PID温炉控制系统.pdf

摘要

温炉控制系统是工业控制中比较典型的控制系统，它具有明显的滞后特性，需要
快速准确的获取和控制实时温度，一般控制器很难获得满意效果。而采用可编程控制
器进行控制具有控制方便、简单和灵活性大等优点。因此，本文就是采用PLC实现
对炉温的控制。

根据炉温控制系统的特点和原理，本文对控制器进行了硬件和软件设计，分别介
绍了PLC选型、输入通道模块、输出通道模块、温度显示模块、系统的资源分配以及
外部接线图，采用STEP7软件对系统进行设计，编写出相应的梯形图程序，采用PID
控制方法对其进行研究，实现PID控制器参数的在线调整，通过触摸屏的设计，能够
实时的反应出温度的变化曲线。最后进一步增加了系统在硬件和软件两个方面的抗干
扰能力的设计，从而使系统具有更好的稳定性。

关键字：炉温控制；可编程控制器；触摸屏；PID控制

I
目录

1绪论..................................................................................................................1

1.1炉温控制系统的目的和意义...................................................................1

1.2国内外炉温控制的发展情况...................................................................1

1.3PLC可编程控制器简介...........................................................................5

1.4课题研究的主要内容...............................................................................6

2系统的总体设计方案........................................................................................8

2.1加热炉温度控制系统基本构成...............................................................8

2.2加热炉控制系统的方案比较...................................................................8

2.2.1PLC控制与继电器控制的比较.....................................................8

2.2.2系统控制算法的确定....................................................................9

2.3系统的总体实现......................................................................................10

3系统的硬件配置..............................................................................................11

3.1PLC机型的选择.....................................................................................11

3.1.1S7-200PLC主要组成部分..........................................................11

3.1.2S7-200PLC的主要性能指标......................................................12

3.2硬件的组成.............................................................................................13

3.2.1CPU处理模块..............................................................................13

3.2.2输入通道模块......................................