【正文】 所選擇的交流調(diào)壓模塊的輸出功率與模擬控制信號(hào)的關(guān)系做了詳細(xì)地分析與推導(dǎo)。鉑電阻的化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，重復(fù)性好，因此常用來(lái)充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)熱電阻和基準(zhǔn)電阻，其溫度測(cè)量范圍為200~850℃。NTC型熱敏電阻常用于測(cè)量溫度；PTC型和CTR型在一定溫度范圍內(nèi)阻值隨溫度而劇烈變化，可用于檢測(cè)特定溫度。（2）熱電阻的選型影響熱電阻測(cè)溫效果的因素主要有引線電阻、自熱效應(yīng)、元器件溫漂和熱電阻的溫度阻值特性[43]。EM231可擴(kuò)展4路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，12位；EM231還有專門(mén)的熱電偶、熱電阻模塊是為CPU222，CPU224，CPU226設(shè)計(jì)的，S7200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。 接收的數(shù)據(jù)字節(jié)保存在接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。 16EC, SMB87（允許接受，檢測(cè)起始字符和結(jié)束字符，超時(shí)檢測(cè)）MOVB 35, SMB94（接受最大字符數(shù)為35） 發(fā)送指令（XMT）XMT發(fā)送指令利用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指定要發(fā)送的字符，用于向指定通信口以字節(jié)為單位發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)字符，發(fā)送命令格式為 XMT TABLE，PORT， 其中TABLE為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址，PORT指定的PLC要發(fā)送數(shù)據(jù)的端口。它具有體積小，運(yùn)行速度高，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。CPU212有一個(gè)2KHZ的加/減計(jì)數(shù)器，而CPU214CPU216有兩個(gè)獨(dú)立的7KHZ的高速計(jì)數(shù)器，他們可用軟件或硬件復(fù)位。在掃描周期內(nèi)，可直接查詢當(dāng)前的輸入和輸出信號(hào)，在必要時(shí)，還可以用指令對(duì)輸入和輸出直接賦值或改變其值，這樣不僅用戶調(diào)試程序方便，同時(shí)也可使系統(tǒng)對(duì)過(guò)程事件做出快速響應(yīng)。用戶對(duì)點(diǎn)接口（PPI），用RS485接口實(shí)現(xiàn)高速用戶可編和接口。8個(gè)可編程式功能鍵盤(pán)的每一個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位。表51 本機(jī)及擴(kuò)展模塊I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)符號(hào)地址注解符號(hào)地址注解k1系統(tǒng)啟動(dòng)bengyx快速加熱啟動(dòng)k2系統(tǒng)急停mgwdbcs慢速加熱啟動(dòng)s1手動(dòng)方式zjzrswdzs快速制冷啟動(dòng)s2自動(dòng)方式sythydzs慢速制冷啟動(dòng)qdmzjg快速加熱jwbwdzs快速加熱指示gbmxjg慢速加熱hjbwjdzs慢速加熱指示mgwdbc快速制冷dejwjdzs快速制冷指示zjzrswd慢速制冷cjbwjdzs慢速制冷段指示fjgyeweiAIW0溫度檢測(cè) PLC其他資源配置除PLC必需的I/O卡件之外，另外涉及的設(shè)備儀表有溫度變送器等。電磁閥PWM輸出波形如圖53所示。本文通過(guò)編程，在PLC上實(shí)現(xiàn)海水恒溫槽控制，即充分利用了PLC控制系統(tǒng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又提高了控制系統(tǒng)的智能化程度，具有成本低，控制效果好的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用前景廣闊。 the operation that list depends the artificial has already can39。 The I/ O add inner part is tired the input and output system of the machine and exterior link, and deposit the related data into the procedure saving machine or data saving machine。And the PLC emergence also became the epochmaking topic, adding the vivid software control through a very and stable hardware, making the automation head for the new high tide.The PLC biggest characteristics lie in: The electrical engineering teacher already no longer electric hardware up too many calculationses of cost, as long as order the importation that the button switch or the importation of the sensors order to link the PLC up can solve problem, pass to output to order the conjunction contact machine or control the start equipments of the big power after the electric appliances, but the exportation equipments direct conjunction of the small power can.PLC internal containment have the CPU of the CPU, and take to have an I/ O for expand of exterior to connect a people39。如果要提高控制效果，可以引進(jìn)模糊算法。本文利用S7200常規(guī)PID控制器對(duì)水箱的溫度進(jìn)行控制,可以獲得滿足工業(yè)控制要求的控制效果，能減小超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，而且其抗干擾能力也大大加強(qiáng)。計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻設(shè)定溫度之后，可以計(jì)算出溫度的偏差值，使用簡(jiǎn)單的PID控制回路就可以計(jì)算出電磁閥的開(kāi)度。 PLC的I/O資源配置根據(jù)溫度控制的工藝流程及實(shí)際需求，確定整個(gè)系統(tǒng)共有17個(gè)輸入點(diǎn)，其中1個(gè)模擬量；16個(gè)輸出點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展留有少量冗余，因此選用西門(mén)子S7226PLC CPU模塊1塊、EM231模擬量擴(kuò)展模塊1塊。（5）可編程的8個(gè)功能鍵可以代替普通的控制按鈕作為控制鍵，這樣還可以節(jié)省8個(gè)輸入點(diǎn)。（8）通信功能。（3）靈活的中斷功能，中斷觸發(fā)有幾種形式：可用軟件設(shè)定為中斷輸入信號(hào)的上升沿式下降沿，以便做出快速響應(yīng)；可設(shè)為時(shí)間控制的自動(dòng)中斷；可由內(nèi)置高數(shù)計(jì)數(shù)器自動(dòng)觸發(fā)中斷；在與外設(shè)通信時(shí)可以以中斷分式工作。，每種CPU又都有3種不同的類(lèi)型可供選擇。圖41 通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第五章 PLC控制 PLC的選型根據(jù)溫度控制的工藝流程和實(shí)際需要，PLC的選型需要滿足以下條件：具有模擬量的采集、處理過(guò)程及開(kāi)關(guān)量的輸入/輸出功能；具有簡(jiǎn)單回路控制算法。 +1000, SMB92（接受超時(shí)時(shí)間為1s） MOVB對(duì)幾個(gè)重要的特殊存儲(chǔ)區(qū)設(shè)置舉例如下：MOVB本文采用了第三種通信方式，在開(kāi)發(fā)通信軟件時(shí)考慮了S7200 PLC所特有的一種通信方式—自由口通信模式。對(duì)比標(biāo)稱值10KΩ的半導(dǎo)體熱敏電阻與PT1000的阻值分度表，可知單位溫度的變化引起的阻值變化之比約為(50~500):1，因此在溫度變化量相同的情況下，如果要產(chǎn)生同樣的電壓變化量，PT1000需要更大的通過(guò)電流，而大的負(fù)載電流對(duì)于串接的恒壓電源（MAX6166A）輸出電壓的穩(wěn)定性是不利的。實(shí)際測(cè)試表明，當(dāng)芯片輸出電流小于120μA時(shí)，其輸出電壓波動(dòng)值是小于的。選用不同的熱敏材料可制成不同性質(zhì)的熱敏電阻，具體可以分為負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻、正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻和臨界溫度（CTR）熱敏電阻三種[41]，其電阻特性如圖31所示。 高精度熱電阻的溫度阻值特性（1）金屬熱電阻對(duì)于金屬材料而言，一般情況下，其溫度越高阻值越大。當(dāng)單相交流可控硅輸出的控制電壓為時(shí)，在半波周期內(nèi)，保溫加熱器做功量 （218）在工作范圍內(nèi)，微調(diào)加熱器的功率與控制電壓可近似為線性關(guān)系。圖210 單相全波調(diào)壓模塊自動(dòng)控制電路圖圖211 全隔離單相交流調(diào)壓模塊實(shí)物圖關(guān)于單相全隔離交流調(diào)壓模塊的控制方法，下面以0～5VDC控制信號(hào)為例進(jìn)行介紹。設(shè), 則負(fù)載電壓的有效值為 (213)負(fù)載電流的有效值為 (214)從式214中可以看出，隨著α角的增大，Uo逐漸減小。在每個(gè)電源周期內(nèi)重復(fù)上述控制過(guò)程，則輸出電壓就變?yōu)槊堪氩ㄈ宝两堑恼译妷骸Ｔ诒鞠到y(tǒng)中選用的全隔離單相交流全波調(diào)壓模塊用作電熱器的功率控制。實(shí)際使用中應(yīng)盡量避免違規(guī)操作，如改變不合理的安裝方式，避免人為損壞，保證熱端的散熱良好，避免突然轉(zhuǎn)變通電方向等。實(shí)際工作中，對(duì)于單個(gè)半導(dǎo)體制冷片而言，其能夠產(chǎn)生的制冷量應(yīng)該冷端的理論制冷量減去傳導(dǎo)熱，即 (212) 半導(dǎo)體制冷片的使用在工程實(shí)踐中，對(duì)半導(dǎo)體制冷片的使用會(huì)綜合考慮制冷效率、輸入電流、散熱問(wèn)題以及使用壽命等方面的因素，這樣才能取得最佳的使用效果。湯姆遜效應(yīng)屬于二級(jí)效應(yīng)，在熱平衡的分析與計(jì)算中可以忽略不計(jì)[19]。常用的半導(dǎo)體制冷片由許多組的N型半導(dǎo)體元件與P型半導(dǎo)體元件排列而成，使用金屬材料連接這兩種導(dǎo)體材料，最后使用陶瓷片對(duì)中間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝[14]。在1821年德國(guó)科學(xué)家Thomas Seeback首次發(fā)現(xiàn)了帕爾貼效應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象，在1834年法國(guó)物理學(xué)家Jean Peltier研究發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體制冷的本質(zhì)，并將其集中為科學(xué)原理。在系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)中，將溫度測(cè)量電路與控制器集成在一起，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量與控制的一體化。圖23 恒溫槽內(nèi)部部分構(gòu)造為加快槽內(nèi)熱量傳遞，提高溫場(chǎng)的均勻性，在槽體底部裝有磁力攪拌裝置，直流攪拌電機(jī)與攪拌螺旋槳之間通過(guò)磁力耦合裝置連接。圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖22 管路循環(huán)結(jié)構(gòu)中的部分裝置實(shí)物圖快速降溫裝置是使用冷液循環(huán)管路實(shí)現(xiàn)的，制冷壓縮機(jī)可將儲(chǔ)液罐中的液體溫度降至12℃到14℃。海洋海水的溫度范圍一般在2~40℃之間，因此恒溫槽的工作溫度應(yīng)該包含此區(qū)間。系統(tǒng)恒溫槽的技術(shù)要求如表12所示。先進(jìn)的熱量控制技術(shù)，可有效加快了生產(chǎn)工藝的速度，勞達(dá)的環(huán)保設(shè)備成功地替代了使用自來(lái)水的非經(jīng)濟(jì)型冷卻工藝，采用各種措施有效地利用原始能量。專用的、溫度變化系數(shù)小的高精度熱電阻保證了溫度設(shè)定點(diǎn)的穩(wěn)定性。℃感溫元件PT100鉑電阻控溫范圍0到100℃加熱功率1200W設(shè)置分辨力℃制冷輸出功率500W顯示分辨力℃控制方法PID自動(dòng)恒溫控溫儀表LED顯示溫度通訊接口RS232福建省計(jì)量院成功地研制出了恒溫槽自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，該項(xiàng)目研究成果達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)對(duì)恒溫槽的研究以中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院最具代表性，其在恒溫槽的設(shè)計(jì)制造方面擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成功案例眾多。℃的傳感器。在CTD測(cè)量?jī)x器的溫度檢測(cè)和校準(zhǔn)過(guò)程中，海水恒溫槽是主要的配套設(shè)備，其作用是盛放天然海水并使其溫度在0到35℃之間復(fù)現(xiàn)，為校準(zhǔn)CTD測(cè)量?jī)x器的溫度傳感器提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。automatic measurement。其中，精密溫度控制系統(tǒng)和自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)軟件是本研發(fā)項(xiàng)目的核心，解決標(biāo)準(zhǔn)恒溫槽的精密溫度控制方案、編寫(xiě)PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)溫度采集與顯示，實(shí)現(xiàn)了溫度在線監(jiān)測(cè)和控制。 撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯。圖2 溫度控制過(guò)程程序流程圖五、研究方法與手段，對(duì)s7200做一個(gè)充分的理論認(rèn)識(shí)，并利用網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)書(shū)籍等，對(duì)其現(xiàn)在的發(fā)展情況、現(xiàn)有技術(shù)以及應(yīng)用情況做詳細(xì)的了解；而適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟。尤其是在食品、工業(yè)、冶金、建材、溫室、機(jī)械、石油等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。PLC對(duì)溫度的檢測(cè)也具有十分良好的性能，利用其對(duì)數(shù)字的精確轉(zhuǎn)換功能，即可得到較高精度的溫度值。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)溫度控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，因此，高精度、智能化、人性化的溫度控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外必然發(fā)展趨勢(shì)。，寫(xiě)出論文的初稿，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，對(duì)初稿進(jìn)行修改，最后做出論文。標(biāo)準(zhǔn)恒溫槽主要用于我國(guó)法定計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢定校準(zhǔn)各類(lèi)溫度計(jì)，為其提供一個(gè)均勻穩(wěn)定的溫場(chǎng)。 溫度控制。 接收指令（RCV） 20 發(fā)送指令（XMT） 21 S7200 PLC 通信程序設(shè)計(jì) 21第五章 PLC控制 23 PLC的選型 23 S7200主要功能及特點(diǎn) 23 文本顯示器TD200具有以下用途 24 PLC的I/O資源配置 25 PLC其他資源配置 25 自控系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì) 25 PLC功能模塊程序設(shè)計(jì) 26第六章 總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 29外文資料中文翻譯致 謝天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 緒論 課題的研究背景和意義海洋資源對(duì)沿海國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)家建設(shè)有著重要意義。因此設(shè)計(jì)研究溫場(chǎng)均勻性和波動(dòng)性達(dá)標(biāo)的海水恒溫槽是非常有必要的。恒溫槽內(nèi)的設(shè)定溫度的連續(xù)保持時(shí)間至少應(yīng)為15min。同時(shí)為保證溫場(chǎng)的均勻性，采用了磁力耦合攪拌技術(shù)。此裝置的實(shí)際使用，可以降低計(jì)量檢定人員的工作強(qiáng)度，提高計(jì)量機(jī)構(gòu)的工作效率，更好的為與恒溫槽相關(guān)的企業(yè)事業(yè)單位服務(wù)，具有很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)雙重效益。美國(guó)fluke的7000系列中低溫恒溫槽具有良好性能的一個(gè)重要原因在于其熱端口技術(shù)。 ℃?！娣€(wěn)定時(shí)間＞ 15min控溫范圍0℃~35℃控溫精度≤ ℃過(guò)渡時(shí)間＜ 30min在恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性：（1）恒溫槽的溫度調(diào)節(jié)分別使用了可精確控制的加熱與制冷單元，與固定冷環(huán)境而單一調(diào)節(jié)加熱量的設(shè)計(jì)方法相比，調(diào)節(jié)更加快速靈活且準(zhǔn)確；與通過(guò)切換電壓方向轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體加熱/制冷狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法相比，受熱慣性的影響小，同時(shí)延長(zhǎng)了半導(dǎo)體制冷片的使用壽命。 ℃，保持時(shí)間至少在15min，而對(duì)溫度的精度要求相對(duì)較低（＜ 177。恒溫槽的上端裝有四支