模糊控制

电子测量技术

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ

第３２卷第４期２００９年４月

Ｍ匮Ａ双瓜ＥＭ［ＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

数字ＰＩＤ控制器在温度控制系统中的应用

李建海１

（１．海军航空工程学院基础实验部烟台

张大为２

张

凯２刘迪２

２６４００１）

２６４００１；２．海军航空工程学院控制工程系烟台

摘要：针对传统电炉温度控制系统控制精度、控制能力等较低的现状，设计一种上位机监控采用组态王软件，下位机采用西门子ＰＬＣ的电炉智能温度控制系统。系统采用热电偶扩展模块ＥＭ２３１采集现场温度，利用ＰＬＣ内嵌的ＰＩＤ控制器和外部温控电路实现恒温控制。详细阐述了系统的硬件结构、工作原理以及ＰＩＤ控制算法的实现。系统具有人机交互良好、性能稳定、控温精度高、易于操作维修、自动化程度高等特点，有效地实现了电炉温度的自动控制，具有良好的实用价值。

关键词：ＰＬＣ；数字ＰＩＤ，温度控制中图分类号：ＴＰ２７２

文献标识码：Ａ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｇｉｔａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓ

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（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢａｓｉｃＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ，ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１ｌ

２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ

ｏｆＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｖａｌ

ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１）

ｔＯ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｄｉｇｉｔａｌＰＩＤ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒ０１

０引言

１

系统结构［３卅

系统硬件总体结构如图１所示，主要由工控机、通讯

在工业生产中，常用闭环控制方式控制温度、压力、流量等连续变化的模拟量，ＰＩＤ控制是常见的一种控制方式。由于其不需要求出控制系统的数学模型，算法简单、鲁棒性好、可靠性高，在使用模拟量控制器的模拟控制系统和使用计算机（包括ＰＩ￡）的数字控制系统中得到了广泛的应用。可编程序控制器（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｏｎｔｒｏｌｅｒ，简称ＰＬＣ）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、控制技术、通讯技术等高新技术的工业装置。现代ＰＬＣ不仅具有传统继电器控制系统的控制功能。而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制系统一１。２｜。本文针对电炉加热温控系统的要求，以ＰＬＣ为温度控制系统的核心，利用ＰＩＥ）控制算法实现系统的恒温控制。

１００

卡、ＰＬＣ及其扩展模块、温度控制电路及报警电路等组成。

图１系统硬件总体结构

万方数据