开题报告-基于PLC与Wincc构架下的水温PID控制.doc

说 明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。 选题的依据及意义： 温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，而温度控制在电子、冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业领域中应用非常广泛，具有举足轻重的作用。由于其具有工作状况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，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。因此，及时准确控制目标的温度是十分重要的。 在工业自动化领域内,可编程控制器）以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。目前的工业控制中,作为现场的控制设备,用于数据采集与处理、逻辑判断、输出控制P、I、D 图3.1 控制系统简图 由于PLC的电源模块输出为5-24V电压，而要控制水温则必须使得加热电器（开水壶）工作，此时仅靠PLC供电显然是不足以完成控制，而固态继电器的加入则可以将低压（24V）转换达到正常的家用电压220V-380V用以达成系统控制水温环节。水温的实时温度值则通过温度传感器反馈给PLC，上位机在与PLC建立通讯之后即可以通过工控软件WinCC调节相应的P、I、D参数达到控制目的，从而构成完整的温控系统。 四、目标、主要特色及工作进度 1.目标： 在上位机（Wincc）界面中采用PID控制方式调控水温。 主要特色： 本系统是由PLC和WinCC组成的一个温度控制系统。采集的温度从PLC模拟量输入通道进入，传输到上位机WinCC人机界面显示，系统要达到恒温控制状态，当PLC开始运行时，温度传感器会将采集的温度测量值进行标准量转换，再通过模拟量输入通道AI传到PLC中，经PID指令运算得到一个O-1的实数，把该实数按比例换算成一个0-100的整数，把该数作为一个范围为0-1s的时间t。设计一个周期为1s的脉冲，脉冲宽度为1，把脉冲加给电加热器，即可控制温度。 工作进度： 1、查阅资料、翻译英文资料并撰写开题报告 第14周 2、熟悉相关软件开发环境和用户手册 第59周 3、对必要的知识进行学习 第10--14周 4、实现水温的PID控制水温 第15--16周 5、总结，撰写论文并准备答辩 第17--18周 参考文献 1 柴瑞娟等西门子PLC高级培训教程.北京：人民邮电出版社，2009 WinCC 6．0与S7200 PLC在水源地三遥程控中的应用[J]，电气自动化，2009 7 秦益霖，西门子S7-300 PLC应用技术，电子工业出版社，2007 8 Matsushita Electric Works Ltd, Automation Control Group. FPO programming manual [EB/OL]. (2004-10-05)[2008-09-10]. 9 K.Begain and others.PLC Technique Discussion and Future Development. 2006 5th international power electronics and motion control conference 10 R. Alur, C. Courcoubetis, and D. Dill. Model-Checking for Real-Time Systems. In Fifth Annual IEEE Symp.on Logic in Computer Science,pages 414-425.IEEE Press,1990 上位机 加热电器（水壶） 固态继电器 S7-300 PLC 控制器 温度传感器