【正文】 根據(jù) B 值，溫度要求選擇MF52E3380 型號的。熱敏電阻分為： PTC 熱敏電阻 ,NTC熱敏電阻 ,CTR 熱敏電阻 PTC（ Positive Temperature CoeffiCient）是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料，可專門用作恒定溫度傳感器． NTC（ Negative Temperature CoeffiCient）是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料．該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷，可制成具有負溫度系數(shù)（ NTC）的熱敏電阻． 臨界溫度熱敏電阻 CTR（ CritiCal Temperature Resistor）具有負電阻突變特性，在某一溫度下，電阻值隨溫度的增加激劇減小，具有很大的負溫度系數(shù)．構(gòu)成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結(jié)體，是半玻璃 狀的 半導(dǎo)體 ，也稱 CTR 為玻璃態(tài)熱敏電阻． 根據(jù)類型選用熱敏電阻 NTC 負溫度系數(shù)的。 (5)集成溫度傳感器：靈敏度高、響應(yīng)快、線性度好、體積小、成本 不高、使用方便等特點，其應(yīng)用越來越廣泛。 (3)鉑電阻 :電阻率高、敏銳度較高、在高溫和氧化性介質(zhì)中的物理 和化學(xué)性能很穩(wěn)定、測溫規(guī)模寬、價錢低廉，但體積大、熱慣性大。 ① 靈敏度 較高，其 電阻溫度系數(shù) 要比金屬大 10～ 100 倍以上，能檢測出 106℃ 的溫度變化； ② 工作溫度范圍寬，常溫器件適用于 55℃ ～ 315℃ ，高溫器件適用溫度高于 315℃ （目前最高可達到 2020℃ ），低溫器件適用于273℃ ～ 55℃ ； ③ 體積小，能夠 測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度； ④ 使用方便，電阻值可在 ～ 100kΩ 間任意選擇； ⑤ 易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)； ⑥ 穩(wěn)定性好、過載能力強。 （ 1）熱敏電阻：體積小、電阻溫度系數(shù)大、敏銳度高、價錢低，但線 性度很差 ,調(diào) 換性也差。 IC 溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材 料及電子元件特性分為 熱電阻 和熱電偶兩類。 溫度傳感器 溫度 傳感器 （ temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。本組的設(shè)計中運用到的元器件中主要有常開、常閉、定時幾類。 條件語句有如下三種形式： If 〖表達式〗 Then 〖賦值語句或退出語句〗 If 〖表達式〗 Then 〖語句〗 Endif If 〖表達式〗 Then 〖語句〗 Else 〖語句〗 Endif 如本組設(shè)計的截取腳本程序 IF SB1=0 THEN Y1=0 Y2=0 Y3=0 Y4=0 Y5=0 啟動延時 =0 40 ENDIF 梯形圖 梯形圖最早是為繼電器邏輯服務(wù) 的，圖中的元素代表實際的物理器件。賦值號左邊必須是能夠讀寫的數(shù)據(jù)對象，如：開關(guān)型數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)、事件型數(shù)據(jù)以及能進行寫操作的內(nèi)部數(shù)據(jù)對象。 賦值語句的形式為：數(shù)據(jù)對象 =表達式。如果在用戶程序中使能 PPI 主站模式， S7200 CPU 在運行模式下可以作主站，在使能 PPI 主站模式后，可 以使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令來讀寫另外一個 S7200 作 PPI 主站時，它仍然可以作為從站響應(yīng)其他主站的請求 。主站靠一個由 PPI 協(xié)議管理的共享鏈接來與從站通信。 38 介紹 PPI 是一種主從協(xié)議 ：主站器件發(fā)送請求到從站器件，從站器件響應(yīng)這個請求。 （ 7）選中選定設(shè)備列表中的“西門子 S7200PPI”，單擊“確認”，“西門子S7200PPI”即被添加到“設(shè)備工具箱”中，如圖 所示。 （ 5）雙擊“ PLC”，在下方出現(xiàn)一系列的 PLC。 （ 3）單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕。如果未被 裝載，可按照以下步驟將其選入： （ 1）在工作臺“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進入。通過模擬設(shè)備的連接，可以使動畫不需要手動操作，自動運行起來。該構(gòu)件可以產(chǎn)生標(biāo)準的正弦波，方波，三角波，鋸齒波信號。 在高級屬性頁中，選中： 運行時顯示曲線翻頁操作按鈕； 運行時顯示曲線放大操作按鈕； 運行時 顯示曲線信息顯示窗口； 運行時自動刷新； 進入運行環(huán)境，單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，打開“數(shù)據(jù)顯示窗口”，就可以看到實時報表，歷史報表，實時曲線，歷史曲線，如圖： 36 圖 設(shè)備連接 MCGS 組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設(shè)備驅(qū)動程序。如圖 ： 圖 選中曲線 2，曲線內(nèi)容設(shè)為：溫度；曲線顏色設(shè)為粉色；程單位設(shè)為：℃，小數(shù)位數(shù)設(shè)為： 1；最大值設(shè)為： 50；實時刷新設(shè)為：溫度。 （ 2）雙擊該曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，進行如下設(shè)置： 在基本屬性頁中，將： 曲線名稱設(shè)為：歷史曲線； Y 軸主劃線設(shè)為： 5； 背景顏色設(shè)為：灰色。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。如圖為本次課程設(shè)計的實時曲線，如圖 所示： 34 圖 歷史曲線 歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的曲線瀏覽功能。 這時，在運行環(huán)境中單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，就可看到實時曲線。 ☆曲線 3 對應(yīng)的表達式設(shè)為：壓力；顏色為：藍色。 ?在標(biāo)注 屬性頁中，時間單位設(shè)為：秒鐘；小數(shù)位數(shù)設(shè)為： 1；最大值設(shè)為： 40；其它不變。 具體制作步驟如下： （ 1）單擊“工具箱”中的“實時曲線” 圖標(biāo)，在標(biāo)簽下方繪制一個實時曲線，并調(diào)整大小。但對大量數(shù)據(jù)僅做定量的分析還遠遠不 夠，必須根據(jù)大量的數(shù)據(jù)信息，畫出曲線，分析曲線的變化趨勢并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，曲線處理在工控系統(tǒng)中也是一個非常重要的部分。 （ 4）表盤式儀表 在工具箱中點 圖標(biāo)，選取合適的儀表，屬性設(shè)置和元器件屬性設(shè)置一樣方法。 ?其它不變。各參數(shù)設(shè)置如下： ?“刻度與標(biāo)注屬性”頁中，主劃線數(shù)目： 5。具體制作步驟如下： （ 1）選取“工具箱”中的“旋轉(zhuǎn)儀表” 圖標(biāo)，調(diào)整大小放在頁面適當(dāng)位置。 MCGS 組態(tài)軟件適應(yīng)這一要求提供了旋轉(zhuǎn)儀表構(gòu)件。 （ 2）在流動屬性頁中，進行如下設(shè)置，如圖 所示： 圖 32 本次的課題中選用了溫度計儀表，壓力儀表，水、溫度、壓力的刻度顯示。 水流效果 水流效果是通過設(shè)置流動塊構(gòu)件的屬性實現(xiàn)的。如圖 所示： 圖 31 （ 5）單擊“確認”，閥門的啟停效果設(shè)置完畢。 （ 3）單擊瀏覽按鈕 ，雙擊數(shù)據(jù)對象列表中的“閥門 Y1”。 設(shè)置步驟如下： （ 1）雙擊閥門，彈出單元屬性設(shè)置窗口。按照下面的要求設(shè)置各個參數(shù)： 表達式：水； 最大變化百分比對應(yīng)的表達式的值： 40； 其它參數(shù)不變。 (2)單擊“動畫連接”標(biāo)簽，顯示如圖 所示窗口： 圖 （ 3）選中折線，在右端出現(xiàn) 。 編輯數(shù)據(jù)庫如下圖 43. 28 圖 動畫鏈接 29 液位升降效果 水位升降效果是通過設(shè)置數(shù)據(jù)對象“大小變化”連接類型實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)變量的過程。利用組態(tài)工具，繪制四層電梯實驗監(jiān)控界面，如圖 42。 25 26 第四章 控制畫面的創(chuàng)建 工程的建立 點擊桌面上的 圖標(biāo)， 打開 MCGS 組態(tài)環(huán)境，新建一個工程，在主窗口中將用戶窗口的名稱改為“加熱反應(yīng)爐”點“確認”如圖 41。 在泄料階段中系統(tǒng)自動 打開 進氣閥 Y3 和泄料閥 Y4，使反應(yīng)爐內(nèi)壓力、溫度 、液位降低 ，同時爐內(nèi)的物料通過泄料閥 Y4 泄出后，按復(fù)位按鈕恢復(fù)到初始狀態(tài) ，準備進入下一 反應(yīng) 循環(huán) 。進料閥、排氣閥打開 30S 后關(guān)斷，然后進入加熱階段。 故以 PLC 為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程的計算機控制，使的企業(yè)總的自動化水平大大提高。例如冶金、機械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的 各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐的諸多領(lǐng)域中 , 溫度控制占有著極為重要的地位 , 特別是在冶金、化工、建材 、食品、機械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。系統(tǒng)所運用到的界面是由 MCGS 軟件做的。以繼電 —接觸器為主的老一代控制系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)代鍋爐越來越高，越來越復(fù)雜的要求，這一 領(lǐng)域的計算機化已勢在必行，而應(yīng)用在當(dāng)前工業(yè)過程控制領(lǐng)域中引人注目的 PLC 又是使其計算機化的簡便和可靠途徑。 本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示，系統(tǒng)硬件構(gòu)成示意圖如圖 所示。用 PLC 實施控制，其實質(zhì)是按控制功能要求，通過程序按一定算法進行輸入 /輸出變換，并 將這個變換給以物理實現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。由于受輸出電流的限制，擴展模塊的使用可能會受限制 I/O 擴展 數(shù)字量輸入 /輸出，最大 78，最大 48個輸入和 38 個輸出（ CPU+EM) 模擬量輸入 /輸出，最大 10，最大 8 個輸入和 2 個輸出（ EM)或最多 0 個輸入和 4個輸出（ EM) 接口 內(nèi)置 RS485 接口 用戶程序保護 3 級 工作溫度 垂直安裝， 00C450C 水平安裝， 00C550C 19 大氣壓 860hpa1080hpa 相對濕度 5%95%， RH 等級 2，符合 IEC11312 輸入特性 S7200CPU 輸入表如 22 所示 數(shù)字量輸入點數(shù) 8 輸入電壓 DC 24V“ 0”信號， 05V； “ 1”信號， 1538V 輸入電流 “ 1”信號，典型值， 輸入延時 全部標(biāo)準輸入：從“ 0”到“ 1”最小 ；從“ 0”到“ 1”最大 中斷輸入：（ ） 計數(shù)器 /技術(shù)功能：（ ） 30KHz 模 擬量輸入模擬電位計數(shù)量 1 模擬電位計 8 位分辨率 編碼器電源 24V,允許范圍 報警輸入點數(shù) 4（ 4 個上升沿或 4 個下降沿） 輸出特性 S7200CPU 輸出表如 23 所示 數(shù)字量輸出點數(shù) 6 晶體管 /6 晶閘管 電路中斷的電壓極限 1W 輸出的開關(guān)能力 阻性負載 最大 , 燈負載最大 5W/30W DC。40140mA(120V)拓展模塊輸出電流（ 5VDC） 340mA 后備時間 50h， 數(shù)據(jù)存儲器 2K 程序 存儲器 4K CPU 處理時間 位指令最大 編程語言 LAD， CSF， STL 程序結(jié)構(gòu) 一個主程序塊（可以包括子程序） 程序執(zhí)行 自由循環(huán) ,中斷 驅(qū)動 ， 時間驅(qū)動（ 1255ms） 計數(shù)器 1~256，可通過電池保持，可調(diào)節(jié)。 綜合各種因素，我們選擇西門子 S7200PLC，根據(jù)本組的需求，選擇 CPU224CN。使用 PLC 作控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，必須考慮到生產(chǎn)成本的問題，必須要考慮 PLC 的價格。這就要求用戶對市場上流行的 PLC 品種有一個比較詳細的了解，以便做出正確的選擇。 . PLC 生產(chǎn)廠家的選擇與確定 PLC 生產(chǎn)廠家的選擇與確定主要考慮以下幾個 16 方面。分析與了解了這么多之后，就可以確定 PLC 的容量了，確定該使用多少點和 I/O類型的 PLC。因此在設(shè)計中要盡量避免這種情況的出現(xiàn)。因此 PLC 的輸出點一般是幾個組成一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種