機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文范文模版參考資料—基于plc的恒溫控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-11-24 18:48本頁(yè)面
【正文】 表 31 熱敏電阻阻值隨溫度 t 變化數(shù)值 圖 31 熱敏電阻阻值隨溫度 t 變化曲線 由圖 31 及表 31 中數(shù)據(jù)可得到近似線性關(guān)系 式 33 圖 31 非平衡電橋原理圖 圖 31 為非平衡電橋原理圖。 溫度特性的線性化處理及測(cè)溫電橋 考慮到本恒溫控制系統(tǒng)設(shè)定溫度為 24℃ 26℃ ，超出此范圍后會(huì)使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作調(diào)整溫度，所以我們 將 20℃ 30℃ 的隨溫度 t 變化數(shù)值錄入表格，做出相關(guān)變化圖像，得到非參量數(shù)學(xué)模型，并得出 20℃ 30℃ 范圍內(nèi)的近似線性關(guān)系的參量數(shù)學(xué)模型。 若定義 為熱敏電阻的溫度系數(shù) a（即溫度 變化 1℃ 時(shí)電阻值的相對(duì)變化量），則由上式得 式 32 例如 B 值為 4000K，當(dāng) t=（ 20℃ ）時(shí)，熱敏電阻的 a=%/℃ ，由上式可見(jiàn)， a 隨溫度的降低而迅速增大，由于熱敏電阻非線性嚴(yán)重，所以在實(shí)際使用時(shí)要對(duì)其進(jìn)行線性化處理。我們?yōu)樘岣哽`敏度采用雙臂電橋的形式。對(duì)于熱敏電阻組成傳感器，需要借助適當(dāng)?shù)碾娐?，將電阻的變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓或電流的變化，才能供后續(xù)電路使用。 圖 21 系統(tǒng)原理框圖 傳感器是本設(shè)計(jì)最重要的部件之一，它的選取好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，非常重要。顯示部分采用 LED八段數(shù)碼管進(jìn)行顯示，本設(shè)計(jì)使用了三個(gè) LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示，能夠顯示當(dāng)前環(huán)境溫度平均值，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位，并能實(shí)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境的溫度超出設(shè)定范圍時(shí)發(fā)出控制信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 設(shè)計(jì)方案的論證 本設(shè)計(jì)主要以三菱 FX1N40MR 系列可編程控制器（ PLC）為主要的控制元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示。 3．設(shè)定溫度為 25℃ ，溫度低于 24℃ 時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，溫度高于 26℃ 時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 2．系統(tǒng)簡(jiǎn)介及方案論證 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)與參數(shù) 1．能夠比較精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的檢測(cè)，測(cè)溫范圍 ℃ ～ ℃ 。 PLC 通過(guò)輸入 /輸出（ I/O）裝置發(fā)出控制信號(hào)和接受輸入信號(hào)。 基于 PLC 的恒溫控制系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)意義 溫度與人類(lèi)的生產(chǎn)生活有著密切的聯(lián)系，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度是最常見(jiàn)最基本的參數(shù)，在機(jī)械電子等各類(lèi)工業(yè)及農(nóng)業(yè)溫室中均廣泛需要對(duì)溫度進(jìn)行的檢測(cè)并進(jìn)行相應(yīng)控制。 機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì) 基于 PLC的恒溫控制系統(tǒng) 1．課題要求及背景意義 課題要求 設(shè)計(jì)一個(gè)基于 PLC 的恒溫控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用多個(gè)溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度，要求對(duì)各個(gè)傳感器信號(hào)求平均值并實(shí)時(shí)顯示溫度值，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。設(shè)定恒定溫度為 25 攝氏度，當(dāng)溫度低于 24 攝氏度時(shí)控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度高于 26 攝氏度時(shí)控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 可編程邏輯控制器 (PLC)是一種固態(tài)電子裝置，它利用已存入的程序來(lái)控制機(jī)器的運(yùn)行或工藝的工序。 PLC 綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。 2．能實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度的實(shí)時(shí)顯示，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。 4．設(shè)計(jì)出傳感器的接線電路， LED 顯示器的連接電路， PLC 接線圖，梯形圖，指令表及元器件的選擇與計(jì)算。 本設(shè)計(jì)利用由熱敏電阻及普通電阻組成的雙臂電橋作為溫度傳感器采集溫度信號(hào)，后接運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，并經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ ADC）將采集的 溫度信號(hào)由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入 PLC 中數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) PLC 處理輸出控制信號(hào)并顯示。 系統(tǒng)原理框圖如下圖 21 所示?？紤]到穩(wěn)定性、價(jià)格、自己動(dòng)手實(shí)踐等方面的因素我們決 定采用熱敏電阻電路作為溫度傳感器使用。最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換電路是眾所周知的惠斯頓電橋（簡(jiǎn)稱(chēng)電橋）。 熱敏電阻溫度特性 熱敏電阻的特性在不太寬的溫度范圍內(nèi)可以用如下公式描述： 式 31 式中，分別為溫度為 t（ K）和時(shí)的電阻值； B 為熱敏電阻的材料系數(shù)，一般情況下， B=2020~6000K。但在本設(shè)計(jì)測(cè)溫范圍內(nèi)（ ℃ ℃ ），阻值和溫度變化可近似看做成線性關(guān)系。使系統(tǒng)在 20℃ 30℃ 范圍內(nèi)有較高的
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