【正文】 溫度值，并經(jīng)過(guò)標(biāo)度轉(zhuǎn)換送入PID模塊，在PID控制中，被實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較并進(jìn)行PID運(yùn)算，將運(yùn)算后的結(jié)果轉(zhuǎn)換成PLC的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)，經(jīng)模擬量輸入輸出模塊EM235進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并送至可控硅加熱裝置，從而改變實(shí)時(shí)溫度。 可控硅加熱裝置對(duì)于要求保持恒溫控制的電阻爐，輸出0～10mA作為直流信號(hào)輸入，控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板，通過(guò)改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出功率，完全可以滿足要求，且投入成本低，操作方便直觀并易維護(hù)。EM 235有4路模擬量輸入通道，同時(shí)還包括一路模擬量輸出通道，輸出電壓、電流信號(hào)用于連續(xù)的控制。mm2/m)大，可用較少材料制成電阻。我選擇了PT100型熱電阻。（6）T型熱電偶（銅－銅鎳熱電偶）該熱電偶的正極為純銅，負(fù)極為銅鎳合金（康銅），其特點(diǎn)是：價(jià)格便宜，且在賤金屬熱電偶中，它的準(zhǔn)確性最高、熱電極的均勻性好，溫度范圍200～350℃。同時(shí)，材料較硬難于加工。（3）E型熱電偶（鎳鉻－銅鎳（康銅）熱電偶）E型熱電偶為一種較新產(chǎn)品，正極為鎳鉻合金，負(fù)極為銅鎳合金（康銅）。 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：（1）熱電偶的兩個(gè)熱電極必須焊接牢固；（2）兩個(gè)熱電極之間應(yīng)很好地絕緣，防止短路；（3）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；（4）保護(hù)套管應(yīng)保證熱電極與有害介質(zhì)之間充分隔離。其構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便。 熱電偶 熱電偶的特點(diǎn)熱電偶是工業(yè)最常用的溫度檢測(cè)元件之一，其優(yōu)點(diǎn)：（1）測(cè)量精度高。 兩種常見(jiàn)的熱電阻（1）PT100型熱電阻（鉑電阻）PT100型熱電阻的溫度范圍為 200～850℃，金屬鉑材料的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好、能耐高溫，容易制得純鉑，又因其電阻率大，可用較少材料制成電阻，此外其測(cè)溫范圍大。（4）隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，在其內(nèi)部充入爆炸性混合氣體，使受到火花或電弧等因素影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)。它比裝配式鉑電阻直徑小，且易彎曲，適宜安裝在要求快速反應(yīng)、管道狹窄和微型化等特殊場(chǎng)合。 熱電阻的種類熱電阻有精通型、鎧裝熱電阻、端面熱電阻、隔爆型熱電阻等類型，下面對(duì)這四種做一簡(jiǎn)單介紹：（1）精通型熱電阻從熱電阻的測(cè)溫原理可知，熱電阻阻值的變化值直接反應(yīng)被測(cè)量溫度的變化，因此，熱電阻的引線等各種導(dǎo)線的電阻會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控首先離不開(kāi)采集設(shè)備工作信息，因此選用合適的傳感器至關(guān)重要，如果把計(jì)算機(jī)看作是自動(dòng)化系統(tǒng)的“大腦”，信道看作是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的話，那么傳感器就是自動(dòng)化系統(tǒng)的“五官”。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如圖21：圖21 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟3 硬件設(shè)備的介紹和選型 傳感技術(shù)要想對(duì)溫度測(cè)量傳感器進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x型，首先對(duì)傳感技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。（2）設(shè)計(jì)梯形圖程序。（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。它具有24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。可以說(shuō)，S7200可以完成各種小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的要求。S7200 PLC包含了一個(gè)單獨(dú)的CPU和各種可選的擴(kuò)展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。S7200系列PLC是西門(mén)子公司新推出的一種小型PLC。歐姆龍PLC也能用于包裝系統(tǒng)，并支持 HACCP（寄生脈沖分析關(guān)鍵控制點(diǎn)）過(guò)程處理標(biāo)準(zhǔn)。e. 1996年，在過(guò)程控制領(lǐng)域中，西門(mén)子公司又提出PCS7（過(guò)程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。a. 西門(mén)子公司的產(chǎn)品最早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。西門(mén)子公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7200、S7300、S7400、S71200等。下面對(duì)三菱、西門(mén)子、歐姆龍及松下PLC做一簡(jiǎn)單介紹：（1）三菱FX系列PLC簡(jiǎn)介及型號(hào)說(shuō)明：三菱FX系列PLC是由三菱公司近年來(lái)推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、FF2系列PLC產(chǎn)品。有些PLC還可以通過(guò)端子往外提供直流24V穩(wěn)壓電源[5]。（5）擴(kuò)展接口為了提升PLC的性能，增強(qiáng)PLC的控制功能，可以通過(guò)擴(kuò)展接口給PLC增接一些專用模擬模塊。 a. 輸入接口PLC的輸入接口分為數(shù)字量輸入接口和模擬量輸入接口，數(shù)字量輸入接口用于接收“0”數(shù)字信號(hào)或開(kāi)關(guān)通斷信號(hào)，又稱為開(kāi)關(guān)量輸入接口；模擬量輸入接口用于接收模擬量信號(hào)。（3）輸入/輸出接口輸入/輸出接口又稱為I/O接口或I/O模塊，是PLC與外圍設(shè)備之間的連接部件。c. 逐條運(yùn)行存儲(chǔ)器中的程序，并進(jìn)行各種運(yùn)算，再將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)下來(lái)，然后通過(guò)輸出接口輸出，以對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行有關(guān)的控制。 PLC的主要組成（1）中央處理單元CPUCPU又稱為中央處理器，它是PLC的控制中心，它通過(guò)總線（包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線）與存儲(chǔ)器和各種接口連接，以控制他們有條不紊地工作。（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)，調(diào)試和維修方便PLC用軟件來(lái)取代繼電氣控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。（2）通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC可利用齊全的各種硬件裝置來(lái)組成各種控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程。整體設(shè)計(jì)方案如圖11:西門(mén)子EM 235模塊溫度條件溫度測(cè)量傳感器外圍設(shè)備對(duì)溫度條件進(jìn)行反饋控制西門(mén)子EM 235模塊組態(tài)軟件PLC圖11 控制系統(tǒng)框圖2 PLC基礎(chǔ) PLC（可編程控制器）基礎(chǔ) PLC的概述PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)，意為可編程序邏輯控制器。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容分為兩部分：硬件部分和軟件部分。終端控制設(shè)備向中央控制裝置發(fā)送檢測(cè)信息，根據(jù)中央控制裝置的指令控制輸出信號(hào)，從而使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度的調(diào)節(jié)。我國(guó)溫度測(cè)控技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正在消化吸收、從簡(jiǎn)單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合型應(yīng)用階段過(guò)渡和發(fā)展[2]。目前世界各國(guó)的溫度控制技術(shù)發(fā)展迅速，一些國(guó)家在目前已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正朝著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。目前世界各國(guó)使用較多的有基于PLC的溫度控制系統(tǒng)，基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，集散型溫度控制系統(tǒng)（DCS），基于工控機(jī)（IPC）的溫度控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）等。該系統(tǒng)運(yùn)行情況良好且經(jīng)濟(jì)可靠，能利用最少的資源對(duì)不同溫度進(jìn)行高精度的測(cè)量，信息性能可靠、操作便利。從日常生活角度，空調(diào)、電冰箱、微波爐、烤箱等家用電器的溫度參數(shù)控制都給生活提供了很大便利，滿足了對(duì)于溫度的需求；從工農(nóng)業(yè)角度，現(xiàn)代溫室大棚、工業(yè)恒溫控制箱等均對(duì)溫度參數(shù)的要求至關(guān)重要，因此對(duì)溫度的精確測(cè)量及精確控制是使得國(guó)防、生產(chǎn)的重要先決條件。而溫度又是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一，在各個(gè)企業(yè)中被廣泛應(yīng)用。 temperature control。主要介紹了可編程控制器（PLC）及PLC控制系統(tǒng)的基本知識(shí)，包括PLC的定義、產(chǎn)生、特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件知識(shí)及PLC控制系統(tǒng)等相關(guān)知識(shí)。溫度的控制方法也開(kāi)始多種多樣，從而使溫度控制更加智能化。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。 論文作者簽名: 年 月 日 摘要摘要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，溫度成為了我們生活中不可替代的參數(shù)之一。本設(shè)計(jì)是基于西門(mén)子S7200的多路溫度控制系統(tǒng)。 S7200。 課題研究背景隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用以及制造工藝的進(jìn)一步提高，PLC被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科技、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。它綜合采用自動(dòng)控制原理、溫度傳感器原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)和組態(tài)軟件等，滿足并解決現(xiàn)實(shí)生活中的多路溫度控制要求，同時(shí)有效地減小誤差，使之更符合法制計(jì)量管理和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的應(yīng)用要求。本設(shè)計(jì)正是基于此，針對(duì)各種公共場(chǎng)合，達(dá)到對(duì)溫度的良好控制，從實(shí)用的角度出發(fā)，以PLC為核心，組成一個(gè)集溫度的采集、處理、控制、監(jiān)測(cè)為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在我國(guó)以信息化技術(shù)帶動(dòng)現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展的今天，工業(yè)溫度控制的技術(shù)正在不斷提高，使溫度控制技術(shù)得到了前所未有的迅猛發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前正在開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。我國(guó)的工程技術(shù)人員在吸取了國(guó)外溫度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索了室內(nèi)溫度微機(jī)控制技術(shù)。先編制出最適合環(huán)境條件的程序表，存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)的記憶裝置中，電子計(jì)算機(jī)根據(jù)程序表進(jìn)行確認(rèn)、修正參數(shù)，并將指令發(fā)送給終端控制系統(tǒng)。PLC和組態(tài)王連接，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。（2）軟件部分則是對(duì)梯形圖代碼的編程，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的仿真、以及使用組態(tài)王對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控的過(guò)程。目前，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC最新定義為：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)控制器。它主要有以下特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)為了適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用要求，PLC從硬件和軟件方面采用了大量的技術(shù)措施，以便能在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行，現(xiàn)在大多數(shù)PLC的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)。（4）編程簡(jiǎn)單，易學(xué)易用目前大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式，梯形圖語(yǔ)言的編程與編程符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖非常接近，這樣使大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員非常容易接受和掌握[4]。由于PLC的技術(shù)指標(biāo)是由使用者提出的，因此它在工業(yè)中的應(yīng)用具有其他工業(yè)控制設(shè)備難以兼具的獨(dú)一無(wú)二的特性，是最貼切工業(yè)生產(chǎn)需求的控制裝置。b. 采用循環(huán)檢測(cè)（即掃描檢測(cè)）方式不斷檢測(cè)輸入接口送來(lái)的狀態(tài)信息，以判斷輸入設(shè)備的輸入狀態(tài)。PLC通常配有ROM（只讀存儲(chǔ)器）和RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）兩種存儲(chǔ)器，ROM用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，RAM用來(lái)存儲(chǔ)用戶程序和程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。（4）通信接口PLC配有通信接口，PLC可通過(guò)通信接口與編程器、打印機(jī)、其他PLC、計(jì)算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。 PLC的種類及型號(hào)的確定 PLC的種類目前PLC的主要品牌有：美國(guó)AB，ABB，松下，西門(mén)子，三菱，歐姆龍，臺(tái)達(dá)，富士等。（2）西門(mén)子PLC的特點(diǎn)及歷史德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司的PLC在我國(guó)的應(yīng)用也很廣泛，在印刷生產(chǎn)線、化工、冶金等諸