【正文】 科目：綜合控制系統(tǒng)題目：溫度控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)姓 名： LC 學(xué) 號： 系 別： 班 級： 完成時間： 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院1目 錄 前言 ............................................................................................................1第一章 系統(tǒng)總體方案 ..............................................................................2第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..............................................................................3 PLC 選擇 .....................................................................................................3 FX2N48MR001PLC..........................................................................3 FX2N2AD 特殊功能模塊 ..................................................................4 FX2N2DA特殊功能模塊 4 硬件電路設(shè)計(jì).............................................................................................5 溫度值給定電路................................................................................6 溫度檢測電路....................................................................................9 過零檢測電路..................................................................................10 晶閘管電功率控制電路...................................................................11 脈沖輸出通道..................................................................................13 報(bào)警指示電路...................................................................................13 復(fù)位電路..........................................................................................14第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................................14 編程與通信軟件的使用 ...........................................................................14 程序設(shè)計(jì)...................................................................................................16 系統(tǒng)程序流程圖.......................................................................................16 控制系統(tǒng)控制程序的開發(fā).......................................................................17 溫度設(shè)計(jì)..........................................................................................17 A/D 轉(zhuǎn)換功能模塊 ...........................................................................18 標(biāo)度變換程序..................................................................................19 恒溫控制程序（PID)設(shè)計(jì) ..............................................................19 數(shù)字觸發(fā)器程序設(shè)計(jì)......................................................................22 顯示程序..........................................................................................25 恒溫指示程序..................................................................................25 報(bào)警程序..........................................................................................25第四章 總結(jié)與展望 ................................................................................26 總結(jié) .........................................................................................................26 展望.........................................................................................................27參考文獻(xiàn) .....................................................................................................28附錄：系統(tǒng)程序（梯形圖）......................................................................................292前 言隨 著 時 代 的 發(fā) 展 ,當(dāng) 今 的 技 術(shù) 日 趨 完 善 ， 競 爭 也 愈 演 愈 烈 。傳 統(tǒng) 的 人 工的 操 作 已 不 能 滿 足 于 目 前 的 制 造 業(yè) 前 景 ,也 無 法 保 證 更 高 質(zhì) 量 的 要 求 和 提 升高 新 技 術(shù) 企 業(yè) 的 形 象 。在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 中 ,自 動 化 給 人 們 帶 來 了 極 大 的 便 利 和 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 上 的 保 證 ,同 時 也 減 輕 了 人 員 的 勞 動 強(qiáng) 度 ,減 少 了 人 員 上 的 編 制 。 在 許 多 復(fù) 雜 的 生 產(chǎn) 過程 中 難 以 實(shí) 現(xiàn) 的 目 標(biāo) 控 制 、 整 體 優(yōu) 化 、 最 佳 決 策 等 ,熟 練 的 操 作 工 、 技 術(shù)人 員 或 專 家 、 管 理 者 卻 能 夠 容 易 判 斷 和 操 作 ,可 以 獲 得 滿 意 的 效 果 。 人 工智 能 的 研 究 目 標(biāo) 正 是 利 用 計(jì) 算 機(jī) 來 實(shí) 現(xiàn) 、 模 擬 這 些 智 能 行 為 ,通 過 人 腦 與計(jì) 算 機(jī) 協(xié) 調(diào) 工 作 ,以 人 機(jī) 結(jié) 合 的 模 式 ,為 解 決 十 分 復(fù) 雜 的 問 題 尋 找 最 佳 的 途徑 ?？?編 程 序 控 制 器 是 一 種 數(shù) 字 運(yùn) 算 操 作 的 電 子 系 統(tǒng) ， 專 為 在 工 業(yè) 環(huán) 境 下 應(yīng)用 而 設(shè) 計(jì) ， 它 采 用 可 編 程 序 的 存 儲 器 ， 用 來 在 其 內(nèi) 部 存 儲 執(zhí) 行 邏 輯 運(yùn) 算 、 順序 控 制 、 定 時 、 計(jì) 數(shù) 和 算 術(shù) 運(yùn) 算 等 操 作 命 令 ， 并 通 過 數(shù) 字 式 、 模 擬 式 的 輸 入和 輸 出 ， 控 制 各 種 類 型 的 機(jī) 械 或 生 產(chǎn) 過 程 。在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 加 熱 管 溫 度 控 制 是 十 分 常 見 的 。 溫 度 控 制 的 傳 統(tǒng) 方法 是 人 工 —儀 表 控 制 。 其 重 復(fù) 性 差 ， 工 藝 要 求 難 以 保 證 ， 人 工 勞 動 強(qiáng) 度 大 。目 前 大 多 數(shù) 使 用 微 機(jī) 代 替 常 規(guī) 控 制 。 以 微 機(jī) 為 核 心 控 制 系 統(tǒng) 雖 然 成 本 較 低 ，但 微 機(jī) 的 可 靠 性 和 抗 干 擾 性 較 差 而 使 其 硬 件 設(shè) 計(jì) 較 復(fù) 雜 。 而 以 PLC 為 核 心的 控 制 系 統(tǒng) ， 雖 然 成 本 較 高 ， 但 PLC 本 身 就 有 很 強(qiáng) 的 抗 干 擾 性 和 可 靠 性 ，因 而 系 統(tǒng) 的 硬 件 設(shè) 計(jì) 也 簡 單 得 多 。 所 以 ， 相 比 較 于 微 機(jī) 控 制 ， PLC 控 制 在過 程 控 制 方 面 更 具 有 優(yōu) 勢 。 這 種 系 統(tǒng) 控 制 精 度 高 、 重 復(fù) 性 好 、 自 動 化 程 度 高 ，可 以 大 大 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 減 輕 工 人 的 勞 動 負(fù) 擔(dān) 。 本 文 介 紹 了 以 PLC 為 核 心實(shí) 現(xiàn) PID 算 法 的 溫 度 控 制 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 方 法 。3第 一 章 系 統(tǒng) 總 體 方 案根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 和 要 求 ， 采 用 常 規(guī) PID 控 制 的 溫 度 控 制 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 如 圖11 所 示 。 圖 11 常 規(guī) PID 溫 度 控 制 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 對 應(yīng) 圖 11 的 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) ， 確 定 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 如 圖 12 所 示 ：圖 12 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 該 總 體 方 案 主 要 由 以 下 幾 個 部 分 組 成（ 1） 觸 摸 屏 ： 主 要 功 能 是 設(shè) 定 和 顯 示 相 應(yīng) 的 溫 度 值 ， 以 及 停 止 和 開始 功 能 。（ 2） PLC： 主 要 完 成 PID 調(diào) 節(jié) 功 能 以 及 數(shù) 據(jù) 變 換 。（ 3） 測 溫 電 路 和 A/D 模 塊 ： 主 要 功 能 是 010V 溫度測量信號經(jīng) FX2NA/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入 PLC 處理。（ 4） 輸 出 調(diào) 節(jié) 電 路 ： 主 要 功 能 是 把 PLC 處理運(yùn)算發(fā)出的控制信號，經(jīng)FX2ND/A 轉(zhuǎn)換 010V 模擬信號，通過脈寬調(diào)制裝置輸出脈沖信號對加熱管進(jìn)行