在实际工业现场过程变量控制方面,被控对象往往都具有大时滞、时变、非线性且复杂的特性。加热水箱动态水循环温度控制是一个典型的大滞后过程,由于滞后时间长,控制作用不能及时到达,常规控制方法下实际运行往往很难取得理想的控制效果。随着科技的飞速发展和各种控制技术的更新,已经出现将各种新型钾能控制算法融入常规控制理论中实现对温度大滞后等过程变量的实际控制。PLC可编程序控制器功能强大,抗干扰能力强,目前被广泛应用于工业现场控制,结合计算机强大的数据处理能力和监控组态设计为智慧算法的实现提供了可能。本论文首先研究了温度大滞后系统控制算法相关理论实现与优化。然后,建立了加热水箱大滞后过程的一个数学模型,并在MATLAB平台上对常规PID控制及其改进、SMITH预估补偿、模糊PID控制算法进行了详细的仿真研究。基于下位机PLC搭建和配置系统硬件。在算法测试和实现上,利用用OPC技术和WinCC上位机服务器完成Simulink仿真控制算法在过程装置平台的在线实时测试运行。在STEP7结构化编程中,开发实现了模糊PID算法在加热水箱系统的工程应用。基于WinCC组态了加热水箱温度控制系统监控画面,在系统实际运行中,相比传统的控制,模糊PID控制在温度曲线动态和稳态性能上都取得了优异的控制效果。