plc設(shè)計(jì)-加熱控制-資料下載頁(yè)
2025-08-05 01:43本頁(yè)面
【正文】 S7300系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7300系列具有極高的性能/價(jià)格比[5]。 數(shù)字量輸入模塊與輸出模塊數(shù)字量輸入模塊：數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字式傳感器，例如二線式光電開關(guān)和接近開關(guān)等。數(shù)字量輸入模塊將從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的外部數(shù)字信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號(hào)電平。輸入電路中一般設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤輸入信號(hào)，輸入電流一般為數(shù)毫安。數(shù)字量輸出模塊：SM322數(shù)字量輸出模塊將S7300的內(nèi)部電平信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制過(guò)程所需的外部信號(hào)電平，同時(shí)具有隔離和功率放大的作用。輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管、驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載的雙向晶閘管或固態(tài)繼電器，以及既可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的小型繼電器。~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。模擬量變送器：生產(chǎn)過(guò)程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來(lái)測(cè)量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分（例如氣體中的含氧量）和頻率等。有的是強(qiáng)電電量，例如發(fā)電機(jī)組的電流、電壓、有功功率和無(wú)功功率、功率因素等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的直流電流或直流電壓信號(hào)，例如DC0~10V和4~20mA。SM331模擬量輸入模塊的基本結(jié)構(gòu)：模擬量輸入模塊用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)，其主要組成部分是A/D（Analog/Digit）轉(zhuǎn)換器。SM331也可以直接連接不帶附加放大器的溫度傳感器（熱電偶或熱電阻），這樣可以省去溫度變送器，不但節(jié)約了硬件成本，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也更加緊湊。模擬量輸出模塊的基本結(jié)構(gòu)：S7300的模擬量輸出模塊SM332用于將CPU送給的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為成比例的電流信號(hào)或電壓信號(hào)，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，其主要組成部分是D/A轉(zhuǎn)換器。模擬量輸出模塊的技術(shù)參數(shù)：SM332的4種模擬量輸出參數(shù)均有診斷功能，用紅色LED指示故障，可以讀取診斷信息。額定負(fù)載電壓均為DC24V。模塊與背板總線有光隔離，使用屏蔽電纜時(shí)最大距離為200m。都有短路保護(hù)，短路電流最大25mA,最大開路電壓18V。 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)本溫度控制系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程，是先跟據(jù)控制流程圖畫出梯形圖，再由梯形圖寫出指令。由梯形圖的到指令表的過(guò)程很簡(jiǎn)單、方便，能有效的避免出錯(cuò)，并且梯形圖也很直觀，能清楚的看懂控制過(guò)程。傳感器在不同的狀態(tài)時(shí)，輸出的數(shù)字量不同。 傳感器狀態(tài)定義傳感器作用01SL1下液面檢測(cè)液面低于下液位液位超過(guò)下液位SL2上液面檢測(cè)液面低于上液位液面超過(guò)上液位ST爐內(nèi)溫度檢測(cè)溫度低于設(shè)定值溫度超過(guò)設(shè)定值SP爐內(nèi)壓力檢測(cè)壓力低于設(shè)定值壓力超過(guò)設(shè)定止階段一：溶液低于下液位，爐內(nèi)壓力和溫度都低于設(shè)定值，即00000000000000005為OFF，常閉觸點(diǎn)閉合時(shí)，20002為ON，01000、01001為ON，線圈閉合，使排氣閥YV1和進(jìn)料閥YV2開啟。當(dāng)液面上升到上液面時(shí)，00003為ON，常閉觸點(diǎn)斷開，01000，01001為OFF，使排氣閥YV1和進(jìn)料閥YV2關(guān)閉，同時(shí)，000003的常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)定時(shí)器0，定時(shí)20s后，TIM000常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)爐內(nèi)壓力小于給定值，故00004為OFF，01002為ON，氮?dú)忾yYV3開啟，給爐內(nèi)加入氮?dú)?，?dāng)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，00004為ON，常閉觸點(diǎn)斷開，01002為OFF，YV3關(guān)閉。 階段一的梯形圖階段二：在氮?dú)忾y關(guān)閉的時(shí)候，即輸出01002為OFF時(shí)，因?yàn)檫€沒(méi)有開始加熱，所以爐內(nèi)溫度小于設(shè)定值，00005為OFF，常開觸電斷開，01004為ON，常開觸電閉合，接觸器KM閉合，開始給反應(yīng)爐加熱，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，00005為ON，常閉觸點(diǎn)斷開，01004為OFF，接觸器KM斷開，停止加熱，此時(shí)00005的常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)定時(shí)器1，給定時(shí)器TIM001裝入初值6000，定時(shí)時(shí)間為6000*=600s=10min。 階段二的梯形圖階段三：當(dāng)定時(shí)器1的定時(shí)時(shí)間到了時(shí)，TIM001常開觸點(diǎn)閉合，而此時(shí)爐內(nèi)的液面并沒(méi)有下降，所以00002為ON，01000為ON，線圈閉合，排氣閥YV1開啟。爐內(nèi)的壓力開始減小，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，00004為OFF，01003為ON，線圈閉合，泄料閥YV4開啟，開始泄料，當(dāng)液面低于下液為時(shí)，00002為OFF，01000、01003為OFF，排氣閥YV1和泄料閥YV4都關(guān)閉，一個(gè)過(guò)程結(jié)束。 階段三的梯形圖整個(gè)過(guò)程的梯形圖： 整個(gè)梯形圖如下圖所示：結(jié)束語(yǔ)加熱爐溫度控制系統(tǒng)采用成熟的PLC技術(shù)和電力電子技術(shù)，采用軟硬件結(jié)合，較好的解決了傳統(tǒng)加熱爐溫控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。針對(duì)我國(guó)大部分的加熱爐用戶來(lái)說(shuō)本系統(tǒng)將是一個(gè)比較理想的溫控系統(tǒng)。通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，想用學(xué)過(guò)的相關(guān)的PLC知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)PLC的共性把其轉(zhuǎn)化為西門子，將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)以畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式應(yīng)用到了實(shí)際當(dāng)中。這其中，雖然我遇到了許多問(wèn)題，但是通過(guò)查閱相關(guān)資料、請(qǐng)教老師和與同學(xué)討論將這些問(wèn)題一一解決，從而使我對(duì)大學(xué)三所學(xué)到知識(shí)又有了進(jìn)一步的加深和拓展。并且學(xué)會(huì)了西門子S7300是如何在溫度控制中應(yīng)用的。相信這一定會(huì)對(duì)以后走上工作崗位的我有很大的幫助。參考文獻(xiàn)[1] 周繼明，江世明. 傳感技術(shù)與應(yīng)用[M]，長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2005[2] [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[3] 皺金慧，陳樂(lè)庚，[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，2011[4] 張輝、周慶、.《微計(jì)算機(jī)信息》，2002，第18卷第1期[5] [M]，北京：電子工業(yè)出版社，
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