2313、基于PLC的水箱温度控制带组态王GUI界面系统设计(组态王GUI界面仿真+IO表+S7-200 CAD电路图+程序梯形图+开题报告+系统设计方案+参考论文+软件安装包)

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摘要

本文以西门子S7.200可编程控制器为核心，结合组态王的组态软件，设计并实现了一种用于工业水箱温控的自动控温系统。该系统以水箱出水温度作为主要控制参数，水箱内水温作为辅助控制参数，并利用 PID控制的方法，利用 PLC的模拟量输出模块，将0.10 V的电压信号输入到调压器中，对其进行控制，从而达到对水箱温度的精确控制。在硬件上，选择了S7.200可编程控制器，主机上可实现14个开关量的输入，10个开关量的输出。与之相匹配的是EM235模数扩充模块，可完成3个模拟量的输入，1个模拟量的输出。在主控电路的设计上，以安全、稳定为原则，采用开关、接触器、温度继电器等多种保护措施，保证了热水器及水泵电动机的安全、可靠工作。在软件上，采用 PLC编写了梯形图的控制程序，完成了对温度数据的采集， PID运算和输出的控制。利用组态王组态软件，对 PC机进行了可视化的监控界面，实现了温度的动态显示，实时监测，历史数据的记录，以及报警等功能。经过模拟调试和实际应用，证明该系统能有效地完成对水箱温度的自动控制。通过本项目的实施，可以有效地提高储液罐温控的自动化程度，并可为今后的工业温控系统的研制和优化提供一定的借鉴。

关键词：PLC；水箱水温；PID控制

1.1 课题背景

在现代工业生产中，温控系统是实现工业自动控制的关键环节，在化工、食品加工、采暖和环境保护等方面有着广泛的应用[1]。特别是在工业供暖、热水供应和精密控温等方面，水箱的温度控制系统起着至关重要的作用。在现代工业生产中，传统的手动、单一的控制方式已经不能适应高精度的温度控制需求。如何实现对温度的有效、稳定和准确的调控，是当前的研究热点。

PLC以其结构简单，功能强大，工作稳定可靠，可以实现复杂的逻辑控制与过程控制。可编程控制器与 PID控制相结合，可对温度和其他连续变量进行自动调整，从而达到了更好的控制效果[2]。另外，组态王作为一款具有较强应用前景的工业组态软件，可以对生产过程进行实时监测、模拟展示，并通过图形化的方式进行操作，并给出相应的数据反馈，使其具有较高的应用价值和可视化水平。