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控制系统广泛存在于化工、石油、造纸、制糖、制药等工业部门，从控制的角度来说，其过程的纯滞后时间与主导时间常数之比往往超过0.5，是大纯滞后过程。在设计控制系统时，需要对过程进行系统辨识，建立对象的数学模型。本文以中药提取罐作为控制对象、以s7-200 plc作为控制器和辨识器硬件，对中药提取温度控制对象进行系统辨识，建立其数学模型。
2 阶跃响应法
在经典的控制系统分析与设计中，通常采用传递函数来描述系统的动态特性。系统辨识就是要建立系统的传递函数。经典的传递函数辨识方法可以分为时域法和频域法两种。传递函数辨识的时域方法又包括阶跃响应法、脉冲响应法和矩形脉冲响应法等，其中以跃响应法*为常用。阶跃响应法利用阶跃响应曲线对系统传递函数进行辨识，阶跃响应曲线即输入量作阶跃变化时，系统输出的变化曲线。利用阶跃响应曲线来确定传递函数的方法很多，常用的有近似法、半对数法、切线法、两点法和面积法等。两点法中*古老也是*有名的方法是küpfmüller方法，一阶惯性环节加纯滞后环节传递函数的模型参数k、t、τ可以直接从阶跃响应曲线上求得。
3 s7-200 plc
s7-200 plc是西门子公司开发的小型化的plc，它的用户程序中可以包括位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等的指令，对于8个以下闭环的小型控制系统，它也能提供价格竞争力的解决方案。step 7icro/win软件中包含了一个pid整定控制面板，它能够以图形的方式来监视pid回路，用于启动自整定序列，取消自整定序列，还可以将推荐整定值或者设计的整定值应用到实际控制中去。本文利用step 7icro/win软件中的pid整定控制面板来输出阶跃信号，采集对象的阶跃响应信号并绘制阶跃响应曲线。
4 中药提取罐温度控制数学模型的建立
4.1温度控制对象的传递函数
温度控制系统的实质是控制温度对象的热能吸收和或释放（本系统是通过蒸汽加热溶媒从药材中提取中药，可忽略化学反应及其可能的放热或吸热效应），由热能工程学以及传热学可知，温度对热能传递而言是一个大滞后量。忽略工业生产中的一些次要因素，设计控制系统时，可采用一阶惯性环节加纯滞后环节作为控制模型
PC和PLC自由口通信在数码显示中的应用
自由通信模式下plc的控制程序可以使用接收中断、发送中断、发送指令（xmt）和接收指令（rcv）来控制通信操作。s7-200的cpu处于run模式时，能够进行自由端口通讯。在这一模式下，用户可以通过plc程序来选择协议，可以使用接收中断、发送中断、发送指令（xmt）和接收指令（rcv）来进行通信操作。在run模式下，对于port0（port1），当smb30协议选择域（mm）置1（smbi30协议选择域（mm）置1）时，便选择了自由端口模式。在stop状态下，自由端口模式被禁止，cpu能够与可编程设备（如编程器）之间通信。
plc程序分为主程序和中断程序。主程序完成初始化通讯口、开中断、判断、发送数据等功能，中断程序完成接收和发送数据的功能。接收指令（rcv）启动或终止接收信息功能，必须为接收操作开始和结束条件。发送指令（xmt）在自由口模式下依靠通信口发送数据。
初始化通信程序：
ld sm0.0
movb 16#05， smb30 // // 初始化自由口：sm30=“ppdbbbmm" =16#05=0000
0101
movb 16#b0， smb87 // // 初始化rcv信息控制字符：sm87=16#b0 =1011 0000
movb 16#0a， smb89 // // 设定信息结束字符为“16#0d"（smb89 =“16#0d"）
movw +5， smw90 // // 设置空闲线超时时间为5ms （smw90=5）
movb 100， smb94 // // 设置*大字符数为100（smb94=100）
atch int_0， 23 // // 连接中断0到接收结束事件
atch int_2， 9 // // 连接中断2到发送结束事件
eni // // 允许用户中断
rcv vb100， 0 // // 执行接收指令，接收缓冲区指向vb100
4.3 vb通信程序设计
上位机通信软件是在vb环境下开发的，vb语言是基于bbbbbbs操作系统的面向学习对象的程序设计语言。因vb具有强大的图形显示功能，可以很容易地开发出界面良好、满足用户需求的bbbbbbs标准风格的图形界面。vb带有专门管理串行通信的mscomm串行端口控件，程序员在利用该控件时，只需设置、监视其属性和事件，即可完成对串行口的初始化和数据的传输工作，实现plc与pc串行通信。要完成通信必须设置mscomm的如下相关属性值：