【正文】 正常后，方可進(jìn)行下面的操作。完成與外設(shè)端口連接的外圍設(shè)備(如編程器) 或通訊適配器的通信處理。開關(guān)量或模擬量。電磁線圈。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運行。上位機(jī)屏幕上可以動態(tài)實時顯示各種信號變化（液壓，水位，溫度等） ，便是人機(jī)界面（Human Machine Interface） 。組態(tài)軟件，處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。3. 溫度控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計思路被控對象為爐內(nèi)溫度，溫度傳感器檢測爐內(nèi)的溫度，經(jīng)溫度變送器將溫度值轉(zhuǎn)換成 420mA 的電流壓信號送入 PLC 模塊。(3)現(xiàn)場即被控對象，在現(xiàn)場的有溫度傳感器、加熱裝置和指示燈等，實現(xiàn)對現(xiàn)場變量的溫度檢測及對下位機(jī)的各種控制信號的響應(yīng)等。1℃ 177。% 177。% 表 本實驗中采用 PT100 溫度傳感器如圖 示。SWPTR08 鉑電阻溫度變送器采用獨特的雙層電路板結(jié)構(gòu)，下層是信號調(diào)理電路，上層電路可定義傳感器類型和測量范圍。 溫度變送器功耗：≤ 。(2)動畫顯示為了讓工作人員能跟形象跟直觀的觀察系統(tǒng)的各個工藝流程，組態(tài)軟件必須能夠以豐富形象的圖片動畫實時跟蹤體現(xiàn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，讓工作人員清晰地了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。所以我們必須在這兩個部分的變量間建立一種聯(lián)系，他是通過通道屬性的設(shè)置來實現(xiàn)的。 ，通過本次設(shè)計，使我的專業(yè)知識得到了綜合應(yīng)用，理論和實踐有了進(jìn)一步的提高，同時，對整個溫度控制系統(tǒng)包括組態(tài)軟件、GE FANUC 9030PLC 等有了更深刻的理解和體會，受益匪淺。圖 圖 調(diào)試運行①將程序下載到 PLC 柜中運行程序；②在 MCGS 中打開監(jiān)控界面進(jìn)入運行，監(jiān)控界面顯示各通道的實際溫度和工作狀態(tài)以及實時曲線；③在控制界面中改變溫度上下限值，工作狀態(tài)發(fā)生改變并且對應(yīng)的示燈亮。以實現(xiàn)手動控制的各通道上下限值修改、溫度的實時顯示、報警提示和顯示系統(tǒng)時間等功能。 圖 熱電阻溫度變送器外形尺寸：外徑 Ф42mm，高度 H23mm，安裝孔距 33mm，安裝孔。供電電壓：1030VDC 。PT100 的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng) PT100 溫度為 0℃時它的阻值為100Ω，在 100℃時它的阻值約為 。% 177。3℃ 177。估算控制系統(tǒng)所需的 I/O 點數(shù)：控制輸入所需的 I/O 點數(shù)：3 點；控制輸出所需的 I/O 點數(shù)：9 點；綜合實驗室現(xiàn)有的條件，選擇 GE FANUC 9030PLC 如圖 ,輸入點數(shù)為 16 點，輸出點數(shù)共為 13 點。系統(tǒng)硬件框圖結(jié)構(gòu)如圖 所示: 圖 系統(tǒng)硬件框圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，該結(jié)構(gòu)包括一臺計算機(jī)、一臺 GE FANUC 9030 PLC、一個輸出電壓控制電路、三個溫度檢測電路、三個加熱器、三個模擬量輸入輸出模塊和串口通信線路等組成?？仡I(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫 HMI（人機(jī)接口軟件）應(yīng)用，開發(fā)時間長、效率低、可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。 組態(tài)軟件組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法，完成工程中某一具體任務(wù)的過程。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。另外，為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對話的接口模塊 。脈沖或電位。②各個輸入端口均采用 RC 濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 10～20ms 。I/O 刷新。CPU 底板與擴(kuò)展底板之間通過電纜連接，距離一般不超過10m。 PLC 的系統(tǒng)組成PLC 本質(zhì)上是一臺用于控制的專用計算機(jī)，因此它與一般的控制機(jī)在結(jié)構(gòu)上有很大的相似性。本設(shè)計的主要內(nèi)容有：（1）根據(jù) PLC 外圍硬件電路，繪制硬件接線圖；（2）選擇 PLC 型號，繪制主程序流程圖，列 I/O 分配表；（3）用組態(tài)軟件 MCGS 編制基于 PLC 的溫度控制系統(tǒng)組態(tài)界面，并編制部分程序；（4）最后進(jìn)行運行程序的調(diào)試，實現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的溫度采集與控制加熱器輸出。它能夠適應(yīng)多種工業(yè)惡劣環(huán)境，抗振動、抗高溫、防灰塵，防電磁輻射。單片機(jī)已經(jīng)由開始的 4 位機(jī)發(fā)展到 32 位機(jī)，其性能進(jìn)一步得到改善。因此，PLC 對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的控制問題。 課題研究背景隨著現(xiàn)代工業(yè)的逐步發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、壓力、流量和液位是四種最常見的過程變量。在許多場合，及時準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度信息是十分重要的，近年來，溫度測控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。通過采用 PLC 來對它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大的優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機(jī)的發(fā)展歷史雖不長，但它憑著體積小，成本低，功能強(qiáng)大和可靠性高等特點，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。IPC 的性能可靠、軟件豐富、價格低廉，應(yīng)用日趨廣泛。 主要研究內(nèi)容本設(shè)計的主要流程為使用工控機(jī)作為上位機(jī)，以 GE FANUC 9030 PLC 作為下位機(jī)，上位機(jī)通過串行內(nèi)存狀態(tài)，下位機(jī)通過程序控制溫度對象。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價格便宜，可靠性強(qiáng)，編程簡單，易學(xué)易用等特點，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此 PLC 已在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中被廣泛地使用。裝有 CPU 單元的底板稱為 CPU 底板，其它稱為擴(kuò)展底板。如果有異常情況，則根據(jù)錯誤的嚴(yán)重程度發(fā)出報警或停止 PLC 運行。 PLC 的優(yōu)勢PLC 的主要優(yōu)點可概括如下:⑴高可靠性①的輸入接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC 內(nèi)部電路間電氣上隔離。電壓或電流。控制閥等直接連接。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。而下位機(jī)是獲取設(shè)備狀況及直接控制設(shè)備的計算機(jī)，一般是 PLC 或單片機(jī)。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工。PLC 把這個測量信號與設(shè)定值比較得到偏差，發(fā)出控制信號，經(jīng)調(diào)壓裝置輸出交流電壓用來控制電加熱器的端電壓，從而實現(xiàn)爐溫的控制。 系統(tǒng)的硬件配置 GE FANUC 9030PLC 選型 I/O 點數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的重要指標(biāo)。3℃ 177。% 177。PT100 它的阻值跟溫度的變化成正比。技 術(shù) 指 標(biāo) ：輸入信號：Pt100 鉑電阻信號輸入 。溫度變送器重量：約 35 克 。 MCGS 組態(tài)界面設(shè)計主窗口如圖 ，在系統(tǒng)運行窗口中，使用 MCGS 組態(tài)軟件的圖元及圖符，根據(jù)具體的工藝流程繪制出了友好的人機(jī)界面。在通道屬性設(shè)置中，我們首先定義通道的類型與地址如圖 ，他其實就是與 PLC 程序中相對應(yīng)的地址通過它 MCGS 可以從相應(yīng)的 PLC 地址中讀取程序中對應(yīng)變量的實時值，然后再到通道連接中將實際系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)中的變量一一對應(yīng)地連接如圖 示，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時交互，達(dá)到反饋和控制的目的。參考文獻(xiàn)[1] 樊軍慶, 30(6):1214,2022[2] . 北京：中國電力出版社， 2022[3] 周萬珍. PLC ：電子工業(yè)出版社，2022[4] 齊劍玲,19(9):3637,2022[5] 張愛筠,張琳琳, .商業(yè)經(jīng)濟(jì),2:5758,2022[6] . 北京：清華大學(xué)出版社 .2022[7] 嚴(yán)盈富. 觸摸屏與 PLC 入門. 人民郵電出版社，2022 [8] . 人民郵電出版社， 2022[9] . 中國林業(yè)出版社，2022[10] . 化學(xué)工業(yè)出版社，2022致謝附錄附錄: 溫度控制報警程序設(shè)計