【正文】 式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。2. 6 PLC的I/O類型PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。 PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)設(shè)備維護(hù)也變得容易起來。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎： PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向廣大工廠企業(yè)的工控設(shè)備。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制等各種工業(yè)控制中，加上PLC通信能力的提高及人機(jī)界面（HMI)技術(shù)的飛速發(fā)展，使用PLC和相關(guān)配套設(shè)備所組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)等各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種行業(yè)及規(guī)模的工業(yè)控制場合。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。2. 5 PLC的特點(diǎn)PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。CPU從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。 （6）通信模塊 如RS23RS485和USB等通訊線纜和上位機(jī)可編程終端的通訊。 (b)現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 （3）存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 （2）中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。2. 3 PLC的基本組成 PLC可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： （1）電源在整個(gè)PLC控制系統(tǒng)中電源起著十分重要的作用。進(jìn)入1980年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的相繼投入使用，以16位和少數(shù)32位微處理器為核心的微機(jī)化PLC，使得PLC的性能能增強(qiáng)、可靠性提升、工作迅速、體積減小、成本下降、同時(shí)編程和故障檢測調(diào)試變得更加靈活、方便。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)推廣應(yīng)用。1971年日本從美國引進(jìn)該技術(shù)，很快地研制出了第一臺(tái)可編程序控制器DSC18。 2. 2 可編程控制器的產(chǎn)生和應(yīng)用logic2 PLC可編程控制器的選型2. 1 可編程控制器綜述并且實(shí)際連接PLC和相關(guān)模塊并通過調(diào)試以解決仿真中沒有發(fā)現(xiàn)的問題。PLC連接的觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前溫度的實(shí)時(shí)顯示，設(shè)定溫度的輸入，手動(dòng)啟動(dòng)和停止，運(yùn)行指示燈的實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示等一系列操作和顯示。 PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，其擁有經(jīng)濟(jì)性高、可靠性高、控制功能完善、使用方便靈活等特點(diǎn)，因此采用基于PLC技術(shù)來進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)好開發(fā)具備一定通用性的溫度控制成套設(shè)備具有重要意義，控制系統(tǒng)的具體參數(shù)或元器件可根據(jù)各行業(yè)的實(shí)際需要來進(jìn)行整定和選型。在其他的采用傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)的各種行業(yè)也存在上述問題。1．3 本課題的設(shè)計(jì)目的和意義 在各種行業(yè)的工業(yè)控制系統(tǒng)中，溫度控制系統(tǒng)是一種很普遍、急需解決的問題之一。目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著小型化、智能化、自動(dòng)化等方向迅速發(fā)展。國外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、參數(shù)自整定、自適應(yīng)等方面取得成果。但由于國外核心技術(shù)尚處于技術(shù)保密階段，以及我國相關(guān)研究進(jìn)度的滯后，還沒有研究出具有可靠性能的自整定軟件。它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)控制。溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不是很高，和日本、德國、美國等先進(jìn)國家相比依然存在較大差距。隨著PLC編程性能的擴(kuò)展，許多PLC特別是涉及到邏輯控制方面更不是其長處,另一種是基于單片機(jī)進(jìn)行PID控制，然而單片機(jī)控制的DDC的溫度控制系統(tǒng)，集散型溫度控制系統(tǒng)（DCS），現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等。期間，從低級(jí)到高級(jí)，從簡單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對(duì)溫度控制精度要求的不斷提高，溫度控制系統(tǒng)的控制技術(shù)得到迅速發(fā)展。 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展情況溫度控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、以及科研等領(lǐng)域占有重要地位。溫度控制系統(tǒng)主要常用來保持恒定的溫度和使溫度按照某種規(guī)定的程序要求而變化。隨著科學(xué)的發(fā)展，通信、測量、醫(yī)療、生活等技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)加熱及制冷性能要求也不斷提高，普通精度的溫度控制己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高端科技領(lǐng)域的溫度控制。1 課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀1．1 本課題的設(shè)計(jì)背景 溫度與人們的生活生產(chǎn)息息相關(guān)，從古代人類的鉆木取火獲得溫暖，到今天的工業(yè)溫度控制，到處都反映出了溫度控制的重要意義。這種PLC溫度控制系統(tǒng)對(duì)改造和替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)具有普遍性的意義。而PLC本身的可靠性高，體積小巧等優(yōu)異的性能，使得基于PLC控制的溫度控制系統(tǒng)變得經(jīng)濟(jì)、高效穩(wěn)定且維護(hù)方便。近年來，溫度監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展迅速，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，嵌入式微型計(jì)算機(jī)在工業(yè)中得到越來越多的應(yīng)用。因此，在工業(yè)生產(chǎn)和家居生活過程中常需要對(duì)溫度進(jìn)行檢測和監(jiān)控。Controller is a very broad application of automatic control devices, with traditional relay control technology, technology, munications integration of puter technology, with control and strong, flexible and convenient operation, high reliability, suitable for longterm continuous work features,deal for temperature control. This paper introduces the furnace is controlled object, the water temperature in the furnace is charged as controlled variable to the furnace heater and cooling fan as the control parameters of the furnace temperature constitutes a PLC based closedloop control systems。關(guān)鍵詞：PLC，溫度控制，溫度傳感器 The Research of PLC In the Temperature Control SystemABSTRACT Programmable通過本設(shè)計(jì)可以熟悉并掌PLC的原理與功能及它的編程語言，解決工業(yè)生產(chǎn)及生活中溫度控制問題。 本文分別對(duì)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，硬件的選擇、設(shè)計(jì)、使用，軟件程序的思路、流程圖、編寫等方面詳細(xì)介紹，以及各個(gè)模塊的原理、設(shè)計(jì)和使用等方面進(jìn)行闡述。 133 系統(tǒng)硬件組成 163. 1 系統(tǒng)硬件組成概述 163. 2 溫控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 163. 3 模擬輸出模塊 183. 3. 1 CPM1AMAD041模擬量I/O單元概述 183. 3. 2 模擬量輸出信號(hào)范圍 193. 3. 3 模擬輸出模塊的接線 203. 4 溫度傳感器模塊 203. 4. 1 CPM1A/CPM2A溫度傳感器單元 203. 4. 2 CPM1A/CPM2A溫度傳感器單元的分配 213. 4. 3 設(shè)置溫度范圍 223. 4. 4 連接溫度傳感器單元 23 溫度傳感器 243. 5. 1 溫度傳感器綜述 243. 5. 2 溫度傳感器選型 243. 6 MCGS觸摸屏綜述 253. 7 總體硬件接線 263. 7. 1 PLC及其擴(kuò)展模塊的接線 263. 7. 2 電控系統(tǒng)接線 274 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 294. 1系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件 294. 2編程設(shè)計(jì)思路 304. 3 PLC溫度控制梯形圖程序設(shè)計(jì) 334. 3. 1系統(tǒng)啟停 334. 3. 2 溫度采集 334. 3. 3 溫度設(shè)定值輸入 364. 3. 4 溫度上下限檢測 374. 3. 5 相互溫差檢測 384. 3. 5 輸入溫度與設(shè)定值比較 394. 3. 6 系統(tǒng)控制邏輯 404. 3. 7 PID控制 444. 3. 7. 1 PID算法 444. 3. 7. 2 PID在PLC中的回路指令 464. 3. 8 模擬輸出 495 系統(tǒng)組態(tài)軟件界面設(shè)計(jì) 535. 1組態(tài)軟件介紹 535. 2 組態(tài)軟件選型 545. 3 系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 546 控制系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試 616. 1 硬件檢查 616. 2 系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行 627 結(jié)論 63參考文獻(xiàn) 65譯文：基于PLC和HMI的保溫箱系統(tǒng)的識(shí)別和控制 67譯文：利用電力線纜PLC技術(shù)的小型風(fēng)力發(fā)電的測量溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 74附 錄 88摘要 可編程控制器是一種應(yīng)用很廣泛的自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)融為一體，具有控制力強(qiáng)、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點(diǎn)，非常適合溫度控制的要求。 92. 3 PLC的基本組成 102. 4 可編程控制器的工作原理 122. 5 PLC的特點(diǎn)目錄摘要 4ABSTRACT 50 引言 61 課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀 71．1 本課題的設(shè)計(jì)背景 7 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展情況 71．3 本課題的設(shè)計(jì)目的和意義 81．4 本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容 92 PLC可編程控制器的選型 92. 1 可編程控制器綜述 92. 2 可編程控制器的產(chǎn)生和應(yīng)用 122. 6 PLC的I/O類型 132. 7　PLC的選型 本文介紹了以加熱爐為被控對(duì)象，以加熱爐中的水溫作為被控參數(shù)，以加熱爐加熱器和冷卻風(fēng)扇作為為控制參數(shù)，構(gòu)成了基于PLC的爐膛溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)；運(yùn)用PLC梯形圖編程語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)溫度的自動(dòng)控制。實(shí)驗(yàn)證明，以PLC作為控制核心，在通過PLC編程控制溫度對(duì)象，這種設(shè)計(jì)方式可以方便快捷的設(shè)計(jì)出符合要求的溫度控制系統(tǒng)。logic using PLC ladder programming language programming, to achieve automatic control of boiler temperature. This paper on aspects of the overall scheme of the system design, hardware selection, idea designing, software programming, flowcharts, and other details of the preparation, as well as the principle of each module, and other aspects of the design and use is proved that the PLC as the control core, the temperature of an object by PLC program control, this design can be easily and quickly designed to meet the requirements of the temperature control system. Through this design,it is possible to be familiar with the principles and functions of PLC and its programming language, to solve the industrial production and life temperature control problem.Key words: PLC, temperature control,temperature sensor基于PLC的爐溫監(jiān)控研究0 引言加熱爐溫度控制系統(tǒng)是比較常見和典型的過程控制系統(tǒng)，在機(jī)械﹑冶金﹑食品﹑化工等各類工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度作為一個(gè)十分重要的被控參數(shù)之一，廣泛使用各種加熱爐﹑熱處理爐﹑反應(yīng)爐，對(duì)于工件的處理均需要對(duì)溫度進(jìn)行控制。由于許多實(shí)踐現(xiàn)場對(duì)溫度的影響是多方面的，使得溫度的控制比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的加熱爐電氣控制系統(tǒng)普遍采用繼電器控制技術(shù)，由于采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)邏輯控制，使控制系統(tǒng)的體積增大、效率不高、耗電多，而且容易出現(xiàn)故障，不能保障正常工業(yè)生產(chǎn)的需要?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的PLC控制技術(shù)必然取代傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)。目前PLC溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活、工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，適用于家電、汽車、材料、電力電子等行業(yè)，成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于溫度控制系統(tǒng)的要求逐漸增高，因此，高精度、智能化、人性化的溫度控制系統(tǒng)是國