摘 要本文以“基于plc的温度控制系统设计”作为研究课题，设计了一款PID锅炉房温度控制器，旨在锅炉房温度控制器系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了西门子S7-200可编程控制器的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，并且通过梯形图语言程序代码的控制，制作了一种能够完成锅炉温度进行快速检测并且根据用户设置的目标温度值快速控制锅炉温度的控制系统，通过对PID三个参数的有效调节，实现了温度的快速控制、稳定并且防干扰等优秀性能，在硬件系统的设计方面，将整个锅炉房温度控制器系统划分成了S7-200可编程控制器主控、温度传感器、报警器等部分，经过了多个角度并且反复的测试，这款系统无论在正常环境还是恶劣工作环境都能够长时间的稳定运行。
目录
一、 引言 1
（一） 锅炉房温度控制器的发展背景 1
（二） 锅炉房温度控制器的国内外发展现状 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 可编程控制器内部结构或工作原理 3
（二） 锅炉房温度控制器的方案设计 3
（三） S7200可编程控制器简介 4
（四） PT100传感器简介 5
（五） 有源蜂鸣器简介 6
（六） 机械按键介绍 7
三、 系统硬件设计 8
（一） I/O分配表 8
（二） 主控电路设计 8
（三） 锅炉温度采集电路设计 9
（四） 报警信号生成电路设计 10
（五） 按键电路设计 10
四、 系统软件设计 12
（一） 锅炉房温度控制器的主程序流程设计 12
（二） 温度采集子程序设计 12
（三） 报警声输出子程序设计 13
总结 14
参考文献 15
谢 辞 16
附录 程序 17
引言
锅炉房温度控制器的发展背景
本课题将对基于S7200可编程控制器而实现的锅炉房温度控制器系统做研究，涉及到这种系统的起源以及发展过程，通过对锅炉房温度控制器系统发展过程资料的调查，对其表现出的大多数问题进行综合探讨，并选取出一些 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
高性价比产品中所表现出的优秀设计之处进行重点研究，争取能够将其植入到本课题设计的这款温度控制系统中。本课题为这款锅炉房温度控制器系统的主控核心选用的是目前市面上性价比较高的S7200可编程控制器，锅炉房温度控制器系统在发展到今天这个阶段，主要的特征就是已经实现了整体数字化，无论是对外部的信号采集还是内部的数据运算，以及液晶显示或者触摸操控等功能，都需要通过高性能的全数字式的控制器芯片来控制，这种主控芯片有可编程控制器、FPGA或者DSP等类型，本课题采用的则是S7200型号的可编程控制器。现如今通过可编程控制器控制实现的锅炉房温度控制器系统之所以能够进行普及，是因为这种系统具有独特的自身魅力，首先温度控制系统实现的所有智能功能几乎都是在一片外形体积非常小的硅片芯片中进行控制实现的，这种高集成度的芯片不但工作稳定，还能够将锅炉房温度控制器系统所要实现的智能功能实现高效的转换，程序设计员通过各种类型的语句代码即可将功能进行底层转换；另一方面要说到具有智能采集功能的传感器技术对可编程控制器控制系统的贡献，通过各种各样的传感器的植入，使得可编程控制器控制系统能够对系统外部的各种类型的信号进行高速采集并将采集信号以最大兼容方式送入可编程控制器中进行使用，这样就能够保证可编程控制器系统的功能更加丰富。通过对大量的产品文档和技术资料进行详细查阅后可以知道锅炉房温度控制器系统这种控制系统历经了多个有代表性意义的阶段，首先在可编程控制器等控制器芯片研发和应用技术还没有普及甚至是没出现之前，锅炉房温度控制器系统的研发人员只能够在种类较少的数字集成芯片中找寻到一些功能较为简单的逻辑门芯片、译码或者解码芯片，通过数十个这种功能较为简单的数字芯片进行电路搭建，构建出一个电路形式非常复杂的锅炉房温度控制器系统架构，虽然电路架构看起来非常复杂，但是最终能够实现的功能却非常简单，此时的锅炉房温度控制器系统外形体积较为庞大，大多数资料表示工程师最为头疼的就是当锅炉房温度控制器系统出现故障时，故障排查工作以及维修非常麻烦，需要对硬件电路架构中的各个节点进行逐一排查，需要消耗较多的时间才能够找寻到问题的所在。
锅炉房温度控制器的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的锅炉房温度控制器产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的温度控制系统，能够稳定的实现高清晰度液晶显示、对锅炉温度的检测、检测烟雾浓度值和报警，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现锅炉房温度控制器系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型锅炉房温度控制器系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的锅炉房温度控制器系统。
方案设计及元器件选择
可编程控制器内部结构或工作原理
可编程控制器的程序代码执行方式采用顺序执行，即按照从上到下、从左到右的顺序一条一条执行程序代码中的指令，可编程控制器在工作期间的整个工作过程可以分为多个相同的周期，每个周期中可编程控制器所要完成的工作分为三个阶段，分别是输入采样阶段、程序执行阶段以及输出刷新阶段，可编程控制器正是通过对这三个阶段的循环执行来完成控制任务的。
程序执行阶段的主要任务是对用户编写的程序代码进行执行并且根据输入采样阶段采集到的数据信号，执行相应的程序功能，系统的工作状态处于这个阶段时输入输出接口将被锁定，信号状态无法改变，只有这个阶段执行完成后才可以，与单片机等微处理器的程序执行方式相同的是，可编程控制器也是按照串行方式工作，系统将按照从上到下、从左到右的顺序进行程序指令的执行。
输入采样阶段是可编程控制器工作周期中的第一个阶段，在这个阶段所要完成的的工作主要是对输入管脚所连接的设备进行数据读取，通过输入管脚进行输入后，数据将被保存在IO管脚的存储区，采集的数据类型主要由程序来进行控制，主要有数字开关信号和模拟电压信号两种，这个阶段完成后将为后续的程序工作提供运算数据，在硬件电路方面输入IO管脚和内部的主控器之间有一个开关连接性质的结构，当处于输入采样阶段时该开关导通，使得数据能够直接进入内部主控部分，而该阶段结束后开关将被断开，并且IO管脚的数据将被锁存，电平状态无法被改变，只有等到下一个周期的输入采样阶段再次来临时才可以。

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