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温度控制系统广泛应用于工业控制的各个领域,如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统,电焊机的温度控制系统等。温度控制系统的工艺过程复杂多变,惯性大,时延大,具有不确定性,因此,要求系统有先进的控制技术和控制理论。目前应用最广泛的温度控制系统就是PLC温度控制系统,但是通过研究发现,在PLC温度控制系统中对温度的控制主要是基于PLC自带的控制器,以PID控制器居多,它是一种适用于线性系统的线性控制器,而且必须通过不断地调整PID参数,才能使系统的控制性能保持不变。然而,实际的温度控制对象通常是非线性的,许多研究成果表明,智能控制算法对非线性系统的控制性能较好,但是PLC中却并不包含这些控制算法,且工业实际中的应用也很少。相对来说,MATLAB编程功能强大,内含很多先进的控制算法,譬如自整定模糊PID控制,如果将MATLAB中的智能算法与PLC结合起来,将会达到较好的控制输出。自整定模糊PID控制就是依据模糊控制在线实时地整定PID控制的三个参数,使得三个参数能随着被控对象的变化而自适应地调整,同时对系统的正常运行没有影响。本文就是采用这种控制算法实现对温度的精确控制。本文基于西门子S7-300PLC,设计了一个温度自动控制系统。利用OPC技术不仅实现了PLC和MATLAB之间的实时数据通信和控制,同时基于WinCC组态软件,对温度控制过程进行实时监控、报警和分析。本文主要完成了以下几个方面的工作：首先介绍了温度控制系统的研究背景和研究现状,然后介绍了该系统的硬件系统和软件系统的设计、组装和配置过程,包括硬件设备的选材、调试、连接,软件系统的安装、设置等。最后,运用MATLAB工具箱强大灵活的编程能力,设计了先进的自整定模糊PID控制器,并搭建控制系统模型,实现对温度实时精确控制的目的。本系统将PLC、MATLAB工具箱、WinCC组态软件三者结合在一起,通过这三者之间的通讯和监控,实现了对温度的自动控制,不仅增强了系统的自动化水平,而且提高了控制效率,具有重要的实际意义。