【正文】 電磁閥的通、斷、攪拌和冷卻開關(guān)均有指示燈顯示。水的流速由流量計測量。恒溫水箱中的水可以通過一個電磁閥引入到冷卻器中，也可直接引入到恒溫水箱中。兩個溫度傳感器分別為測量水箱入口處的水溫和水箱中水的溫度。恒溫水箱內(nèi)有一個加熱器，一個攪拌器，兩個液位開關(guān)，三個溫度傳感器。 液位 1液位 2溫度 1 檢測電加熱攪拌電機(jī)溫度 3 檢測泵溢流閥閥門 2閥門 1手閥 1閥門 3流量計溫度 2 檢測風(fēng)扇電動機(jī)手閥 2儲水箱恒溫水箱7 圖 2 恒溫控制裝置結(jié)構(gòu)圖 恒溫控制系統(tǒng)控制過程 本系統(tǒng)是一恒溫控制系統(tǒng)，要求設(shè)定的恒溫箱水溫的某一值。恒溫水箱中水溫、入水口水溫、儲水箱中水溫、水的流速和加熱器功率分別用數(shù)顯儀表顯示。 6 2 恒溫控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 恒溫控制系統(tǒng)的組成 恒溫控制裝置結(jié)構(gòu)如圖 2所示，它包括控制恒溫水箱、冷卻風(fēng)扇電動機(jī)、攪拌電動機(jī)、儲水箱、電加熱裝置（功率為 ，溫度范圍為 40~）、測溫裝置、液位檢測、流量檢測以及電磁閥門等。 人機(jī)界面（ HMI）在自動控制領(lǐng)域的作用日益顯著。現(xiàn)代 PLC 以集成度高、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定受到普遍歡迎，在傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化改造中發(fā)揮越來越重要的作用 ,尤其適合溫度控制的要求。以基于 PLC 的下位機(jī)和完成 HMI 功能的上位機(jī)相結(jié)合 ,構(gòu)建成分布式控制系統(tǒng) ,實現(xiàn)了溫度自動控制。這種監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了 PLC 和計算機(jī)各自的特點 ,得到了廣泛的應(yīng)用。 研究恒溫控制系統(tǒng)的意義 在工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi) ,PLC（可編程控制器） 以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、功能強(qiáng)大、性價比高、體積小、能耗低等顯著特點廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之 中。它的特點包括真正的 32位程序，支持多任務(wù)、多線程，運行于 Windows 95/98/NT/2020平臺；提供近5 百種繪圖工具和基本圖符，快速構(gòu)造圖形界面；支持?jǐn)?shù)據(jù)采集 板卡、智能模塊、智能儀表、 PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 7000多種國內(nèi)外眾多常用設(shè)備；支持 OPC接口、 DDE接口和 OLE技術(shù)；完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以支持最新流行的各種通信方式。力 控組態(tài)軟件是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺，它能同時和國內(nèi)外各種工業(yè)控制廠家的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，它可以與高可靠的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，便可以達(dá)到集中管理和監(jiān)控的目的，同時還可以方便的向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，來實現(xiàn)與“第三方”的軟、硬件系統(tǒng)來進(jìn)行集成。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序。 (4)組態(tài)王：組態(tài)王是國內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司。 WinCC內(nèi)嵌 OPC支持，并可對分布式系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。在 iFix中 Intellution的產(chǎn)品與 Microsoft的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了緊密的集成。 Intellution新的產(chǎn)品系列為 iFIX，在 iFIX中， Intellution提供了強(qiáng)大的組態(tài)功能，但新版本與以往的 6． x版本并不完全兼容。但是，早期的 InTouch軟件采用 DDE方式與驅(qū)動程序通信，性能較差，InTouch7． 0版己經(jīng)完全基于 32位的 Windows平臺，并且提供了 OPC支持。下面是幾種組態(tài)軟件的介紹： (1)InTouch： Wonderware的 InTouch軟件是最早進(jìn)入我國的組態(tài)軟件。 從以上可以看出，組態(tài)軟件具有實時多任務(wù)、接口開放、使用靈活、功能多樣、運行可靠的特點。組態(tài)軟件的主要任務(wù)的是使使用者在生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)時不需要修改軟件程序的源代碼，因此在 計組態(tài)軟件時應(yīng)充分了解自動化工程設(shè)計人員的基本需求，并加以總結(jié)提煉，重點、集中解決共性問題。例如，數(shù)據(jù)采集與輸出、數(shù)據(jù)處理與算法實現(xiàn)、圖形顯示及人機(jī)對話、實時數(shù)據(jù)的存儲、檢索管理、實時通信等多個任務(wù)要在同一臺計算機(jī)上同時運行。從表面上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。組態(tài)軟件是有專業(yè)性的，一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1： 圖 1 硬件結(jié)構(gòu)圖 PLC 的特點有：可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；通用性強(qiáng)，靈活性好，功能齊，編程簡單，使用方 便；模塊化結(jié)構(gòu)；安裝簡便，調(diào)試方便；可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信；體積小，能耗低等。PLC 的硬件系統(tǒng)由微處理器 (CPU)、存儲器 (EPROM， ROM)、輸入輸出 (I/O)部件、電源部件、編程器、 I/O 擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè) 備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計 。 2 可編程控制器概況 可編程控制器（ Programmable Logic Controller）簡稱 PLC,是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。日本、美國、德國、瑞典等技術(shù)領(lǐng)先的國家，都 生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗及現(xiàn)場調(diào)試確定。而適應(yīng)于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國外已有較多的成熟產(chǎn)品。目前，我國在這方面總體技術(shù) 水平處于 20世紀(jì) 50 年代中后期水平，成熟產(chǎn)品主要以“點位”控制及常規(guī)的 PID控制器為主。在現(xiàn)代化的建設(shè)中，能源的需求非常大，然而我國的能源利用率極低，所以實現(xiàn)溫度控制的智能化，有著極重要的實際意義。隨著國家的“節(jié)能減排”政策的提出，嵌入式溫 度控制系統(tǒng)能夠降低能耗，節(jié)約成本這一優(yōu)點使得其擁有更加廣闊的市場前景，而 PLC 就是最具代表性的一員。而隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式微型計算機(jī)在工業(yè)中得到越來越多的應(yīng)用。各種溫度控制算法如： PID 溫度控制，模糊控制算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，遺傳算法等都應(yīng)用在溫度控制系統(tǒng)中。從古人類的燒火取暖，到今天的工 業(yè)溫度控制，處處都體現(xiàn)了溫度控制。本文主要從硬件和軟件的設(shè)計等方面實現(xiàn)恒溫控制。同時運用北京昆侖公司的組態(tài)軟件 MCGS設(shè)計人機(jī)界面，通過人機(jī)界面對控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù) 的實時 采 樣 與處理 ，實現(xiàn)系統(tǒng)的恒溫控制 ，從而使控制系統(tǒng)變得 操作人性化、過程可視化，在 自動控制領(lǐng)域的作用日益顯著 。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計） 論 文 題 目： 基于 MCGS 的 PLC恒溫控制系統(tǒng) English Topic： THE SYSTEM OF PLC CONSTANT TEMPERATURE CONTROL BASED ON MCGS 系 院： 物理與電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 自 動 化 班 級： 0 8 1 1 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 I 基于 MCGS 的 PLC 恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要： 本論文闡述了利用 PLC模塊通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和溫度檢測模塊等， 以 PLC控制器為核心，設(shè)計控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序， 并運用梯形圖編寫程序，實現(xiàn)對液體加熱及對溫度的保持， 完成要求的控制任務(wù)。 本文也介紹了基于三菱公司 FX系列的可編程控制器，編程時使用編程軟件 FXGP/WIN C，使得程序更為簡潔，運行速度更為理想。 通過實驗可以證明，本系統(tǒng)的適用性很強(qiáng)，穩(wěn)定性、精確性良好，程序開發(fā)通俗易懂，可以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中恒溫系統(tǒng)的需求。 關(guān)鍵詞： 溫度控制； 可編程控制器； 組態(tài)軟件； MCGS II THE SYSTEM OF PLC CONSTANT TEMPERATURE CONTROL BASED ON MCGS Abstract： this paper discusses how to use the PLC module through the analogtodigital conversion module and temperature detection module, etc. In order to PLC controller as the core, the design of the control system of the hardware circuit and software program, and used the ladderdiagram programming, realize the liquid heating and temperature keep, plete the required control task. This paper also introduces the mitsubishi pany based on FX series programmable controller, when programming programming software FXGP/use WINC, make the process more concise, running speed more ideal. At the same time using Beijing the kunlun pany configuration software MCGS design humanmachine interface, through the manmachine interface for the control system of the realtime monitoring, realtime data sampling and processing, the constant temperature control system, so that the control system is being op