【正文】 規(guī)定的同期數(shù)內(nèi)運(yùn)行和分析，同時(shí)可紀(jì)錄性存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器狀態(tài)。用戶(hù)調(diào)試程序時(shí)，可對(duì)輸入或輸出強(qiáng)制接通。通信是 S7200PLC 的一個(gè)重要功能，它為用戶(hù)提供了強(qiáng)大，靈活的通信功能。 控制系統(tǒng)的硬件 配置 S7200 PLC 的擴(kuò)展模塊 S7200 PLC 可以安裝在板上，也可以安裝在標(biāo)準(zhǔn) DIN 導(dǎo)軌上，利用總線連接電纜，可以很容易的 把 CPU 模塊和擴(kuò)展模塊連接在一起。信號(hào)處理模塊主要分為四類(lèi)：開(kāi)關(guān)量輸入 DI、開(kāi)關(guān)量輸出 DO、模擬量輸入 AI、模擬量輸出 AO。其擴(kuò)展圖如圖 所示： 圖 模塊擴(kuò)展連接圖 文本 顯示器 TD200 TD200 是 Text Display 200 的簡(jiǎn)寫(xiě)，它是可編程控制器 S7200 系列的常用文本顯示器。 TD200 鍵盤(pán)共有 9個(gè)鍵： 5個(gè)命令鍵和 4個(gè)功能鍵。當(dāng)按SHIFT 鍵時(shí)，在 TD200 顯示區(qū)的右下方顯示一個(gè)閃爍的 S。（ S7200 M 存儲(chǔ)區(qū) x字節(jié)的第 0 位）如果按SHIFT 鍵的同時(shí)（或預(yù)先按下 SHIFT 鍵）按下功能鍵 F1，則設(shè)置標(biāo)志位 ； F2— 設(shè)置標(biāo)志位 。如果按 SHIFT 鍵的同時(shí)（或預(yù)先按下 SHIFT 鍵）按下功能鍵 F3，則設(shè)置標(biāo)志位 ； F4— 設(shè)置標(biāo)志位 。 TD200 既可以通過(guò) TD/CPU 電纜由 S7200 CPU 供電，也可以由一個(gè)外部插入式電源供電，但不能 TD/CPU 電纜和外部電源同時(shí)對(duì) TD200 供電，這樣會(huì)損壞設(shè) 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 10 備。 TD200 只是一個(gè)文本顯示器，不需對(duì) TD200 進(jìn)行組態(tài)和編程，所有組態(tài)信息全部存在 CPU S7200中。 也就是說(shuō)， TD200 的所有組態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在 CPU S7200 可變存儲(chǔ)器（ V存儲(chǔ)器）內(nèi)，而在 TD200 中只需通過(guò)面板設(shè)置 TD200 的地址、所連接的 CPU的地址、通訊波特率和參數(shù)塊 (TD 向?qū)е凶兞康钠鹗嫉刂?)的位置。本例中，我們使用缺省設(shè)置。完成編程并下載后，將 CPU 和 TD200 通過(guò) TD/CPU 電纜進(jìn)行正確連接，正確設(shè)置 TD200 的參數(shù)，即可完成 TD200 的開(kāi)發(fā)使用。對(duì)所有參數(shù)均進(jìn)行合法性檢查。顯示的信息，并從 CPU 讀取信息，然后顯示信息。 本機(jī)及擴(kuò)展模塊 I/O 地址分配見(jiàn)表 31。溫度控制系統(tǒng)組成框圖如圖 所示。 PID 調(diào)節(jié)器的輸出量變換成 PWM 脈寬調(diào)制量，用于控制 PLC的輸出繼電器，從而控制啤酒發(fā)酵罐的冷媒開(kāi)關(guān)閥。 V/F 轉(zhuǎn)換器的作用是將溫度轉(zhuǎn)換器輸出的電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的頻率，該頻率代表發(fā)酵罐內(nèi)的實(shí)際溫度。 圖 溫度控制系統(tǒng)組成框圖 程序流程圖設(shè)計(jì) 啤酒的發(fā)酵工藝過(guò)程共有十多天時(shí)間，最重要的環(huán)節(jié)是控制每個(gè)時(shí)間段發(fā)酵罐內(nèi)不同的發(fā)酵溫度，我們根據(jù)發(fā)酵工藝的要求，設(shè)計(jì)出發(fā)酵溫度 時(shí)間曲線，輸入可編程序控制器，使系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)不同時(shí) 間段的溫度給定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13 主程序開(kāi)始先計(jì)算出實(shí)際該罐啤酒的發(fā)酵時(shí)間，然后取出該段時(shí)間對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度值，將標(biāo)準(zhǔn)溫度值與實(shí)際溫度值比較，若相等則再次回到主程序入口進(jìn)行下一輪的標(biāo)準(zhǔn)值查找，若不相等則系統(tǒng)由 CPU 計(jì)算出相應(yīng)的 PID 系數(shù)，輸出信號(hào)去控制電磁閥，用電磁閥控制的氣路打開(kāi)或關(guān)閉冷媒閥，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。應(yīng)用這些軟件，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，隨時(shí)可顯示出整個(gè)發(fā)酵罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，各個(gè)閥門(mén)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，可讀出每個(gè)發(fā)酵罐各點(diǎn)的實(shí)際溫度值，液位置等參數(shù) ，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并有各種報(bào)警實(shí)時(shí)顯示和溫度控制情況曲線記錄等，以便操作者及時(shí)掌握系統(tǒng)工作狀況。在程序中必須能夠得到每個(gè)發(fā)酵罐的起始發(fā)酵時(shí)間，然后由當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出罐內(nèi)啤酒的已經(jīng)發(fā)酵時(shí)間。 。在計(jì)算出發(fā)酵的時(shí)間之后，可以通過(guò)計(jì)算得 到當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)定溫度。計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻設(shè)定溫度之后，可以計(jì)算出溫度的偏差值，使用簡(jiǎn)單的 PID 控制回路就可以計(jì)算出電磁閥的開(kāi)度。 電磁閥PWM輸出波形如圖 所示。 T1 為電磁閥關(guān)閉時(shí)間。 T、 T T2 之間關(guān)系為 T=T1+T2. 電磁閥的閥位值 =T2/T1100% 。 網(wǎng)絡(luò) 1 麥汁進(jìn)灌 網(wǎng)絡(luò) 2 滿(mǎn)灌檢測(cè) 網(wǎng)絡(luò) 3 滿(mǎn)灌溫度保持階段 網(wǎng)絡(luò) 4 滿(mǎn)灌溫度保持定時(shí) 網(wǎng)絡(luò) 6 主酵自然升溫階段 網(wǎng)絡(luò) 5 滿(mǎn)灌定時(shí)到 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 16 網(wǎng)絡(luò) 7 自然升溫檢測(cè) 網(wǎng)絡(luò) 8 雙乙酰還原階段 網(wǎng)絡(luò) 9 降溫階段 網(wǎng)絡(luò) 10 降溫保溫檢測(cè) 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 17 網(wǎng)絡(luò) 11 后酵保溫階段 網(wǎng)絡(luò) 12 第二次降溫 網(wǎng)絡(luò) 13 二次降溫檢測(cè) 網(wǎng)絡(luò) 14 貯酒保溫 圖 網(wǎng)絡(luò) 1～ 網(wǎng)絡(luò) 14主程序 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 18 模擬量信號(hào)采集處理 擬量采集處理部分由網(wǎng)絡(luò) 1～ 網(wǎng)絡(luò) 3組成。如圖 所示，曲線 a 是溫度設(shè)定曲線的一部分， t1和 t2 是曲線的兩 個(gè)端點(diǎn)的橫坐標(biāo)， T1和 T2 是曲線的兩個(gè)端點(diǎn)的縱坐標(biāo)， t 是當(dāng)前的時(shí)間， T就是當(dāng)前的設(shè)定溫度。 ? ?21 1121TTT t t Ttt?? ? ? ?? 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 溫度曲線 溫 度設(shè)定值的計(jì)算由網(wǎng)絡(luò) 4～網(wǎng)絡(luò) 6組成對(duì)發(fā)酵罐溫度使用 PID控制必須具備的條件是設(shè)定的溫度和實(shí)際溫度 ，如圖 所示： 網(wǎng)絡(luò) 4 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 6 圖 網(wǎng)絡(luò) 4~網(wǎng)絡(luò) 6梯形圖 電磁閥控制 調(diào)節(jié)電磁閥的輸出以控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度值。這段程序由網(wǎng)絡(luò) 11～網(wǎng)絡(luò) 14 組成 ，如圖T 溫 度t 時(shí) 間0t 1 tt 2T 1TT 2 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 20 ： 網(wǎng)絡(luò) 11 網(wǎng)絡(luò) 12 網(wǎng)絡(luò) 13 網(wǎng)絡(luò) 14 圖 網(wǎng)絡(luò) 11～網(wǎng)絡(luò) 14梯形圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 21 第 5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以 PLC 為軟件 基礎(chǔ)，充分利用了當(dāng)今先進(jìn)的工業(yè)信息技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)，為節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，并且能夠滿(mǎn)足控制的要求，發(fā)酵罐的溫度控制選擇了檢測(cè)發(fā)酵罐的上、中、下 3 段的溫度，通過(guò) 調(diào)節(jié) 上、中、下 3 段液氨進(jìn)口的兩位式電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐溫度控制的方法 ， 利用 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程溫度的控制。 改進(jìn)啤酒發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程控制是釀造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的有效措施，它可以在不增加原材料及動(dòng)力消耗的前提下，增加產(chǎn)品產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)還可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作條件、提高發(fā)酵工藝水平及生產(chǎn)管理水平。 為 啤酒發(fā)酵罐溫度的自動(dòng)控制 系統(tǒng) 開(kāi)發(fā) 提供一種解決方法， 為解決目前市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品效率低、成本高的問(wèn)題提供一些的參