 //采样温度，放于AIW0中
DTR AC1, AC1
MOVR AC1, VD100
/R 32000.0, VD100 //把采样值归一化处理
MOVR AC1, VD30
/R 10.0, VD30 //把实际温度值放于VD30中
LD M0.0
PID VB100, 0 //调用PID指令
+R 10.0, VD16
MOVR VD16, VD20 //计时
/R 60.0, VD20
LD M0.0
MOVR VD108, AC1 //控制器输出
*R 100.0, AC1 //把输出值转化为下一周期的加热时间
ROUND AC1, AC1
DTI AC1, VW34
MOVW +100, VW36 //下一周期的非加热时间
-I VW34, VW36
第六章 组态画面设计
6.1组态概述
组态是指一些数据采集与控制的，可为拥护提供快速构建工业自动控制监控功能的、通用层次的工具。组态一般英文简称有三种，分 别为HMI/MMI/SCADA/.HMI/MMI翻译为人机接口，SCADA翻译为控制和数据采集。国内外的主要产品有 wonderware公司的InTouch，Intellution公司的FIX，CIT公司的Citech，Simens公司的Wincc ，亚控公司的组态王，华富计算机公司的Controx，力控公司的ForceControl和北京昆仓公司的MCGS[22]。
6.2组态王的介绍
组态王监控是众多组态里面的一种，组态王是一个具有丰富功能的HMI/SCADA。可用于工业自动化的控制和监控。它提供了集成、灵活、易用的和广泛的功能，能够快速建立、和部署自动化应用，来连接、传递和记录实时信息。使用户可以实时查看和控制工业生产。该 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,具有多次或重复运行的控制能力,可 以实时地显示参数变化前后的特性曲线,能很直观地显示控制的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制的实验中可以发挥的效果 [23]。
6.3组态画面的建立
本论文的组态采用亚控公司的组态王6.53版本。组态提供了可视化监控画面，包括动画，实时趋势曲线，历史趋势曲线，实时数据报表，历史数据报表，实时窗口，历史窗口，配方等等的功能。可方便地的运行。并可在在线修改程序参数，有利于的性能发挥。
6.3.1创建项目
双击组态王的快捷，出现组态王的工程器窗口，双击新建按扭，按照弹出的建立向导，填写工程名称。然后打开刚建立的工程。进入组态画面的设计,如图6.1所示。
1）新建画面
进入工程器后，在画面右方双击“先建”，新建画面，并设置画面属性，如图6.2所示，包括画面名称，注释，画面位置，画面风格，画面类型和背景颜色 等。如下图。确定，就会出现，画面就会自动打开。画面的工具栏里面，可以选择工具箱，调色板，线形等在画面中显示，这些在画图的时候经常需要用上。
2）新建变量
要实现组态王对S7-200的在线监控，就先必须建立两者之间的联系，那就需要建立两者间的数据变量。基本类型的变量可以分为“内存变量”和I/O变量两类。内存变量是组态王内部的变量，不跟被监控的设备进行交换。而I/O变量是两者之间互相交换数据的桥梁，S7-200和组态王的数据交换是双向的，一者 的数据发生变化，另外一者的数据也跟着变化。。所以需要在创建连接前新建一些变量，如图6.3所示。
本文中，PLC用内存VD30来存放当前的实际温度值。并规定温度过105℃为温度过高，立刻要作出相应警示。
工程器中的“数据词典”再双击右边窗口的新建，在出现的定义变量填写相应的要求项，并可在“定义”中设定，如图6.4所示。
6.3.2建立主画面
如图6.5所示，在该画面中，实物设备的连接，通过设置开关按扭和关闭按扭来控制的启动和停止。旁边的指示灯，与Q0.0对应绿色表示在运 行，红色表示停止运行。加热炉的指示灯是表示加热炉的加热状态，与Q0.5对应绿色（亮），表示处于加热状态，黑色（暗）表示炉正处于加热状态。 炉子的温度可以在画面中显示出来。
6.3.3建立趋势曲线画面
实时趋势曲线可在工具箱中双击后在画面直接。实时趋势曲线随时间变化自动卷动，可快速反应变量的新变化，但不能查询过去的情况，其画面时间跨度可以通 过动画连接中“表示定义设置”，一个画面多可以设置四条曲线，本文只需要用到两条曲线，绿色曲线表示设定的温度，红色曲线表示当前实际温度。X方向表示 时间，Y方向表示变量的量程百份比。Y轴上不能直接出现实际的值，但可以通过工具箱的文本进行对应的标记，本文中设置了量程是200℃，故0.50处 的X方向表示100℃。另外，在画面中设置了返回按扭，就可以返回到主画面。如图6.6所示。
。
历史趋势曲线可在器中。历史趋势曲线可以查询查询过去的情况。 历史趋势曲线需要事先建立两个内存变量，分表是跨度和举动百分比。跨度是为了设置画面跨度的时间。以秒为单位，可以输入3600，，表示跨度为1 个小时。卷动百分比是为了控制一次卷动的时间跨度，小值是0，大值是100。历史趋势曲线可设置8条曲线，本文只采用了两条。X表示时间，Y表示百分 比，需要另外标识实际的温度。
另外，画面中设置了炉温度的在某段时间内的大值小值和平均值，时间段可以在画面中通过按扭选择。这里需要应用到一个函 数，HTGetValueAtZone，例如，需要输出小值，那么需要输入函数HTGetValueAtZone ( 历史曲线,2, "MinValue" );，如图6.7所示。
6.3.4建立数据报表
1）建立实时数据报表
数据报表是反应生产中的数据、状态等，并对数据进行记录的一种重要形式。数据报表有实时数据报表和历史数据报表，既能反应实时的运行情况，也能监测长期的运行状况。
在组态王的工具箱内选择“报表工具”，在数据报表画面中绘制报表，双击窗口灰色部分，在弹出的画面中填写控件名为“实时数据报表”，并设定行数和列数。
设置报表时间：在B4，单元中分别输入“=Date($年,$月,$日) ”和“=Time($时,$分,$秒)”，这样在运行的时候，B4就可以显示当前的日期，中就可以显示当前时间。
显示变量的实际值：利用数据改变命令语言和报表函数。选种A4单元，在数据改变命令语言中输入ReportSetCellValue("实时报表",4,1 , 当前实际温度VD30);，如图6.8所示。
2）建立历史数据报表
如图6.9所示，创建历史报表和表格样式设计与实时数据报表一样，并可以通过调用历史报表查询函数实现。在画面中建立一个按扭，命名为报表查询，在“弹起 时”命令语言中输入历史查询函数：ReportSetHistData2();。在设置报表的格式可以根据实际需要设置,在组态王运行的时候可以进行相应 数据变量的选择。
6.3.5 建立窗口
1) 历史窗
在工具箱中选用窗口工具，在面板中绘制窗口，添加文本等就可。
如图6.10所示。由于前面已经设置了变量，所以当变量值过所设置的温度时，那就会在画面中被记录。
6.10 历史设置
2) 实时窗口
其制作和历史窗口类似，不同的是，实时画面是要弹出来的，所以必须在新建画面的时候，把大小调好，并选择是“覆盖式”。画面的自动弹出，在事 件命令语言中，输入showpicture("实时窗口");本站点$新=0;，这样每次新有产生，就会立刻出画面。如图6.11 所示。
6.11 实时设置
6.3.6建立参数监控画面
此画面可在线查看当前程序的参数，分别有设定的温度、当前实际温度、运行时间，比例系数P，积分系数I，微分系数D。可以通过手动按扭和自动按扭进行 PID参数的选择。双击自动按钮，按程序初始的PID参数进行控制，双击手动按钮，可在线修改PID参数，并使得程序在设定的PID参数下运行。当 然，也可以修改设定的目标温度值，如图6.12所示。
第七章
组态王和PLC编程不能同时启动，因为他们使用的是同一个端口，要想在线利用组态王监控程序，那就先必须在关闭组态王的情况下，先把PLC程序下载到PLC中，并且运行程序，再把编程关闭，才可以启动组态王，这样就可以利用组态王在线监控了。
7.1启动组态王
打开组态王的项目工程器，窗口栏中“WIEW”或者在画面中右键，选择“切换到VIEW”，启动组态王，进入主画面。这个时候，会自动打 开一个信息窗口，可以通过信息窗口来知道，组态王的运行情况以及和PLC的连接是否。如果连接不，会出现通信失败的提示语言，那就要查明原因，否 则不能监控。如果提示连接设备，窗口会显示开始记录数据，那就表示可以开始的运行了。
进入的主画面后，如图7.2所示。如果没有启动按扭，PLC是处于待命停止阶段的，指示灯是红色的。当确定可以开始运行的时候，单击启动按扭，就相当于按下连在PLCI0.1口的开关，程序进入加热，指示灯变绿，计时开始。炉子里的灯相当于实物中加热炉的加热指示灯，两者亮暗的步伐是同步的。如果关闭按扭，相当于按下PLC中与I0.2想连接的关闭开关，进入停止阶段。画面的下方设置了6个链接，可以进入选种画面。如果提示 连接设备，窗口会显示开始记录数据，那就表示可以开始的运行了。
7.2 参数监控和设定
如图7.3所示，画面的上半部分可以查询当前的实际温度和运行时候的PID参数，还可以观察运行了时间。下半部分设置改变的运行参数。“手动”按扭，可以在下面的PID参数栏中输入新的PID值，在下一采样周期就可以按照设定的参数执行。如果想恢复默认的参数值，可以“自动” 按扭，按扭后，又恢复到原来的默认参数。按扭前的灯是用来显示正处于哪一种下运行。
7.3 信息提示
窗口实时窗口和历史窗口，实时窗口是无论用户处于哪个界面，一旦条件，实时窗口就会弹出来，提示用户，本论文中在窗 设置了两个按扭，一个是停止按扭，按下就会使程序进行停止，用于应急，如果用户觉得引起的事件还不足于停止设备的运行，那就可以点退出按扭，退出实时窗口。实时不能记录。只能显示当前的事件
历史窗口是负责记录过去的事件，它不会自己弹出来，用户需要切换到他的画面进行查询。
中设定了一旦温度过105℃就，但实际操作中，如果没有特殊的情况，一般不会出现那么大的调，下面的画面是人为的使温度过高，来一下的功能，如图7.4和图7.5所示。
7.4报表查询
数据报表有利于工程人员进行统计、分析和处理。组态王提供的是内嵌式报表，可以按自己意愿设置报表格式，下图中集中了实时数据报表和历史数据报表。
7.5趋势曲线监控
7.5.1实时趋势曲线
进入此画面，可以看到当前实际温度和设定目标温度两条曲线的实时。蓝色线表示设定温度的趋势曲线,红色表示当前实际温度的趋势曲线,通过两个曲线的比,可以清楚地实际温度曲线的动态特性,这可为调试提供一定的帮助.可以按返回按扭回到主画面。
7.5.2 分析历史趋势曲线
此画面可以记录自启动以来的数据变化，主要是实际温度的反应曲线。画面中可以查看时间，和对应的数值，并设定了某个区间内的大值、小值和平均值， 这个区间是可以随意选择的。这样就可以通过画面上的按钮查看曲线任意一点或一段内的某些值，例如调量，调节时间，振动周期和误差等等。
如图7.8所示，该曲线是采用粗调和细调程序控制下的反应曲线，可以看出，调节时间约为10分钟，大调量为0.5℃，就算是大调量也在目标的温度之内，而且调节时间很短，只有10分钟。而且的温度正负不过0.5℃，误差在允许的范围内。
下面来与没有使用粗调和细调控制的程序的效果比较一下。利用组态王的参数监控画面的参数修改功能，使程序从一开始就在P=120，I=3.0，D=1.0 的参数下运行。的曲线图如下，由曲线图可知道，虽然程序能把温度控制，控制精度也算不错，但它的调节时间是大约15分钟，大调量是4.8℃。在约 90℃以前，它的曲线上升速度是不够上图的曲线快，没有充分利用加热管的作用。
图7.10 是反应曲线从室温升到60℃以后，运行一小时利用参数监控和设定画面中的在线修改程序功能，把设定温度从原来的60℃变为90℃，再运行一小时，然后 再循环地运行一次。从图中可知道，具有快速反应的特点，一旦修改了设定温度，能快速地跟踪，而且很快就能下来，在的中，具有小调，运行一个小时，被控变量都在允许地范围内波动，性很好。由此可见，此具有反应迅速，抗能力强，性好，控制精度高的优点。
第八章 结 论
本文的运用了组态王和S7-200设计了一个人机监控的温度控制，采用位置式PID控制，结合了粗调和微调思想，了一个反应迅速，控制精 度高、可靠的温度控制。实验表明，使用粗调和微调程序控制的比只使用单一PID参数控制的性能更为优越，它具有更小的大调量和调节时 间。
组态王操作方便，功能强大，为我们在调试程序和的时候提供了很大的帮助。通过实时趋势曲线可以很好地了解的动态特性；通过历史趋势曲线可以完 成历史数据的查看工作；报表反应了的实时和历史的运行情况；功能使得运行更为。设计实验结果符合我们的期望。
当然，但此温度监控存在一些不足：
其一，的自适应性不够强。由于此散热很慢，控制与外界温度（周围气温）的改变密切相关，在不同的室温下虽然终都能把温度控制在要求的范围内，但调节时间有时候会过大。
其二，程序采用的粗调和微调的程序，但只有两组固定的控制参数，相比现在一些智能控制就显得不够智能，如果采取更为的控制，控制效果可以进一步的。
其三，人机界面设计不够好，在画面布局和功能设定方面不够友好，对于工程操作人员来说显得有点复杂，不容易被弄懂。
展望未来的温度控制，将朝着采用的控制理论、和技术的控制发展。高精度，高智能将是温度控制追求的目标。
