【正文】 But lead even is a fatal error greatly is what we 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。s brain and calculators, with the mode that person39。t guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnel39。 the operation that list depends the artificial has already can39。如果要提高控制效果，可以引進(jìn)模糊算法。PLC恒溫控制系統(tǒng)采在硬件要求上相對簡單，使系統(tǒng)簡化、經(jīng)濟(jì)，編程也相對簡單。其相應(yīng)開發(fā)軟件STEP7采用模塊化編程方法，提供多種編程語言，豐富的功能模塊，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的功能和算法。本文通過編程，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。本文利用S7200常規(guī)PID控制器對水箱的溫度進(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)時間，而且其抗干擾能力也大大加強(qiáng)。Tt、TT2之間關(guān)系為Tt=T1+T2.電磁閥的閥位值=T2/T1100%第6章 總結(jié)溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常用的控制對象之一，溫度控制的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。T1為電磁閥關(guān)閉時間。電磁閥PWM輸出波形如圖53所示。計算出當(dāng)前時刻設(shè)定溫度之后，可以計算出溫度的偏差值，使用簡單的PID控制回路就可以計算出電磁閥的開度。圖52 溫度控制過程程序流程圖 PLC功能模塊程序設(shè)計（1）計算當(dāng)前時刻的設(shè)定溫度。 自控系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序中設(shè)定了手動操作和自動控制選擇開關(guān)，在任意階段都能夠?qū)崿F(xiàn)兩者間的切換，實(shí)現(xiàn)了溫度、壓力的手、自動選擇控制。表51 本機(jī)及擴(kuò)展模塊I/O地址分配輸入信號輸出信號符號地址注解符號地址注解k1系統(tǒng)啟動bengyx快速加熱啟動k2系統(tǒng)急停mgwdbcs慢速加熱啟動s1手動方式zjzrswdzs快速制冷啟動s2自動方式sythydzs慢速制冷啟動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 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。 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，確定整個系統(tǒng)共有17個輸入點(diǎn)，其中1個模擬量；16個輸出點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展留有少量冗余，因此選用西門子S7226PLC CPU模塊1塊、EM231模擬量擴(kuò)展模塊1塊。在S7200CPU上開設(shè)一個專用存儲器與TD200作數(shù)據(jù)交換，TD200直接通過這個專用的數(shù)據(jù)來使用的有關(guān)功能。S7200系統(tǒng)中的文本顯示器TD200是在現(xiàn)場監(jiān)控的有效設(shè)備，TD200連接簡單，只需要用按特定的通信電纜連接到PPI接口上就可以了。8個可編程式功能鍵盤的每一個都分配了一個存儲器位。（5）可編程的8個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個輸入點(diǎn)。（4）過程參數(shù)的修改。（2）可設(shè)定CPU214以上機(jī)型的實(shí)時時鐘。用戶對點(diǎn)接口（PPI），用RS485接口實(shí)現(xiàn)高速用戶可編和接口。（8）通信功能。（7）輸入或輸出的強(qiáng)制功能。S7200系統(tǒng)有3個不同的口令保護(hù)級別，以便用戶對程序做有效保護(hù)，3級口令分別是自由存取，只讀，完全保護(hù)。在掃描周期內(nèi)，可直接查詢當(dāng)前的輸入和輸出信號，在必要時，還可以用指令對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，同時也可使系統(tǒng)對過程事件做出快速響應(yīng)。（3）靈活的中斷功能，中斷觸發(fā)有幾種形式：可用軟件設(shè)定為中斷輸入信號的上升沿式下降沿，以便做出快速響應(yīng)；可設(shè)為時間控制的自動中斷；可由內(nèi)置高數(shù)計數(shù)器自動觸發(fā)中斷；在與外設(shè)通信時可以以中斷分式工作。S7200PLC幾乎包括了一般計算所具有的各種基本操作指令，如變量賦值、數(shù)據(jù)存位置、傳送、比較、子程序調(diào)用、循環(huán)等。 S7200主要功能及特點(diǎn)（1）執(zhí)行指令速度高。CPU212有一個2KHZ的加/減計數(shù)器，而CPU214CPU216有兩個獨(dú)立的7KHZ的高速計數(shù)器，他們可用軟件或硬件復(fù)位。，每種CPU又都有3種不同的類型可供選擇。它還安裝有大容量電容，可以長時間存儲數(shù)據(jù)而不需要后備電池。(2) S7的電氣結(jié)構(gòu)特性。它具有體積小，運(yùn)行速度高，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。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、處理過程及開關(guān)量的輸入/輸出功能；具有簡單回路控制算法。當(dāng)S7200 PLC接收到指令后進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)校驗(yàn), 這里采用BBC校驗(yàn)方式，即將每一幀的第一個字節(jié)（不包括起始字符）到該幀中正文校驗(yàn)碼之前的所有字節(jié)作異或運(yùn)算（本例中是從VB101到VB130），并將校驗(yàn)碼作為報文一部分發(fā)送到計算機(jī)。XMT 發(fā)送指令完成后，會產(chǎn)生一個中斷事件（Port0為中斷事件9，Port1為中斷事件26）。 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)存儲區(qū)地址，PORT指定的PLC要發(fā)送數(shù)據(jù)的端口。 +1000, SMB92（接受超時時間為1s） MOVB 72, SMB99（結(jié)束字符為H）MOVB 104, SMB88（發(fā)送報文起始字符為h） MOVB 16EC, SMB87（允許接受，檢測起始字符和結(jié)束字符，超時檢測）MOVB對幾個重要的特殊存儲區(qū)設(shè)置舉例如下：MOVB當(dāng)判斷消息結(jié)束時接收狀態(tài)終止，否則通訊口會一直處在接收狀態(tài)。啟動接收指令后，CPU的通訊控制器就處于接收狀態(tài)。接收的數(shù)據(jù)字節(jié)保存在接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。一般上位機(jī)串行口符合RS232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，為了與PLC的RS485通信則必須進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。S7200 PLC編程軟件與PLC進(jìn)行通信所利用的PPI協(xié)議實(shí)質(zhì)也是一種RS485通信，它可在多種模式下工作，其中自由口通信功能是S7200 PLC的一個獨(dú)特的功能。 本文采用了第三種通信方式，在開發(fā)通信軟件時考慮了S7200 PLC所特有的一種通信方式—自由口通信模式。按照輸入\輸出端口點(diǎn)數(shù)我們應(yīng)當(dāng)用EM235對CPU進(jìn)行擴(kuò)展。EM232可擴(kuò)展2路模擬量輸出通道。EM231可擴(kuò)展4路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs，12位；EM231還有專門的熱電偶、熱電阻模塊是為CPU222，CPU224，CPU226設(shè)計的，S7200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。對比標(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需要更大的通過電流，而大的負(fù)載電流對于串接的恒壓電源（MAX6166A）輸出電壓的穩(wěn)定性是不利的。而標(biāo)稱值為10KΩ的半導(dǎo)體熱敏電阻串接10KΩ的精密電阻可以很好的解決問題。電流值太小又會使得信噪比下降則無法保證精度。（2）熱電阻的選型影響熱電阻測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]。實(shí)際測試表明，當(dāng)芯片輸出電流小于120μA時，其輸出電壓波動值是小于的。恒壓源串聯(lián)熱電阻的測溫方法的應(yīng)用同樣受限于電壓源自身輸出的穩(wěn)定性及其帶負(fù)載能力，只要滿足以上兩點(diǎn)要求，即可收到良好的測試效果。對于標(biāo)稱值為10KΩ的熱敏電阻。NTC型熱敏電阻常用于測量溫度；PTC型和CTR型在一定溫度范圍內(nèi)阻值隨溫度而劇烈變化，可用于檢測特定溫度。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。因?yàn)殂~電阻在100℃以上的環(huán)境中極易被氧化，其溫度測量范圍被限制在了50~150℃之間。除了鉑熱電阻外，銅熱電阻也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)溫度測量中。鉑電阻的化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，重復(fù)性好，因此常用來充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)熱電阻和基準(zhǔn)電阻，其溫度測量范圍為200~850℃。 高精度熱電阻的溫度阻值特性（1）金屬熱電阻對于金屬材料而言，一般情況下，其溫度越高阻值越大。溫度測量中常選用熱電阻作為檢測元件，熱電阻是利用熱電阻效應(yīng)制成的元件，所謂熱電阻效應(yīng)指的是由于物質(zhì)溫度的變化而引起其電阻率變化的現(xiàn)象[37]。其中，微處理器的外圍電路包含了低速及高速晶振電路、復(fù)位電路、啟動模式選擇電路、JTAG接口電路等；信號處理模塊主要是模擬及數(shù)字信號的輸入輸出電路，由模擬信號轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字信號采集電路、模擬控制信號輸出電路、開關(guān)量信號驅(qū)動電路幾部分組成；上位機(jī)與S7200PLC由RS485通訊。在系統(tǒng)加熱量微調(diào)方面，介紹了相控方式的單相交流調(diào)壓原理，并就系統(tǒng)所選擇的交流調(diào)壓模塊的輸出功率與模擬控制信號的關(guān)系做了詳細(xì)地分析與推導(dǎo)。當(dāng)單相交流可控硅輸出的控制電壓為時，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?？刂齐妷号c可控硅輸出導(dǎo)通角的關(guān)系曲線如圖212所示。導(dǎo)通角與觸發(fā)角α的關(guān)系為=180176。對于電阻性負(fù)載，當(dāng)控制信號在0～5V范圍變化時，交流負(fù)載兩端的電壓在0到最大值之間變化。圖210 單相全波調(diào)壓模塊自動控制電路圖圖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控制信號為例進(jìn)行介紹。之間變化，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)[29]。模塊的控制信號分為直流電流輸入和直流電壓輸入兩種，可由輸入接口從外部接入，也可通過在其自帶電源外接入2~10K的電位計來實(shí)現(xiàn)。因此，單相交流調(diào)壓器對于電阻性負(fù)載，其電壓的輸出調(diào)節(jié)范圍為0～U，控制角α的移相范圍為0～π。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。在本系統(tǒng)中交流調(diào)壓模塊的的負(fù)載是電阻性的（電加熱器）。當(dāng)電動機(jī)作為負(fù)載時，相控調(diào)壓輸出的諧波分量會使電動機(jī)產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩和額外的諧波損耗，同時也會引起電源電壓的畸變[27]。由于負(fù)載的功率因數(shù)不同，電阻性負(fù)載的有效移相范圍最大，純感性負(fù)載的有效移相范圍最小。在每個電源周期內(nèi)重復(fù)上述控制過程，則輸出電壓就變?yōu)槊堪氩ㄈ宝两?