触摸屏与PLC构架下的水温PID控制

摘要:可编程控制器是一种自动控制装置，在当今应用非常广泛，它是通过传统的继电器控制技术与计算机技术和通讯技术融为一体，造就了它控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作等特点，非常适合温度控制的要求，然而温度控制系统在工业控制领域应用也非常广泛，比如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等都可以应用其工作原理。加热炉温度一般采用PID调节进行控制的，随着PLC功能的应用在许多PLC控制器中都涉及到了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。本设计是利用西门子S7-300PLC与触摸屏控制加热炉温度的控制系统。首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计过程以及触摸屏控制界面分析。

关键词：西门子S7-300PLC PID  传感器  触摸屏

Abstract: ....

 目 录 

1引言

1.1系统设计的意义及背景 1

1.2系统工作原理 2

1.3系统设计目标及内容 2

1.4技术综述 3

2 PLC和HMI基础

2.1 PLC概述 4

2.1.1 PLC的产生和应用 4

2.1.2 PLC的组成和工作原理 4

2.1.3 PLC的分类及特点 7

2.2人机界面的基础 7

2.2.1人机界面的定义 7

2.2.2人机界面产品的组成及工作原理 7

2.2.3人机界面产品的特点 8

3 PLC系统硬件设计

3.1 PLC的选用 9

3.2 S7-300简介 10

3.4 CPU314C-2PN/DP介绍 11

3.5温度传感器 14

3.5.1 概述 14

3.5.2 工作原理 15

3.6固态继电器 16

3.6.1 概述 16

3.6.2 工作原理 16

  3.7西门子触摸屏

3.7.1概述 17

3.7.2工作原理 17

3.8 PLC硬件图设计 18

4软件设计及编程设计

4.1 STEP7简单介绍 19

4.2 程序写入的准备 20

4.3程序设计 23

4.3.1设计思路 23

4.3.2 PID控制算法及参数整定 23

4.3.3控制程序流程图 26

4.4梯形图程序 27

5触摸屏组态与运行

5.1组态设计步骤 29

5.2 建立通讯 33

5.3运行调试 39

6 结论 40

参考文献 41

致谢 42

附录A：控制流程图 43

附录B： 触摸屏控制界面 46

附录C:程序图 48