【文章內容簡介】 的試驗電壓可取直流 10? 100V，任意值。 b．熱響應時間：在溫度階躍變化發(fā)生時，改變熱阻等于變化步驟，熱響應叫的所需要的時間和τ 圖的 50％。 c．精度：177。 %或 ℃的最大值。 基于 PLC 的電阻爐溫度控制系統(tǒng) 9 d．溫度系數：177。 %/℃。 e．分辨率： 1/4096。 f．測量范圍： 200～ 850℃。 A/D 模塊的選擇 A / D 和 D/ A 插件是第一個出現在 PLC 的模擬和數字轉換控制插件， 幾乎所有的PLC 產品都配備了這種類型的插件。經過適當的轉換電路測量溫度，壓力，流量，速度傳感器信號，可進入 A/ D 型插頭， A / D 插件，將其轉換為對應的 PLC 控制系統(tǒng) 0 和4000 之間的值。 與 FP0 配接的 A/D 混合模塊的型號為 A21，在實際應用中往往需要通過模擬量所采集的值，對執(zhí)行機構進行控制。 與 FP0 配接的 A/D 模塊有兩個模擬輸入通道，其所占用的 I/O 口分別為： CH0 WX2（ X20～ X2F） CH1 WX3（ X30～ X3F） 其技術指標見表 2 表 2： A21 模塊模擬輸入 信號范圍 模擬量 輸入范圍 電壓 0～ 5V 電流 0～ 20mA A21 的輸出數據是十進制的，那么說 DT0 中的數據也是十進制的，所以必須將溫度轉換為相應的十進制數據才可以進行比較，即數據轉換的問題。可通過以下計算思路，得出溫度與相對應的十進制值的關系。 溫度傳感器的數據轉換：當溫度傳感器的輸出信號顯示為 0～ 20mA 的電流值時，則對應于 0 度～ 800 度的溫度，并且溫度與電流是線性的，則有： y1 = 40 x1 其中 y1 代表溫度值， x1 代表電流值。 數據轉換模塊 A21： A21 模塊輸出信號為 K0? K4000，對應于 0? 20mA 輸入電流，溫度和電流是線性的，則有： k2 = 200 x2 其中 k2 代表十進制， x2 代表電流值。 溫度與十進制的數據轉換：當 x1 = x2 是可以得出溫度與十進制的轉換關系。 河北工程大學畢業(yè)設計 10 y1 / 40 = k2 / 200 其中 y1 代表溫度值， k2 代表相應的十進制。 當溫度值為 500℃時，對應的十進制是 K2500?；谝陨戏治?，我們可以計算出模擬輸出之間的關系可以處理二進制和十進制任何機構，以便與計算機和物理數據通道交互。在這篇文章中，由 PLC 模擬單元進行數據轉換的應用和傳輸，實現實時的模擬值和 需求值不斷比較，直到操作應該執(zhí)行的需求值。因此在所寫的程序中將 K2500 與 DT1中的數據進行比較：用 CMP 指令或者基本比較指令得以實現，同時產生一個數據標志。 在這個系統(tǒng)中 DT0， DT2，分別存儲 DT4 是實時溫度 、設定的溫度、設定的溫度上限； DT DT DT5 中分別存儲的是實時溫度所對應的十進制，設定的溫度所對應的十進制，設定的溫度上限所對應的十進制。 本系統(tǒng)分為全速加熱和定時保溫兩個階段。第一個階段加熱器需要持續(xù)加熱，一旦加熱溫度超過設定值就進入第二階段。當加熱器的第二階段不要求在比目前的價格設定的 加熱溫度被設置為高和低的電流更高的溫度下連續(xù)加熱，熱能熱加熱開始。之所以出現這種程序分為因為熱兩部分組成第二階段一再要求就業(yè)狀況的變化。若共用一段程序，然后，當第二階段中，在加熱的低溫下，停止高就的加熱溫度。加熱器工作狀態(tài)改變太頻繁，大大縮短了工作壽命。因此，程序的第二個段落收集每分鐘一次，然后比較溫度，減少改變加熱器的工作狀態(tài)的頻率，延長了加熱器的使用壽命。 設計要求 a PLC 可以監(jiān)視爐的溫度 。 b 按下觸摸屏上的按鈕，在“蓋”，蓋會自動打開電梯爐自動升起 。 c 按上爐內的電梯觸摸屏按鈕，在“關”自動 下降，馬上就當蓋子自動關閉底部 d“回火”按鈕觸摸屏上之后， LED 燈閃爍 10 秒，同時開始全加熱，當溫度達到設定值時，絕緣進普通相位，時間和半小時停止加熱 。 e 每爐溫分鐘內檢測一次，并顯示在觸摸屏上 。 f 定時孵育時間后，蜂鳴器鳴叫 10 秒告知治療結束 。 g 當加熱溫度超過上限會報警，報警 LED 閃爍的現象蜂鳴器的聲音。 基于 PLC 的電阻爐溫度控制系統(tǒng) 11 第 4 章 硬件設計 的介紹 的介紹 PLC 是一種工業(yè)控制計算機，英文名：可編程控制器，和用于個人計算機（ PC）來區(qū)分，一般簡稱 PLC?？删幊踢壿嬁刂破鳎?PLC）是一種計算機應用繼承理論，自動控制技術和通信技術作為一種新型的自動裝置集成。其優(yōu)異的性能，已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。 PLC 的快速發(fā)展經歷了四個更換。表 41。 表 41 可編程控制器功能表 代次 器件 功能 第一代 1位處理器 邏輯控制功能 第二代 8位處理器及存儲器 產品系列化 第三代 高性能 8位微處理器及位片式微處理器 處理速度提高，向多功能及聯網通信 第四代 16位、 32位微處理器及高性能位片式微處理器 邏輯、運動、數據處理、聯網功能的多功能 PLC 的基本組成 組成 模塊 PLC 一般分為模塊 CPU 模塊 PLC 模塊 I / O 模塊，內存模塊，電源模塊，背板或架子。原理圖設計，采用 PLC 模塊，它是創(chuàng)造了一個類型的總線結構屬于的。 C P U存 儲 器電 源 部 分輸入接口單元輸出接口單元編 程 設 備按 鈕行 程開 關接 觸 器電 磁閥指 示 燈 河北工程大學畢業(yè)設計 12 圖 41 PLC結構框圖 EM 235 模塊由傳感器如通過施加信號電流成模擬信號輸入的模塊結構的電壓轉換成一個 1? 5V系統(tǒng)模塊檢測到的輸入的模擬的溫度，然后經處理的數字中的應用程序的PLC，所以我們選擇了西門子 EM2354TC 模擬量輸入模塊。四個輸入 一個輸出點。不用的輸入點進行短接。如硬件連線圖中 B+和 B、 C+和 C、 D+和 D。 西門子 s7200 S7200 系列 PLC 有四個不同的基本單元和擴展單元提供七種型號。其系統(tǒng)配置包括基本單元，擴展單元，編程，存儲卡，作家，文本顯示。 PLC 使用 CPU226。它有 24個輸入和 16 路輸出。如表 42所示 S7200 系列。 表 42 S7200 系列 PLC 中 CPU22X 的基本單元 型 號 數字量輸入點 數字量輸出點 可帶擴展模塊數 模擬量 I/O 數字量輸入特性 PPI、 MPI/波特率 S7200CPU221 6 4 0 無 24V DC， 4mA 、 、 S7200CPU222 8 6 2個擴展模塊 無 24V DC， 4mA 、 、 S7200CPU224 14 10 7個擴展模塊 無 24V DC， 4mA 、 、 S7200CPU224XP 24 16 7個擴展模塊 2/1 24V DC， 4mA 、 、 S7200CPU226 24 16 7個擴展 模塊 無 24V DC， 4mA 、 、 基于 PLC 的電阻爐溫度控制系統(tǒng) 13 傳感器 設計時采用 的 K 型熱電偶傳感器，屬于熱電偶溫度傳感元件，溫度信號可轉換成熱電動勢信號。熱電偶傳感器工作的基本原理：兩個不同的導體或半導體材料 A 和 B 焊接在一起以形成閉合電路。當兩個連接 1和 2與差之間的溫度下會產生一定量的導體 A和 B 之間的強度，這將凝聚塑造電流環(huán)路小的，這種現象被有效地稱為暖現象。利用這一效果與熱電偶工作。 我們通?？梢跃幊虩犭娕挤譃閮深?，熱電偶標準熱電偶不是另一種標準。它指的是一個標準的溫暖能量熱 電偶標準溫度和容量，熱電偶分度表之間的關系，它有與其配套的顯示儀表可供選擇。 固態(tài)繼電器 固態(tài)繼電器（縮寫 SSR），是由微電子電路，分立電子元件，非接觸式開關功率電子功率器件的組合物。與隔離器件實現的控制端子和負載端子隔離。輸入固態(tài)繼電器具有小的控制信號，直接驅動高電流負載。固態(tài)繼電器是無觸點電子開關，在切換過程沒有機械接觸構件的隔離。 硬件連線圖 河北工程大學畢業(yè)設計 14 圖 42 硬件連線圖 （ 1）西門子 S7200 系列 PLC， CPU 226 系列，當消防第五，跑燈剎車溫度指示燈亮是正常的光照條件下，溫度過 高（警示燈）光，熱燈很可能是在爐內的情況下通過改變狀態(tài)指示燈 5 集。穩(wěn)壓 PID 數字轉換器 Plc 的后 K型分檢測爐溫電阻熱電偶負責，溫度信號被轉換成相應的電壓信號，模擬。其結果是根據加熱時間和非熱時間（ 10秒）的循環(huán) PID 控制。這樣打開時傳遞的熱量，它可以是一個電阻爐加熱在加熱狀態(tài)停止，反之亦然。 （ 2） I/O 點地址分配如表 43所示 序號 名稱 功能 1 啟動按鈕 2 爐門狀態(tài)開關 SQ1 3 爐門狀態(tài)開關 SQ2 4 爐門位置開關 SQ3 5 爐門位置開關 SQ4 6 SQ1 7 SQ2 8 SQ3 9 SQ4 10 溫度傳感器 ST AIW0 11 電爐絲加熱 Uc 12 電機 M1 正轉 13 電機 M1 反轉 14 電機 M2 正轉 15 電機 M2 反轉 16 模擬量輸出 Uc AQW0 表 43 I/O點地址分配 基于 PLC 的電阻爐溫度控制系統(tǒng) 15 第 5 章 控制算法描述 程序流程圖 在圖中所示的程序流程圖。 51,52,53，一個主程序，兩個子程序。 運 行 P L C初 始 化 安 全 燈I 0 . 0 = ？初 始 化 運 行指 示 燈調 用 子 程 序 0調 用 子 程 序 1每 1 0 s 調 用 一 次 子 程 序 2爐 子 加 熱I 0 . 0 = 0I 0 . 0 = 1 圖 51主程序 該程序運行：運行 PLC，開始跑燈， PWM 技術的應用為粗調，微調，那么 PID 控制。 河北工程大學畢業(yè)設計 16 設置基于 PID 控制的結果，今后一個時期的加熱時間。將加熱爐加熱。 讀 入 溫 度 并轉 換把 實 際 溫 度 值 放 于 V D 3 0 中調 用 P I D 指 令時 間 寄 存 器 加 1 0 s設 定 下 一 周 期 內 的 加 熱 時 間返 回 讀 入 溫 度 并轉 換把 實 際 溫 度 值 放 于 V D 3 0 中調 用 P I D 指 令時 間 寄 存 器 加 1 0 s設 定 下 一 周 期 內 的 加 熱 時 間返 回 初 始 化粗 調溫 度 = ？微 調溫 度 在 7 4 到 9 4攝 氏 度 之 間返 回 圖 52 子程序 0 應用 PWM技術進行粗調、微調 基于 PLC 的電阻爐溫度控制系統(tǒng) 17 讀 入 溫 度 并轉 換把 實 際 溫 度 值 放 于 V D 3 0 中調 用 P I D 指 令時 間 寄 存 器 加 1 0 s設 定 下 一 周 期 內 的 加 熱 時 間返 回 圖 53子程序 1 根據轉換為加熱時間（ 010S）作為加熱時間為下一個加熱周期的溫度差的大小采樣 PID 調節(jié)器之后 STEP 7 Micro/WIN32 軟件介紹 STEP7Micro/ WIN32 軟件的功能強，實現的程序各式各樣，界面窗口友好，方便數據的查收與運用。易于使用的 S7200 系列 PLC 編程軟件 能夠很好的運營以下三種模式：LAD（梯形圖）， FBD（功能塊圖）和 STL（語句表）。 STEP7Micro/ Win32 程序可以很好的提供在線編輯，監(jiān)視和調試。 PWM 技術 脈沖寬度調制（ PWM）是通過應用微處理器的數字信號輸出的用于控制模擬電路的