王越胜，王 俊

(杭州电子科技大学自动化研究所，浙江杭州310018)

0 引言

温度控制环节是起爆具生产过程中十分重要的环节，其包括升温和超温调节控制两个部分。起爆具生产线中溶药温度和浇注温度的控制得当，直接关系到起爆具成品的密度、起爆感度、起爆猛度等品质［1］。如此，本文采用西门子S7-300可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)和其配套编程软件STEP7，设计出了一套对起爆具生产线中的温度进行比例－积分－微分(proportional-integral-differential，PID)控制的闭环控制方案。该系统由PLC、上位机、阀门定位器、温度传感器等组成，实现了严格按要求控温的功能。该方案最终在山东某化工厂起爆具生产线中得以实现，并取得了良好的控制效果。

1 PID温度控制原理

实际工业现场中，由于外部环境和系统本身的一些特性的影响，要求的输出值SP_INT和温度控制系统的PID反馈值PV_IN之间往往存在一个差值E［2］:

PLC编程软件中的PID功能程序块就是用来消除这个偏差的。在某个采样时刻，PID功能块工作时，通过内置的程序运算，产生一个调节值MV，MV作为输入的一部分参与输入，使PV_IN值接近SP_INT值，这样就完成了该时刻的PID控制过程。经过一段时间多个这样的控制过程，最后E趋于0，PV_IN值就很接近SP_INT值了。其原理图如图1所示。

图1 PID原理图

在此温度调节的PID控制系统下，被控设备的现场实际温度值被传感器转换成4－20mA的电流信号传送到PLC的PID控制模块中，PID功能模块根据这个电流信号的变化，经过软件程序算法的计算，PLC输出4－20mA的电流控制信号给阀门定位器，阀门定位器根据控制信号的变化不断改变阀门的开度大小，进而调节被控设备的温度。……