基于西门子工业软件的仿真系统设计-一阶惯性加纯滞后对象.docVIP

基于西门子工业软件的仿真系统设计-一阶惯性加纯滞后对象 摘 要 本论文针对工业过程中常用的一般典型环节温度、压力、物位和流量等具有一阶惯性加纯滞后特性的连续变量被控对象，通过西门子可编程控制器S7-300对其进行程序设计和仿真，并通过西门子组态软件WinCC对其仿真实验进行界面绘制，来对实际的控制过程进行模拟仿真，从而缩短现场调试周期，提高其工作效率。 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仿真系统的应用与分类 1 1.2本课题研究的目的和意义 1 1.3本课题研究的主要任务 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的基本概念 3 2.1.2 西门子PLC的简介 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控制调节规律 6 3.1 PID介绍 6 3.1.1 比例调节（P） 6 3.1.2 积分调节（I） 6 3.1.3 微分调节（D） 7 3.1.4 比例积分调节（PI） 8 3.1.5 比例积分微分调节（PID） 9 3.1.6 PID控制器的参数整定 9 3.2 连续PID控制器FB41 10 3.2.1 介绍 10 3.2.2 参数表 12 3.2.3 连续PID控制器FB41的应用 15 4 被控对象的仿真与界面开发 17 4.1 程序设计 17 4.1.1 一阶惯性加纯滞后数学模型的差分转化 17 4.1.2 绘制流程图 18 4.1.3 通过STEP 7实现对程序的编写 18 4.2 仿真界面的开发 20 4.2.1 建立项目 20 4.2.2 组态项目 22 总结 27 致谢 28 参考文献 29  1 绪论 1.1仿真系统的应用与分类 系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。仿真（Simulation）就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程。最初，仿真技术主要用于航空、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的少数领域，后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门，并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。可以说，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，特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段。其应用范围在不断扩大，应用效益也日益显著。系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机初等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假设的系统进行试验，并借助于专家的经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究，进而做出决策的一门综合的实验性学科。 仿真可以按不同原则分类：①按所用模型的类型（物理模型、数学模型