基于西门子工业软件仿真系统设计-一阶惯性加纯滞后对象

摘要

本论文针对工业过程中常见通常经典步骤温度、压力、物位和流量等含有一阶惯性加纯滞后特征连续变量被控对象,经过西门子可编程控制器S7-300对其进行程序设计和仿真,并经过西门子组态软件WinCC对其仿真试验进行界面绘制,来对实际控制过程进行模拟仿真,从而缩短现场调试周期,提升其工作效率。

关键词:西门子,一阶惯性加纯滞后,仿真

The Design of Simulate System Base on Industry Softwares of Siemens—First-order plus time delay inertial object

ABSTRACT

In this paper, commonly used for industrial processes typical of the general aspects of temperature, pressure, level and flow with the first-order plus time delay characteristics of the inertia of the continuous variable object, through the siemens S7-300 programmable logic controller to carry out the procedure for its design and simulation, and through siemens simulation WinCC configuration software interface mapping experiments to control the actual process of simulation, so as to shorten the debugging cycle, to improve their work efficiency.

KEY WORDS: siemens,first-order plus time delay of inertia,simulation

目录

摘要..................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II 1 绪论. (1

1.1仿真系统应用和分类 (1

1.2本课题研究目标和意义 (1

1.3本课题研究关键任务 (2

2 PLC介绍及西门子工业软件介绍 (3

2.1 PLC介绍 (3

2.1.1 PLC基础概念 (3

2.1.2 西门子PLC介绍 (3

2.2 西门子软件介绍 (3

2.2.1 STEP 7编程软件介绍 (3

2.2.2 WinCC软件介绍[6] (5

3 PID控制调整规律 (6

3.1 PID介绍 (6

3.1.1 百分比调整(P (6

3.1.2 积分调整(I (6

3.1.3 微分调整(D (7

3.1.4 百分比积分调整(PI (8

3.1.5 百分比积分微分调整(PID (9

3.1.6 PID控制器参数整定 (9

3.2 连续PID控制器FB41 (10

3.2.1 介绍 (10

3.2.2参数表 (11

3.2.3 连续PID控制器FB41应用 (14

4 被控对象仿真和界面开发 (16

4.1 程序设计 (16

4.1.1 一阶惯性加纯滞后数学模型差分转化 (16

4.1.2 绘制步骤图 (17

4.1.3 经过STEP 7实现对程序编写 (17

4.2 仿真界面开发 (19

4.2.1 建立项目 (19

4.2.2 组态项目 (21

IV

总结 (26

致谢 (27

参考文件 (28

基于西门子工业软件仿真系统设计-一阶惯性加纯滞后对象 1

1 绪论

1.1仿真系统应用和分类

系统仿真是20世纪40年代末以来伴伴随计算机技术发展而逐步形成一门新兴学科。仿真(Simulation就是经过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行试验研究过程。最初,仿真技术关键用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现少数领域,以后逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等部分关键工业部门,并深入扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等部分非工程系统领域。能够说,现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统,尤其是高技术产业不可缺乏分析、研究、设计、评价、决议和训练关键手段。其应用范围在不停扩大,应用效益也日益显著。系统仿真是