象，即控制阀对象控制通道测量变送装置三个环节的合并该温度控制系统是具有时滞的阶闭环系统，传递函数为式中，为对象放大系数为对象时间常数为对象时滞。

控制器固态继电器烤炉温度模块热电偶由阶跃响应法求得，分钟分钟。

控制及参数整定比例积分微分三种控制方式各有独特的作用。

比例控制是种最基本的控制规律，具有反应速度快，控制及时，但控制结果有余差等特点。

积分控制可以消除余差，但是工业上很少单独使用积分控制的，因为与比例控制相比，除非积分速度无穷大，否则积分控制就不可能想比例控制那样及时的对偏差加以响应，所以控制器的输出变化总是滞后与偏差的变化，从而难以对干扰进行及时且有效的控制。

微分作用是对偏差的变化速度加以响应的，因此，只要偏差有变化，控制器就能根据变化速度的大小，适当改变其输出信号，从而可以及时克服干扰的影响，抑制偏差的增长，提高系统的稳定性。

但是理想微分控制器的控制结果也不能消除余差，而且控制效果要比纯比例控制器更差。

将三种方式加以组合在起，就是比例积分微分控制，其数学表达式为式中为比例系数，为积分时间常数，为微分时间常数。

根据以上的分析，本温度控制系统适于采用控制。

完成了上述内容后，该温度控制系统就已经确定了。

在系统投运之前，还需要进行控制器的参数整定。

控制器参数整定方法很多，归纳起来可分为两大类，即理论计算整定法和工程整定法。

理论计算整定法是在已知被控对象的数学模型的基础上，根据选取的质量指标，通过理论计算微分方程根轨迹频率法等，来求得最佳的整定参数。

这类方法计算繁杂，工作量又大，而且由于用解析法或实验测定法求得的对象数学模型都只能近似的反映过程的动态特性，整定结果的精度是不高的，因而未在工程上受到广泛推广。

对于工程整定法，工程技术人员无需知道对象的数学模型，无需具备理论计算所需的理论知识，就可以在控制系统中直接进行整定，因而简单实用，在实际工程中被广泛使用。

常用的工程整定法有经验整定法临界比例度法衰减曲线法反应曲线法自整定法等。

在这里，我们采用经验整定法来整定控制器的参数值。

下面介绍下方法步骤。

经验整定法实质上是种经验凑试法，是工程技术人员在长期生产实践中总结出来的。

它不需要进行事先的计算和实验，而是根据运行经验，先确定组控制器参数，并将系统投入运行，通过观察人为加入干扰改变设定值后的过渡过程曲线，根据各种控制作用对过渡过程的不同影响来改变相应的控制参数值，进行反复凑试，直到获得满意的控制质量为止。

由于比例作用是最基本的控制作用，经验整定法主要通过调整比例度的大小来满足质量指标。

整定途径有以下两条先用单纯的比例作用，即寻找合适的比例度，将人为加入干扰后的过渡过程调整为的衰减振荡过程。

然后再加入积分作用，般先取积分时间为衰减振荡周期的半左右。

由于积分作用将使振荡加剧，在加入的积分作用之前，要先衰减比例作用，通常把比例度增大。

调整积分时间的大小，直到出现的衰减振荡。

需要时，最后加入微分作用，即从零开始，逐渐加大微分时间，由于微分作用能抑制振荡，在加入微分作用之前，可以把积分时间也缩短些。

通过微分时间的凑试，使过渡时间最短，超调量最小。

先根据表选取积分时间和，通常取，然后对比例度进行反复凑试，直至得到满意的结果。

如果开始时和设置的不合适，则有可能得不到要求的理想曲线。

这时应适当调整和，再重复凑试，使曲线最终符合控制要求。

表控制器参数经验数据通过经验整定法的整定，控制器整定参数值为比例系数，积分时间分钟，微分时间分钟。

控制变量规律的选择比例度积分时间分钟微分时间分钟温度对象容量滞后较大，即参数受干扰后变化迟缓，应小，要长，般需要微分控制系统软件设计控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两部分，上章已经详细介绍了本项目硬件连接。

本章在硬件设计的基础上，将详细介绍本项目软件设计，主要包括软件设计的基本步骤方法，编程软件的介绍以及本项目程序设计。

程序设计方法编写程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。

图解法编程图解法是靠画图进行程序设计。

常见的主要有梯形图法逻辑流程图法时序流程图法和步进顺控法。

梯形图法梯形图法是用梯形图语言去编制程序。

这是种模仿继电器控制系统的编程方法，其图形甚至元件名称都有继电器电路十分相似。

这种方法很容易地把原继电器控制电路移植成的梯形图语言。

这对于熟悉继电器控制的人来说，是最方便的种编程方法。

逻辑流程图法逻辑流程图法是用逻辑框图表示程序的执行过程，反映输入与输出的关系。

逻辑流程图会使整个程序脉络清晰，便于分析控制程序查找故障点及调试和维修程序。

时序流程图法时序流程图法是首先画出控制系统的时序图即到个时间应该进行哪项控制的控制时序图，再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，最后把框图写成程序。

这种方法很适合以时间为基准的控制系统的编程方法。

步进顺控法步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。

般比较复杂的程序都可以分成若干个功能比较简单的程序段，个程序可以看成整个控制过程的步。

经验法编程经验法是运用自己的或者别人的经验进行设计。

多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的试验程序值，单极性为，双极性为。

在本项目中即就是设定温度度，，所以按照归化公式，即为该网络的程序功能是把回路输出转换成占空比。

因回路的输出为之间的实数值，又因我们设置了采样时间为秒，所以第个指令中为。

是将实数转换成双整数，是将双整数转换成整数。

和分别是采样周期内的加热时间和非加热时间。

上述程序用了两个的定时器和来控制加热时间，其中为连接固态继电器的输出端子。

该网络的程序是为了在电脑上通过编程软件显示当前温度和设定温度值而写的，其实也就是归化的逆过程。

若无该网络，则显示的温度值都是归化的实数值，不便于记录和观察。

指令向导的运用提供了指令向导，可以帮助用户方便地生成个闭环控制过程的算法。

此向导可以完成绝大多数运算的自动编程，用户只需在主程序中调用向导生成的子程序，就可以完成控制任务。

向导既可以生成模拟量输出控制算法，也支持开关量输出既支持连续自动调节，也支持手动参与控制。

本项目程序中就正好运软件自带的指令向导。

从而使得程序简单易懂，同时也达到了控制要求。

首先打开指令向导，选择，如图所示。

图配置指令点击下步后出现如图所示画面。

图编辑的配置图是配置环路参数的。

其中，增益，积分时间为分钟，微分时间为分钟，抽样时间为秒。

还有，环路的设定点设置为，便于归化处理。

图参数设置般单极性的值域都是，如图所示。

图环路输入输出设置设置好以上所有步骤后，接下来需要根据回路表为参数分配存储地址，图图和图就是此作用。

图为配置分配内存图创建初始化子例行程序图为配置生成项目元件到此为止，配置结束。

语句表程序下面是程序，它可以和梯形图程序相互转换。

总结本课题大量参考有关资料，结合中频烧结机实际生产过程，针对烧结过程中炉温不稳，频繁无序的变动，使用可编程控制器的控制功能，设计了中频烧结机的温度控制系统以其可靠性高抗干扰能力强编程简单功能强大性价比高体积小能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。

闭环控制是控制系统中应用很广泛的种控制算法，对大部分控制对象都有良好的控制效果。

在西门子系列的基础上，我们成功设计出了中频烧结机温度控制系统，该系统达到了快准稳的效果，也达到了预期的目标。

该温度控制系统也有些有不足的地方需要改进，编程时我们用了编程软件自带的指令向导模块，这样虽然方便，但是使得控制系统超调量和调节时间都稍微偏大，若不直接调用该模块，而是自己编写控制子程序的话，控制效果可能会更好。

致谢历时数月的毕业设计已经告段落。

经过自己不断的搜索努力以及赵老师的耐心指导和热情帮助，本设计已经基本完成。

在这段时间里，赵老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩，他的指导使我受益非浅。

在此对赵熙临老师表示深深的感谢。

通过这次毕业设计，使我深刻地认识到学好专业知识的重要性，也理解了理论联系实际的含义，并且检验了大学四年的学习成果。

虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练。

但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善。

这三个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的发展打下了良好的基础。

由于自身水平有限，设计中定存在很多不足之处，敬请各位老师批评指正。

参考文献张惠宁，烧结设计手册北京冶金工业出版社，贾艳，李文兴，铁矿石烧结生产北京冶金工业出版社，傅菊英，姜涛烧结球团学长沙中南工业大学出版社黄友锐，曲立国控制器参数整定与实现北京科学出版社，陶永华，尹怡欣，葛芦生编著新型控制及其应用北京机械工业出版社，田淑珍，原理及应用北京机械工业出版社，高鸿斌赫孟合西门子与工业控制网络应用，电子工业出版社，王永华，现代电气控制及应用技术北京北京航空航天大学出版社，黄柱深，黄超麟基于的高精度温度控制系统广州广东省机械研究所，张扬原理与应用系统设计北京机械工业出版社，肖宝兴西门子的使用经验和技巧北京机械工业出版社，张伟林电气控制与综合应用技术北京人民邮电出版社，郑凤翼，郑丹丹控制系统梯形图和语句表北京人民邮电出版社，赵继文，何玉森传感器与应用电路设计北京科学出版社，王家祯调节器与执行器北京清华大学出版社，徐学峰传感器变送器测控仪表大全北京机械工业出版社，。

结合自己工程的情况，对这些试验程序逐修改，使之适合自己的工程要求。

计算机辅助设计编程计算机辅助设计是通过编程软件比如在计算机上进行程序设计离线或在线编程离线仿真和在线调试等。

使用编程软件可以很方便的在计算机上离线或在线编程在线调试，在计算机上进行程序的存取加