PLC的锅炉自控系统设计+源程序+梯形图(8)
4．仿真和分析
4.1仿真软件的介绍
S7-200的仿真软件不是西门子公司编写的，国内有人将它汉化，其V2.0版本可以对S7-200编程软件编写的程序进行仿真。虽然该仿真软件不能对S7-200的全部指令和全部功能仿真，但它仍不失为一个很好地学习S7-200的工具软件。
软件自动打开的是老型号CPU214，应执行菜单命令“配置”中的CPU型号,用打开的对话框设置CPU的型号。型号为CPU226的主控界面如如图9所示，它共有7个扩展模块。
图9 CPU226的主控界面
仿真软件不能直接接受S7-200的程序代码，必须用编程的“导出”功能讲S7-200的用户程序转换为扩展名为“awl”的ASCII文本文件，然后在下载到仿真的PLC中。
4.2仿真调试
（1）在编程软件中打开主程序OB1，执行菜单命令“文件”→“导出”，导出ASCII文本文件。在仿真软件中执行菜单命令“文件”→“装载程序”，在出现的对话框中选择下载什么块，点击“确定”按钮后，在出现的“打开”对话框中双击要下载的*.awl文件，开始下载。下载成功后，CPU模块上出现下载的ASCII文件的名称，同时会出现下载的程序代码文本框和梯形图，本设计的梯形图和导出的文本框如图10所示。
图10梯形图和导出的文本框
(2)在CPU226的后面添加模拟量扩展模块EM235，CPU226的模拟扩展模块如图11所示.
图11 CPU的模拟扩展模块
在图11中上面灰白交错的为输出节点，下面的为输入节点。其中最下面的为输入节点的控制按钮。
（3）点击仿真运行按钮，状态显示框中显示为RUN，输出节点Q0.2和 Q0.4显示为绿色，分别表示锅炉正常指示灯和运行指示灯，其运行状态如图12所示。
图12系统开始运行状态图
（4）手动按下启动按钮，输入节点I0.1发亮，表示启动按钮按下，输出节点Q0.0发亮，表示锅炉加热指示灯发亮，锅炉开始加热。同时Q0.2和Q0.4发亮，表示锅炉正常，运行也正常。启动锅炉加热运行图如图13所示。
图13启动锅炉加热运行图
（5）调节扩展模块EM235的AI0的电压值当AI0的电压值超过6.33V时，Q0.2熄灭，而Q0.3发亮，表示锅炉温度超越设定的上限，处于非正常运行状态，如图14所示。
图14温度越上线报警运行图
（6）手动按下停止按钮，输入节点I0.0发亮，输出节点全部熄灭，同时状态框显示STOP停止运行。锅炉停止加热运行图如图15所示。
图15锅炉停止加热运行图
经过此次的仿真调试所得的结果完全符合本设计的要求，通过手动的操作完全实现了锅炉的正常启动、正常运行与停止、温度越上线报警和锅炉加热与停止加热。
5. 结论
本课题设计了基于PLC的电加热锅炉温度控制系统。
PLC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。
在西门子S7-200系列PLC的基础上，我成功设计出了温度控制系统，该系统达到了快、准、稳的效果，也达到了预期的目标。后期的参数整定我选择经济适用的试验凑试法，通过经验数据我得到了基本上满足需要的参数。
该控制系统也有一些有不足的地方需要改进，编程时我用了编程软件自带的PID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PID控制子程序的话，控制效果可能会更好。另外由于条件限制后期没有人机界面的互动操作，我多数还是局限在理论研究的基础之上的。