【正文】 電 位 器RP， 使 =50*=560mV， 當(dāng) 加 熱 管 溫 度 為 0℃ 時 ， =0mV， =560mV，2 iu1于 是 =0。 二 極 管 用 作 LM339 輸 入 保 護(hù) 。 它 的 關(guān)斷 完 全 是 由 其 在 主 電 路 中 承 受 的 電 壓 和 電 流 決 定 的 。 又 由 于 本 電 路 所 控 制 的 電 阻 爐 只 有 一 根 電 阻 絲 ， 功 率 也 不 大 ，因 此 ， 本 系 統(tǒng) 采 用 單 相 電 源 供 電 ， 電 源 的 通 斷 由 二 個 晶 閘 管 反 并 控 制 ， 如圖 25 所 示 。晶 閘 管 由 正 向 導(dǎo) 通 到 關(guān) 斷 時 ， 由 于 空 穴 積 蓄 效 應(yīng) ， 晶 閘 管 反 向 阻 斷 能 力的 恢 復(fù) 需 要 一 段 時 間 。 實 選TNFI?熔 體 額 定 電 流 為 20A 的 RLS50 螺 旋 式 快 速 熔 斷 器 二 只 ， 分 別 與 二 只 晶 閘 管串 聯(lián) ， 其 額 定 電 壓 為 500V。 關(guān) 斷 時 ， 承 受 正 反 向 峰值 電 壓 為 ， 考 慮 到 晶 閘 管 的 過 載 能 力 小 及 環(huán) 境 溫 度 的 變 化 等 因 素 ，V晶 閘 管 的 額 定 電 流 應(yīng) 為 ：~)~(??額 定 電 壓 應(yīng) 為 ：TUVTN960)(根 據(jù) 以 上 計 算 ， 主 回 路 的 二 只 晶 閘 管 選 擇 為 KP2010(參 數(shù) 為 ：20A， 1KV， ， 3V) 脈 沖 輸 出 通 道由 于 PLC 有 很 強(qiáng) 的 抗 干 擾 性 和 可 靠 性 ， 且 FX2N48MR001 為 繼 電 器 輸出 ——2A/1 點 （ KP2010 晶 閘 管 的 觸 發(fā) 電 流 和 電 壓 分 別 為 和 3V） ，因 而 FX2N48MR001 的 輸 出 點 能 可 靠 地 觸 發(fā) 晶 閘 管 導(dǎo) 通 ， 而 無 須 設(shè) 計 光 電14隔 離 和 功 率 放 大 。 顯 示 及 給 定 溫 度值 均 由 GT1040QBBDC 觸 摸 屏 完 成 。15圖 28 復(fù) 位 電 路第 三 章 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計PLC 程 序 輸 入 可 以 通 過 手 持 編 程 器 、 專 用 編 程 器 或 計 算 機(jī) 完 成 。 編 程 與 通 信 軟 件 的 使 用三 菱 FX 系 列 PLC 通 信 軟 件 名 稱 為 GXWORK， 它 供 對FX0/FX0S、 FX FX2/FX2C、 FX1S、 FX1N 和 FX2N/FX2NC 系 列 三 菱 PLC 以及 監(jiān) 控 PLC 中 各 軟 元 件 的 實 時 狀 態(tài) 。 （ 若 想 打 開 已 有 文 件 ， 打 開 File（ 文 件 ）菜 單 下 的 Open（ 打 開 ） 子 菜 單 ， 選 擇 正 確 的 文 件 和 PLC 型 號 后 ， 按 回 車 鍵即 可 。16?使 用 Edit（ 編 輯 ） 菜 單 下 的 Cut（ 剪 切 ） 、 Undo（ 撤 消 鍵 入 ） 、Paste（ 粘 貼 ） 、 Copy（ 復(fù) 制 ） 和 Delete（ 刪 除 ） 等 欄 目 ， 可 對 軟 元 件 進(jìn) 行剪 切 、 復(fù) 制 和 粘 貼 等 操 作 。 打 開 PLC 菜 單 下 的 transferswrite(寫 出 )， 輸 入 程 序 步 數(shù) ， 按 確 定 即 可 下 載 程 序 到 PLC 上 。 打 開 File（ 文 件 ） 菜 單 下 的 Printer Setup（ 打 印 機(jī) 設(shè) 置 ）子 菜 單 即 可 進(jìn) 行 打 印 設(shè) 置 。 另 外 ， 內(nèi) 存 分 配 如 表 31 所 示 ：表 31 內(nèi) 存 分 配 表內(nèi) 存 器 特 定 意 義 內(nèi) 存 器 特 定 意 義D0 A/D 轉(zhuǎn) 換 數(shù) 字 量 結(jié) 果 D30 u(k)D4 溫 度 給 定 值 Q0 D31 u(k1)17D5 加 熱 管 溫 度 Q D32 e(k)D25 觸 發(fā) 周 波 數(shù) n D33 e(k1)D26 晶 閘 管 允 許 觸 發(fā) 標(biāo) 志 D34 e(k2)D27 采 樣 周 期 計 數(shù) 器 D35 pKD100~D121 數(shù) 據(jù) 緩 沖 區(qū) D36 dD29 斷 偶 計 數(shù) 器 D37 iD38 十 鍵 輸 入 指 定 存 儲 元 件 系 統(tǒng) 程 序 流 程 圖Y N Y N Y N Y初始化溫度給定輸入值錯誤 錯誤報警A/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換值4000 斷偶報警標(biāo)度變換實際溫度顯示差值 e（k）=0給定值與實際溫度比較差值 e（k）10n=240恒溫指示18 N 圖 31 系 統(tǒng) 程 序 流 程 圖 控 制 系 統(tǒng) 控 制 程 序 的 開 發(fā)針 對 本 系 統(tǒng) 任 務(wù) 書 的 要 求 ， 要 求 控 制 系 統(tǒng) 實 現(xiàn) 恒 溫 控 制 的 功 能 ， 溫 度在 （ 0～ 100℃ ） 范 圍 內(nèi) 任 意 設(shè) 定 （ X10~X21 輸 入 給 定 值 ） ， 經(jīng) 過 積 分 分 離PID 調(diào) 節(jié) ， 實 現(xiàn) 恒 溫 控 制 ， 并 對 實 際 溫 度 進(jìn) 行 實 時 LED 數(shù) 碼 顯 示 ， 同 時 有恒 溫 指 示 和 斷 偶 報 警 信 號 指 示 。 程 序 如 圖 32所 示 。 為 了 提 高 抗 干 擾 能 力 ， 程 序 采 用 了 數(shù) 字 濾 波 措 施 ， 濾 波 方 法 是 取數(shù)字調(diào)節(jié)器保存 n晶閘管觸發(fā)準(zhǔn)備等待中斷等待中斷198 次 輸 入 的 平 均 值 作 為 檢 測 結(jié) 果 。 控 制 周 期 計 時 中 斷 服 務(wù) 程 序 （ I610） 如 圖 34 所 示 。 從 而 得 到 實 際 的 溫 度 的 數(shù) 值 而 送 入 D5， 同 時 將 所 得的 余 數(shù) 與 ℃ 所 對 應(yīng) 的 數(shù) 字 量 (約 等 于 20)進(jìn) 行 比 較 ， 如 果 大 于 20， 則將 D5 中 的 數(shù) 加 一 ， 反 之 則 不 變 。 用 于 恒 溫 控 制 的 調(diào) 節(jié)器 有 多 種 形 式 ， 如 大 林 算 法 、 PD 調(diào) 節(jié) 、 PID 調(diào) 節(jié) 、 開 關(guān) 調(diào) 節(jié) 等 ， 本 系 統(tǒng) 選用 實 際 中 切 實 可 行 的 積 分 分 離 PID 調(diào) 節(jié) ， 它 能 有 效 地 減 小 系 統(tǒng) 的 超 調(diào) 和 穩(wěn)態(tài) 誤 差 。pKid為 了 減 少 在 線 整 定 參 數(shù) 的 數(shù) 目 ， 常 常 假 定 約 束 條 件 ， 以 減 少 獨 立 變 量 的個 數(shù) ， 本 次 設(shè) 計 選 取T≈ s≈ ≈ 其 中 ， 為 純 比 例 控 制 時 的 臨 界 振 蕩 周 期 。 恒 溫 控 制 程 序為 了 減 少 超 調(diào) 和 消 除 振 蕩 現(xiàn) 象 ， 當(dāng) 自 由 升 溫 小 于 給 定 的 恒 溫 值 10℃ ，系 統(tǒng) 就 開 始 進(jìn) 行 恒 溫 控 制 ， 恒 溫 控 制 采 用 積 分 分 離 PID 調(diào) 節(jié) 。iK溫 度 數(shù) 字 調(diào) 節(jié) 器 程 序 框 圖 如 圖 36 所 示 。 若 e（ k） 小 于 5 時 則 進(jìn) 行 PID 算 式 運 算 （ 實 現(xiàn) 式 （ 42） ） 。圖 38 過 零 數(shù) 字 觸 發(fā) 器 組 成24工 作 原 理 如 下 ： 數(shù) 字 觸 發(fā) 器 準(zhǔn) 備 程 序 將 控 制 量 u（ k） 變 換 為 晶 閘 管 的導(dǎo) 通 周 波 數(shù) n， 且 當(dāng) n0 時 ， 置 晶 閘 管 允 許 觸 發(fā) 標(biāo) 志 為 1。 程 序還 完 成 晶 閘 管 已 導(dǎo) 通 周 波 數(shù) 計 數(shù) 工 作 ， 當(dāng) 已 導(dǎo) 通 周 波 數(shù) 等 于 n 時 ， 表 示 本控 制 周 期 內(nèi) 向 電 阻 絲 輸 送 的 能 量 已 達(dá) 到 控 制 要 求 ， 將 晶 閘 管 允 許 觸 發(fā) 標(biāo) 志 清0， Y0、 Y1 不 再 輸 出 觸 發(fā) 脈 沖 。 X0 為 電 源 周 波 信 號 輸 入 端 ， 當(dāng) 允 許 晶 閘 管 觸 發(fā) 時 ， 當(dāng) X0 的 上 升 沿（ 下 降 沿 ） 到 時 Y0（ Y1） 輸 出 1， 延 時 半 個 周 波 時 間 后 Y0（ Y1） 輸 出0， 即 在 Y0（ Y1） 端 口 產(chǎn) 生 正 脈 沖 去 觸 發(fā) 晶 閘 管 導(dǎo) 通 。圖 311 數(shù) 字 觸 發(fā) 器 程 序26 顯 示 程 序本 設(shè) 計 系 統(tǒng) 用 GT1040QBBDC 觸摸屏顯 示 溫 度 （ 本 系 統(tǒng) 設(shè) 定 溫 度 范 圍為 0~100℃ ） ，顯 示 程 序 如 圖 312 所 示 ：觸 摸 屏 溫 度 顯 示 （ 右 圖 第 二 行 數(shù) 字 即 為 溫 度 顯 示 ） ： 恒溫指示程序當(dāng) 實 際 溫 度 與 溫 度 給 定 值 相 等 時 ， 系 統(tǒng) 發(fā) 出 恒 溫 指 示 信 號 （ Y4=1，綠 燈 亮 ） 。 如 圖 314 所 示 。同 時 ， 控 制 系 統(tǒng) 現(xiàn) 場 對 變 量 的 變 換 有 著 直 觀 的 顯 示 作 用 。（4）過零觸發(fā)晶閘管實現(xiàn)電功率的控制.通過此次課設(shè)，讓我了解了 plc 梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于 plc 設(shè)計原理。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做28的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。 同 時 ， 要 盡 量 抑 制 干 擾 ， 尤 其 是 控 制 回 路 之 外 的 干 擾 。 參 考 文 獻(xiàn)[1] 郁漢琪主編. 電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 南京：東南大學(xué)出版社，202229[2] 張萬忠主編 . 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2022[3] 三菱公司編 . 三菱 FX 系列可編程序控制器特殊功能模塊用戶手冊，2022[4] 三菱公司編 . 三菱可編程序控制器應(yīng)用 101 例，1994[5]方希修、尤明珍《飼料加工工藝與設(shè)備》中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社[6]于海生《計算機(jī)控制技術(shù)》 清華大學(xué)出版社[7]《過程控制及儀表 》教材[8]熊幸明《電氣控制與 PLC》 機(jī)械工業(yè)出版社[9]《傳感器技術(shù) 》教材[10]三菱觸摸屏用戶使用手冊 附 錄 系 統(tǒng) 程 序 （ 梯 形 圖 ）30313233