基于PLC的远程温度控制系统的调研报告

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plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告PLC温度控制系统开题报告一、研究背景在现代工业生产中,温度控制系统是非常关键的一部分。

要控制好物体的温度,需要精确的测量方法和有效的反馈控制。

此外,系统的控制方式也非常关键,需要能够快速响应温度变化,保证系统的稳定性和精确性。

二、研究目的本研究旨在设计和实现一种基于PLC的温度控制系统。

通过PLC控制器进行温度测量和反馈控制,提高系统的响应速度和控制精度。

同时,通过对系统的分析和优化,提高系统的可靠性和稳定性,为工业生产提供更为高效和可靠的温度控制解决方案。

三、研究内容1. PLC温度控制系统的设计与实现。

通过对PLC控制器的选型和编程,实现对温度的测量和反馈控制。

为系统提供更加精确的控制方法,提高系统的响应速度和控制精度。

2. 系统分析与优化。

通过对系统的分析和优化,提高系统的可靠性和稳定性。

这包括优化系统的控制原理和算法,选择合适的传感器和执行元件等。

3. 系统测试与验证。

通过实际测试和验证,检验系统的性能和可靠性,为工业生产提供更加高效和可靠的温度控制解决方案。

四、研究方法本研究采用实验研究和数据分析两种研究方法。

通过构建实验平台,进行温度控制系统的设计和实现。

同时,采集、分析和处理实验数据,找出系统的不足之处并进行改进。

五、研究意义本研究将为工业生产提供更加高效和可靠的温度控制解决方案。

通过PLC控制器的应用,提高了温度控制系统的精度和响应速度。

同时,通过对系统的分析和优化,提高系统的稳定性和可靠性,避免了因温度控制不当而对生产线和产品造成的损害。

六、预期成果本研究预期将设计和实现一种基于PLC的温度控制系统,该系统能够有效地测量和控制温度,并提高系统的响应速度和控制精度。

同时,通过对系统的分析和优化,提高系统的稳定性和可靠性,为工业生产提供更为高效和可靠的温度控制解决方案。

七、研究进度安排本研究的进度安排如下:阶段进度安排1 研究背景和目的的明确,开题报告的撰写2 PLC温度控制系统的设计与实现3 系统分析和优化4 系统测试和性能验证5 论文撰写和答辩准备八、研究团队和资源本研究的负责人是某高校自动化专业的教授,研究团队包括该教授和3名学生。

远程控制系统调研报告

远程控制系统调研报告

远程控制系统调研报告篇一:基于PLC的远程温度控制系统的调研报告基于PLC的远程温度控制系统的调研报告一.课题的背景和意义许多领域都需要对温度的监控,如工厂的生产设备、化工领域、航空航天、农作物的种植和储存、实验室等等. 有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控,我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场进行监控,又方便又节省人力。

随着电子技术的发展, 可编程序控制器已经由原来简单的逻辑量控制, 逐步具有了计算机控制系统的功能。

在现代工业控制中, PLC 占有了很重要的地位, 它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。

在许多行业的工业控制系统中, 温度控制都是要解决的问题之一。

如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难生产出高质量的塑料制品。

在一些热处理行业都存在类似的问题[2]。

为此, 设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。

通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统,其主回路由接触器控制时因为不能快速反应,所以控温精度都比较低,大多在几度甚至十几度以上。

随着电力电子技术及元器件的发展,主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID 或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统,其控温精度大大提高,常在±2℃以内。

如加热炉是一个大惯性系统,在采用PID调节模式时,其参数随物料的物理特性及质量而变,参数整定需要比较高的专业知识和经验,如果参数配置不好也难获得好的效果,所以使用比较复杂[9]。

在一些比较大的系统,或还有其它控制目标的场合也常采用工业控制机和PLC(可编程逻辑控制器),加上相应的温度转换摸块构成温度控制系统,它们大多也采用PID 或模糊逻辑控制模型。

二.国内外研究现状(一)PT100温度传感器为了把温度传感器PT100随温度变化的电阻转换成相应的温度变化值,利用下面的温度公式求得:T℃=(温度数字量-0℃偏置量)/1℃数字量,温度数字量=存储在AIWx(x=0,2,4)中的值,0℃偏置量=在0℃测量出的数字量,1℃数字量=温度每升高1℃的数字量。

基于PLC的温控系统的研究

基于PLC的温控系统的研究

基于PLC的智能温控系统内容摘要:本文主要介绍以PLC为核心,以温度、湿度等传感器为主要外围元件的智能温控系统,详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统。

对温室的温度、湿度、光照度和CO2浓度等参数进行实时监测,由PLC对这些参数进行实时控制,使之能满足系统的控制要求,节省了人力,提高了控制质量,产生了良好的经济效益,不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益。

关键词:智能温室、可编程控制器PLC、组态王、传感器一、概述1.1、硬件系统的组成采用上位机计算机和下位机可编程控制器组成分布式智能温控系统的硬件部分,即两级监控系统。

上级控制系统负责对智能温室进行监控和参数的设定。

下级是以PLC为核心的控制单元,负责温室参数的信息采集,系统逻辑运算,并对调控设备进行控制。

PLC在工业控制中应用多年,属于大批量生产的产品,其在生产、调试、应用、服务等方面都有一套完备的标准,所以产品质量稳定、可靠性高。

采用PLC成本虽然比单片机高,但要考虑到稳定性、可维护性等综合因素,采用PLC比单片机具有较高的性价比。

当上位机发生故障时,PLC 控制器可以自行实现数据采集、显示和输出等控制,不影响温室的自动运行。

1.2、系统软件的编制智能温室监控系统软件包括上位机监控软件和下位机系统软件。

上位机监控软件的编制采用组态王6.02。

下位机系统软件则采用三菱SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件(或西门子s7-200)来开发。

系统软件不仅可以完成上位机和下位机之间的通信,而且可以满足用户对温室环境数据的实时查询和监测,尽可能满足操作简单、界面友好、通用性和适应性强的软件开发原则,为系统功能的扩充和进一步开发留下接口。

二、智能温控系统总体设计2.1系统分析本系统可以模拟基本的生态环境因子—温度、光照、水分、CO2等,以满足不同的作物生长的需要,它由相关的智能控制单元组成,按照事先设定的程序,精确测量温室气候和土壤参数,并启动或关闭不用的电动外围设备,程序所需的参数通过传感器采集所得。

基于PLC温度控制系统研究——界面设计课设报告

基于PLC温度控制系统研究——界面设计课设报告

目录第一章绪论 (1)1.1温度控制系统研究背景 (1)1.2PLC概况 (2)1.3组态软件 (2)1.3.1组态的定义 (2)1.3.2MCGS软件的特点 (2)1.3.3MCGS软件组成部分 (3)1.4研究主要内容 (3)第二章硬件电路的设计 (4)2.1控制系统结构图 (4)2.2系统结构组成 (4)第三章 MCGS组态软件设计 (5)3.1监控系统功能设计 (5)3.1.1组态软件的设计要求 (5)3.1.2组态功能设计 (5)3.2MCGS组态界面设计 (6)3.2.1工艺流程监控 (6)3.2.2组态测试 (7)第四章系统测试 (10)4.1各种参数的响应曲线图 (10)4.2曲线分析 (12)第五章总结 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1 温度控制系统研究背景温度与人们的生存生活生产息息相关。

从古人类的烧火取暖,到今天的工业温度控制,处处都体现了温度控制。

随着生产力的发展,人们对温度控制精确度要求也越来越来高,温度控制的技术也得到迅速发展。

各种温度控制算法如:PID温度控制,模糊控制算法,神经网络算法,遗传算法等都应用在温度控制系统中。

传统的温度控制器多由继电器组成的,但是继电器的触点的使用寿命有限,故障率偏高,稳定性差,无法满足现代的控制要求。

而随着计算机技术的发展,嵌入式微型计算机在工业中得到越来越多的应用。

将嵌入式系统应用在温度控制系统中,使得温度控制系统变得更小型,更智能。

随着国家的“节能减排”政策的提出,嵌入式温度控制系统能够降低能耗,节约成本这一优点使得其拥有更加广阔的市场前景,而PLC就是最具代表性的一员。

目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。

在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极重要的实际意义。

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。

PLC在温度控制中的应用研究

PLC在温度控制中的应用研究

PLC在温度控制中的应用研究摘要温度控制系统在工业控制领域中具有广泛的应用,如铸造厂、化工厂、炼钢厂等锅炉的温度控制系统,电加热炉的温度控制系统等。

加热反应炉是冶金、化工工业常用的重要设备,过去仅依靠人工来进行操作,存在送料、温度、压力等条件变化时不能及时对其进行控制的问题,这就造成产品质量不稳定,甚至出现次品,造成原料浪费的后果。

采用可编程控制器对加热炉进行控制,能大大提高生产效率和控制系统稳定性。

而加热炉温度是一个大惯性系统,所以一般采用比例-积分-微分调节进行控制。

本文在分析了温度控制系统研究现状的基础上,结合工业炉的工作原理和实际情况,给出了一种基于三菱FX2N系列可编程控制器的温度自动控制系统设计方案,利用比例-积分-微分技术,实现了对工业用加热炉自动开启和加热的功能。

本系统的应用有助于对生产过程中的升温进行精确、快速的控制,提高了工业生产中温度控制的效率。

关键词:可编程控制器;比例-积分-微分;温度控制The Using of PLC in Temperature ControlAbstractThe temperature control system in the field of industrial control with a wide range of applications, such as casting plants, chemical plants, steel mills, boiler temperature control system, the electric furnace temperature control system. Heating reactor metallurgy, chemical industry, an important device to rely solely on the manual to operate, there is not timely feeding, temperature, pressure and other conditions change their control, which resulted in product quality is unstable, or even defective, resulting in the consequences of the waste of raw materials. Programmable controller to control the furnace can greatly increase the productivity and stability of the control system. The furnace temperature is an inertial system, so commonly used proportional - integral - differential regulation and control. On the basis of the temperature control system of the status quote, combined with the working principle and the actual situation of the industrial furnace is given based on Mitsubishi FX2N series PLC automatic temperature control system design, the use of proportional - integral - derivative technology, industrial furnace automatically turned on and heating. The applications of this system contribute to the accurate, rapid warming in the production process control and improve the efficiency of temperature control in industrial production.Key words:Programmable controllers, proportional - integral – differential, temperature control目录1 引言 (1)1.1 论文研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 本文研究思路 (2)2 PLC简介 (3)2.1 PLC的基本结构 (3)2.2 PLC的特点 (3)2.3 PLC的工作原理 (4)3 温度控制系统的硬件设计 (6)3.1 PLC的选取 (6)3.2 温度传感器的选取 (6)3.3 固态继电器的选取 (6)3.4 温度控制系统的外部接线 (7)4 温度控制系统的程序设计 (8)4.1 FXGP/WIN-C编程软件简介 (8)4.2 系统的工作原理 (8)4.3 控制系统的程序梯形图 (9)4.4控制系统的程序设计 (13)5 程序的编辑与调试 (14)5.1 编辑软件介绍 (14)5.2温度控制系统的PLC程序调试 (14)6 总结 (16)6.1 难点分析 (16)6.2 研究结论和展望 (16)6.3 收获与体会 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录1 引言1.1 论文研究背景及意义近年来,加热炉温度控制系统已有较广泛的应用,而且温度是工业生产过程中重要的被控参数之一,冶金﹑机械﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉,对工件的处理均需要对温度进行控制。

基于plc控制的温度控制系统研究

基于plc控制的温度控制系统研究

0 前言温度控制对工业的生产是非常重要,尤其是在一些机械加工、化工生产企业,对温度的控制是非常关键。

在有些工业生产过程中,需要对生产时使用的温度进行精确控制,这种精确控制要求,需要使用加热炉的温度控制系统来满足生产的需要。

在传统温度控制系统主要是采用继电器来实现温度控制,这种控制方式在加热过程需要使用固定接线来满足,因此对加热条件有着一定的局限性,而且使用传统的温度控制系统,在能耗上较多,还有占用面积大的缺点,最主要的是工作效率低,使其不能够满足现在工业生产要求,因此在传统使用控制系统会逐渐被使用计算机控制系统的可编程控制器系统所取代。

在使用可编程控制器系统主要是以西门子公司为主。

因此在研究温度控制系统中,需要使用西门子公司生产的温度控制系统为研究对象,了解其运行和工作原理,方便以后对其使用。

1 S7-300系列PLC 介绍S7-300系列PLC 主要生产商是西门子公司,这样的控制系统主要是在工业生产中常用,使用的S7-300系列PLC 控制系统主要的设计方面是采用模块化方式[1]。

而且在该控制系统中使用的硬件板块,也在原有的可编程控制器基础上进行相应的改进,这些硬件主要是以下方面:一是模块硬件内容,包括三个方面,一个是温度控制模块,另一个是芯片控制模块,最后一个是电源模块;二是其它功能部分,这个方面主要包括两个方面的内容,一个是开关量以及模拟量I/O 模块,另一个是触摸屏。

在使用加热炉温度控制系统中,主要使用的控制系统是西门子公司生产S7-300系列PLC。

触摸屏在设计中有着很多选择,市场上能够生产触摸屏企业很多,可以根据实际需要选择。

模拟量输入模块主要是采用SM331;使用的模拟量输入模块主要是把模拟量信号转化成为芯片能够识别的数字信号;采用的32点数字量输入模块中主要是采用SM322;电源模块,在电源模块中主要包括两个方面,一个是输入,采用240VAC,另一个是输出,主要采用24VDC.4A,电源模块主要是供应其它模块电源。

基于PLC的温度控制系统

基于PLC的温度控制系统

摘要??温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。

温度控制的精度对产品或实验结果会产生重大的影响。

温度控制的模式多样,而PLC可靠性高,抗干扰能力强,易学易用,采用PLC控制是其中一种比较优越的控制。

?本文介绍了基于西门子可编程控制器(PLC)S7-200和组态软件组态王的炉温监控系统的设计方案。

硬件方面采用了CPU型号为224的S7-200、K型热电偶和温度模块EM231。

热电偶作为温度的采集元件,采集的信号经过EM231的处理后就可把数据送入PLC中进行处理。

PLC 的程序中采用了位置式PID算法,脉宽调制PWM方式,运用了粗调和细调的思想,程序在不同的温度段使用不同的PID参数,实现温度的自动控制。

?人机界面采用的是国内的一个比较流行的组态王软件。

组态王可以实现在线监控。

组态项目中制作了曲线画面、报表画面、报警画面和参数监控画面,用户可方便地查询PLC的运行情况、数据采集和在线控制。

?实验结果表明,采用了粗调和细调思想的程序的PLC系统,具有反应速度快,超调量小,调节迅速,精度高等特点。

组态王功能强大,操作方便,有助于系统的监视与控制,表明了组态软件的具有很好的发展前景。

?关键词:温度控制;可编程控制器;PID;组态王?Abstract??Temperature is the most universal and important industrial parameter in all kinds of technical produce and scientific experiment. The manipulative precision of temperature will take a great effect on production or experimental result. In many cases,we need to control the temperature of various types of furnace, heat treatment furnaces, reactors .But they are complex and changing .As a result, its control over demand regulator .The mode of temperature control is various. The programmable logic controller(PLC) is Reliable、not easily to be jamming and easily to be learned and used , welcomed by workers and widely used in industry.?Programmable controller (PLC) is a digital electronic computing operating system, designed for applications in industrial environments designed. It uses a programmable memory for storage in its internal implementation of logic operations, sequence control, timing, calculation and arithmetic operations, such as operating instructions, and through digital and analog input and output, control of various types of machinery or the production process.?Configuration is to use application software to provide the tools, methods, and to complete the works in the course of a specific task. Configuration software applications is broad, it can be applied to power systems, water supply systems, petroleum, chemical and other fields of data acquisition and supervisory control and process control and many other fields. Before the concept of the configuration, in order to achieve a particular task, using the preparation process is achieved. Programming is not only a heavy workload, long and easy to make mistakes, can not guarantee period. The emergence of the configuration software can solve the problem. The Kingview can help complete the task in a few days.?This thesis mainly introduces a design of temperature control system with SIMATICprogrammable logic controller (PLC) S7-200 and the Kingview configuration soft .We use the PLC s7-200 with cup 224、the K type thermocouple and temperature module EM231 as the hardware, and use the V4.0 STEP 7 Micro WIN to programming . The thermocouple can measure the temperature of the stove, and translate the temperature signal to the voltage signal. And then the EM235 will transmit it to the PLC after disposing the signal .This system use positional type PID arithmetic and Pulse-Width Modulation methodology .And the procedure use idea of coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm. The procedure will run with different PID parameter in different condition.?We have designed Human Machine Interface(HMI)with the Kingview? configuration soft which is developed by domestic company . The Kingview can monitor and control the PLC on line. We also have designed several menu ,including the historical curve screen 、the real time curve screen、the data? report forms screen、the alarm screen and parameter monitoring screen. Users can easily query the operation of PLC, data acquisition and on-line control.?The experimental results show that,the plc can work reliably, stably. The system using coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm can get a better result. That is fast response, small overshoot, rapid adjustment, high accuracy. The Kingview is powerful, easy to operate. We can speculate that configuration software will have a good prospect for development.??Keywords:Temperature Control;PLC;PID;KingView?目录第一章? 前? 言?11.1 课题研究背景?11.2 温度控制系统的发展状况?21.3本文的研究内容?4第二章可编程控制器的概述?52.1 可编程控制器的产生?52.2 可编程控制器的基本组成?5第三章? 硬件配置和软件环境?83.1实验配置?83.1.1 西门子S7-200?83.1.2 传感器?83.1.3 EM 231模拟量输入模块?93.2 STEP 7 Micro/WIN32软件介绍?103.2.1安装STEP 7-MWIN32 V4.0?103.2.2 系统参数设置?12第四章控制算法描述?144.1 PWM技术?144.2 PID控制程序设计?144.2.1 PID控制算法?154.2.2 PID在PLC中的回路指令?164.2.3 PID参数整定?19第五章程序设计?215.1方案设计思路?215.2 程序流程图?235.3助记符语言表?245.4梯形图?29第六章组态画面设计?35 6.1组态软件概述?356.2组态王的介绍?356.3组态画面的建立?356.3.1创建项目?366.3.2建立主画面?386.3.3建立趋势曲线画面?39 6.3.4建立数据报表?416.3.5建立报警窗口?436.3.6建立参数监控画面?45 第七章系统测试?467.1启动组态王?467.2 参数监控和设定?477.3 报警信息提示?487.4报表系统查询?497.5趋势曲线监控?507.5.1实时趋势曲线?507.5.2 分析历史趋势曲线?51 第八章结论?54参考文献??55。

基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试_毕业论文

基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试_毕业论文

中国计量学院本科毕业设计(论文)基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试The Design and Development of aPLC-based Remote TemperatureController System学生姓名学号学生专业 测控技术与仪器 班级二级学院 计量测试工程学院 指导教师中国计量学院二〇〇八年六月郑 重 声 明本人呈交的毕业设计论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。

本学位论文的知识产权归属于培养单位。

学生签名: 日期:分类号:TP273 密级:公开UDC:62 学校代码:10356中国计量学院本科毕业设计(论文)基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试The Design and Development of aPLC-based Remote TemperatureController System作者学号申请学位工学学士指导教师学科专业测控技术与仪器培养单位中国计量学院答辩委员会主席评阅人二〇〇八年六月致 谢在此我要衷心感谢我的指导老师XX在这次毕业设计期间对我在学习上和生活上的细心指导和帮助。

从她那儿我得到了许多对于有用的资料和信息,对我完成毕业设计任务有很大的帮助。

在此学习期间她不仅教导了我相关的专业知识,更教导了我在科研学习工作中的钻研精神和专业品质。

此外,我也十分感谢热工检测实验室,提供了实验设计所需的设备和场地,同时也要感谢实验室的各位老师和同学,他们在我的设计实验过程中给予了许多宝贵的指导和帮助。

基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试摘要:在许多现代工业生产中,温度控制都是要解决的问题之一,对于很多危险或者无需人力控制的领域,我们可以用远程控制,在办公室里就可以对现场进行监控,即方便又安全。

基于PLC的模糊PID温度控制系统的应用研究【开题报告】

基于PLC的模糊PID温度控制系统的应用研究【开题报告】

毕业设计开题报告电气工程与自动化基于PLC的模糊PID温度控制系统的应用研究一、选题的背景与意义随着我国国民经济的快速发展,锅炉的使用范围越来越广泛。

而锅炉温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量和产量。

现代锅炉的生产过程可以实现高度的机械化,这就为锅炉的自动化提供了有利条件。

锅炉自动化是提高锅炉安全性和经济性的重要措施。

目前,锅炉的自动化主要包括自动检测、自动调节、程序控制、自动保护和控制计算五个方面。

实现锅炉自动化能够提高锅炉运行的安全性、经济性和劳动生产率,改善劳动条件,减少运行人员。

锅炉是工业企业重要的动力设备,其任务是供给合格稳定的蒸汽或热水,以满足负荷的需要。

锅炉设备是一个复杂的控制对象,燃气燃油锅炉主要输入变量包括负荷、给水、燃料量、送风和引风量等,主要调节变量包括水位、温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等;电加热锅炉主要输入变量包括负荷、锅炉给水和电阻丝电压等,主要调节变量包括水位和温度等。

锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。

锅炉系统是一个具有时变和时滞的比较复杂的系统,因此,对锅炉温度进行控制是工业过程控制中一个重要而且困难的问题。

在生产过程控制中,一些复杂环节,往往需要进行串级控制。

即把两个控制器串联起来,第一个控制器的设定值是控制目标,它的输出传给第二个控制器,作为它的设定值,第二个控制器的输出作为串级控制系统的输出,送到被控系统,作为它的控制“动作”。

控制系统的这种串级形式对于复杂对象的控制往往比单回路控制的效果更好。

串级控制对克服被控系统的时滞之所以能收到好的效果,是因为当用两个控制器进行串级控制时,每个控制器克服时滞的负担相对减小,这就使得整个控制系统克服时滞的能力得到加强。

在锅炉自动控制系统中,除了应用基于反馈控制原理而设计的各种调节器系统以外,计算机技术的应用也越来越普及。

由于PLC具有高可靠性、易于实现等优点,在工业控制领域中得到了广泛的应用。

基于PLC的温度控制

基于PLC的温度控制

一.概述1.1 PLC简介随着微处理器,计算机的和数字通讯技术的飞速发展,计算机控制技术已经渗透到所有工业领域。

当前用于工业控制的计算机可分为:可编程控制器,基于PC总线的工业控制计算机,基与单片机的测控装置,用于模拟量闭环控制的可编程调节器,集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等.可编程控制器是应用广泛,功能强大,使用方便的通用工业控制装置,已成为当代工业自动化的重要支柱.近几年来,在国内已得到迅速推广普及。

正改变着工厂自动控制的面貌,对传统的技术改造、发展新型工业具有重大的实际意义。

可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,因此可在初步设计阶段选用可编程控制器,在实施阶段再确定工艺过程。

另一方面,从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器,适合批量生产。

由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎,并得到迅速的发展.可编程序控制器,英文称Programmable Controller,简称PC。

但由于PC容易和个人计算机(Personal Computer)混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。

它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。

基于PLC的远程温度控制系统的设计

基于PLC的远程温度控制系统的设计

基于PLC的远程温度控制系统的设计摘要本文主要介绍了基于西门子公司S7-200系列的可编程控制器的远程温度控制系统的设计方案。

编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块,使得程序更为简洁,运行速度更为理想。

此系统具有快、准、稳等优点,在工业温度控制领域能够广泛应用。

关键词温度控制;PLC;设计中图分类号TP273 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0140-011 绪论在现代工业生产中,许多领域都需要对温度进行监控,有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控,在现代工业控制中,PLC 可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。

并且,由PLC组成的控制系统可以方便的改写程序,以适应不同的生产需要,为此,在现阶段设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。

本温控系统通过S7-200系列PLC控制器,将温度传感器检测到的实际炉温转化为电压信号,经过模拟量输入模块转换成数字量信号并送到PLC 中进行PID调节,PID控制器输出量转化成占空比,通过固态继电器控制炉子加热的通断来实现对炉子温度的控制。

2 系统硬件设计2.1 PLC型号的选择此系统选用S7-200 CPU226,CPU226集成了24点输入/16点输出,共有40个数字量I/O。

可连接7个扩展模块,最大扩展至248点数字量或35点模拟量I/O。

还有13KB程序和数据存储空间空间,6个独立的30KHz高速计数器,2路独立的20KHz高速脉冲输出,具有PID控制器。

配有2个RS485通讯口,具有PPI、MPI和自由方式通讯能力,波特率最高为38.4 kbit/s,可用于较高要求的中小型控制系统。

为了能调用编程软件STEP 7 里的PID模块,本文采用CPU226及以上机种。

2.2 EM231模拟量输入模块此次温度控制系统中,传感器将检测到的温度转换成0 mv~41 mv的电压信号,系统需要配置模拟量输入模块把电压信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理。

基于PLC的远程温度控制系统的设计

基于PLC的远程温度控制系统的设计

基于PLC的远程温度控制系统的设计摘要:本文主要以S7-200系列PLC为核心控制单元,用温度传感器来对实际炉温进行检测并转化为电压信号,最终实现对温度的远程控制。

关键词:温度控制,可编程控制器,设计Abstract: This paper mainly S7-200 series PLC as the core control unit, the temperature sensor to detect the actual temperature and converted to voltage signal, finally realizes the remote control of temperature.Keywords: temperature control, programmable controller, design绪论由于现代工业生产的需要,越来越多的领域都要对温度进行监控,因为工业领域的不同,对温度的要求也不尽一样,有的会要求高些有的就要求低些,但是现代工业生产对温度要求无法人为的靠近或者不再需要人力来控制。

因此,PLC 正好可以在现代工业对温度的控制中,与计算机结合在一起组成具有完善的控制功能的控制系统。

另外,PLC组成的控制系统中还具有可以为了适应生产的不同需要来改写程序,所以,在目前设计出一套比较通用的温度控制系统对现代工业生产中的作用十分重要,该系统可以按照各行业对温度的不同要求,对系统中的参数或者部分组成的原件进行相应的调整,该温控系统是把通过温度传感器检测到的实际温度转化成对应的电压信号,再经过对模拟参数的输入,转化成数字信号最后通过S7-200中的PLC控制器中的PID调节,最后通过把PID控制器中的输出量转化成占空比,通过固态继电器的通断来控制炉子的温度,以达到实现温度控制的目的。

二、系统对硬件的要求及设计2.1选择对应的PLC型号系统中CPU226集成了24点输入以及16点输出的S7-200中的CPU226,一共有40个I/O数字量,可以扩展出7个模块,最大可以扩展出248个个数字量或者是35点I/O模拟量。

基于PLC的PID温度智能控制系统的研究

基于PLC的PID温度智能控制系统的研究
c n rlpicpl n ue,c tol lo i o to r i e a d rl n onr g rhm d r i aim。 a t an egon l s K e wo d PI y r s: D;PL ;t C emp rt r nel en onr ea ue;itlg tc tol i
图 2 偏 差 及 趋 势
M 4区 : 持 区 , 保 偏差 已控 制在 允 许 范 围 内 , 制 量 控
不变。
d )若 ei<I() < … , e t e()= , U t t I e 且 ()? 。t 0 则 ( ) e =U t ) e t 。偏差值恒定不 变 , ( 一1 + ( ) 呈稳 定状态 , 应增
李景福 , 伟春 孙
( 郴州职业技术学院 , 湖南 郴州 43 0 ) 20 0

要: 针对工业生产中经常需要高稳 定度 的恒温环 境 , 传统模 拟式 的仪 表温度控制 及简单 的
PD较难 达到理想的波动度 , I 通过对 PD的控 制原理及控制规则 、 I 控制算法与 区域划 分的分析 ,
( h n h u V c t n I T c n a C l g C e z o 2 0 0 C i ) C e z o o ai a & e h i I ol e, h n h u4 30 , hn o c e a
Absr c :nve o n u til o u t n r q i d hih sa e f qu n l dc san e ert r n i nme t h rdio al i a t a t I iw fid s r d ci e ur g tbl r e t an on t t mp a ue e vr a pr o e e y t o n ,t eta t n mul- i s t n l e prb e p rt r o to n i l D r iiutt ea hte e lcu t n.Thi p p rprp s s ta C st e s i -i o e tm ea ue c n rla d smpe PI ae dfc l o r c h i al u ai o k d ft o s a e o o e h tPL i ak n a

(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论文

(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论文

(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论⽂基于PLC的温度控制系统设计摘要可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已⼴泛应⽤⼯业控制的各个领域,由于它可通过软件来改变控制过程,⽽且具有体积⼩,组装灵活,编程简单抗⼲扰能⼒强及可靠性⾼等特点,⾮常适合于在恶劣的⼯业环境下使⽤。

本⽂所涉及到的温度控制系统能够监控现场的温度,其软件控制主要是编程语⾔,对PLC⽽⾔是梯形语⾔,梯形语⾔是PLC⽬前⽤的最多的编程语⾔。

关键字:PLC 编程语⾔温度Design of the temperature control Systems based on PLCAbstractProgramming controler ( plc ) the replacing product as traditional relay control equipment each that already applies industrial control extensively field ,Since it can change control course through software ,It is little to is strong and reliability bad industrial environment use. The temperature control system that this paper is concerned with can the temperature of monitoring , its software control is programming language mainly, for PLC is ladder-shaped language, ladder-shaped language is the most programming language that PLC now uses.Keyword:PLC Programming language Temperature⽬录摘要----1Abstrack1引⾔-31.1课题研究背景1.2温度控制系统的发展状况1.3 总体设计分析2系统结构模块63.1 PLC的定义--73.2 PLC的发展--83.2.1 我国PLC的发展-83.3 PLC的系统组成和⼯作原理-----93.3.1 PLC的组成结构--93.3.2PLC的扫描⼯作原理3.4PLC的发展趋势3.5 PLC的优势--103.6 PLC的类型选择4.1 PID控制程序设计4.1.1 PID控制算法---124.1.2PID在PLC中的回路指令-144.1.3PID参数设置4.23A模块及其温度控制4.2.13A模块的介绍--174.2.2 数据转换4.2.3软件编程的思路---195程序的流程图---196 整个系统的软件编程---207结束语谢词24参考⽂献1 引⾔1.1 课题研究背景温度是⼯业⽣产中常见的⼯艺参数之⼀,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。

基于PLC的温控系统设计与研究

基于PLC的温控系统设计与研究

《基于plc的温控系统设计与研究》xx年xx月xx日contents •引言•基于plc的温控系统设计•基于plc的温控系统实现•基于plc的温控系统调试与优化•结论与展望•参考文献目录01引言1研究背景与意义23随着工业自动化的不断发展,温度控制系统的性能和稳定性对于工业生产过程的质量和效率具有重要影响。

工业发展的需求可编程逻辑控制器(PLC)具有高可靠性、灵活性和易于编程等优点,广泛应用于工业自动化控制系统中。

PLC技术的应用通过对基于PLC的温控系统进行设计与研究,可以提高工业生产过程的控制精度和效率,降低能源消耗,提高产品质量。

研究意义本研究将设计并研究基于PLC的温控系统,包括硬件设计、软件编程、系统调试和性能测试等方面。

研究内容采用理论分析和实验研究相结合的方法,首先进行硬件设计和软件编程,然后进行系统调试和性能测试,最后对实验结果进行分析和总结。

方法研究内容与方法02基于plc的温控系统设计03I/O模块选择根据温度传感器的输入输出信号类型和数量,选择合适的I/O 模块。

plc选型与设计01PLC品牌选择根据应用需求和项目预算,选择适合的PLC品牌,如西门子、三菱、欧姆龙等。

02PLC型号确定根据项目规模和控制要求,选择合适的PLC型号,确保满足控制需求。

温度传感器选型与安装安装位置确定根据被控对象的形状和尺寸,确定温度传感器的安装位置,确保准确监测温度。

线路连接根据温度传感器的输出信号类型和PLC的输入模块要求,进行线路连接。

温度传感器类型选择根据被控对象的材质和环境因素,选择合适的温度传感器,如热电阻、热电偶等。

控制算法选择根据控制需求和项目预算,选择合适的控制算法,如PID、模糊控制等。

参数整定根据被控对象的特性和控制要求,对控制算法的参数进行整定,确保系统稳定性和控制精度。

软件实现根据所选的控制算法和PLC编程语言,进行软件实现,包括逻辑运算、数据处理和控制输出等。

温控系统算法设计03基于plc的温控系统实现plc编程实现PLC型号选择根据温控系统需求,选择具有足够I/O接口和计算能力的PLC型号。

基于PLC的PID温度智能控制系统的研究

基于PLC的PID温度智能控制系统的研究
PLC技术的发展
研究背景与意义
PID控制算法的应用
PID控制算法是一种经典的控制算法,具有简单、稳定、可靠等优点,被广泛应用于工业控制领域。现有的温度控制系统中,很多都采用了PID控制算法。
PLC在温度控制中的应用
目前,已经有不少研究将PLC应用于温度控制系统中。例如,有研究将PLC与热电阻温度传感器相结合,实现了对温度的精确控制;还有研究将PLC与触摸屏等人机界面设备结合,实现了温度控制的智能化和可视化。
详细描述
基于plc的pid温度控制系统的软件设计
04
1
plc程序设计
2
3
根据系统需求,选择具有足够I/O端口和存储空间,以及合适处理能力的PLC。
PLC型号选择
根据温度控制系统的输入输出需求,选择合适的I/O模块,包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块。
I/O模块选择
使用PLC编程软件,如STEP 7,进行PLC程序的编写、调试和测试。
引言
01
随着工业4.0概念的普及,越来越多的企业开始追求生产过程的智能化和自动化。温度是工业生产中一个重要的控制参数,对于产品的质量和生产效率有着重要影响,因此,实现温度的智能控制具有重要意义。
工业生产的智能化需求
可编程逻辑控制器(PLC)是一种通用的工业自动化控制设备,具有灵活、可靠、易于编程等优点。近年来,随着PLC技术的不断发展,其功能越来越强大,可以满足各种工业控制需求。
要点三
温度传感器选择
01
选择合适的温度传感器,以测量和监测温度数据。
温度数据监测与显示程序设计
数据处理与存储
02
对采集的温度数据进行处理、存储和分析,以提供温度控制参考和报警提示等功能。

基于PLC的温控系统设计与实现

基于PLC的温控系统设计与实现
基于PLC的温控系 统设计与实现
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目 录
• 引言 • 系统设计 • 系统实现 • 系统评估与优化 • 结论与展望
01
引言
温控系统的重要性
01
02
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
产品质量保障
温控系统能够确保生产过 程中的温度稳定,从而保 障产品的质量和一致性。
能源效率提升
通过精确的温度控制,可 以优化能源消耗,降低生 产成本。
工业领域
该系统可用于电子厂房、制药车间等场所的温度控制,确保生产过 程的稳定性和产品质量的可靠性。
物流领域
基于PLC的温控系统可用于冷链物流中的仓储和运输环节,确保食 品、药品等产品在储运过程中的品质安全。
未来研究方向与目标
1 2 3
智能化发展
未来研究可进一步引入人工智能、大数据等技术 ,提高温控系统的自适应能力和智能化水平。
集成方式选择
根据实际需求,选择合适的系统集成方式 ,如通过通信接口(如Modbus、
Ethernet等)与上位机或其他系统进行集 成。
系统调试与优化
对整个温控系统进行调试,检查温度控制 效果,根据实际情况对控制算法和参数进
行调整优化,提高系统性能。
通信协议设计与实现
设计并实现PLC与上位机或其他系统之间 的通信协议,确保数据传输的准确性和实 时性。
文档编写与交付
编写系统使用说明、维护手册等相关文档 ,交付给客户或使用人员,确保系统能够 顺利投入运行。
04
系统评估与优化
系统性能评估
稳定性评估
01
基于PLC的温控系统在长时间运行过程中,能否保持温度控制的
稳定性,不出现大幅度的温度波动。

PLC在温度自动控制系统设计中的应用研究

PLC在温度自动控制系统设计中的应用研究

PLC 在温度自动控制系统设计中的应用研究随着现代工业的快速发展,越来越多的自动化设备被广泛应用于各种生产领域。

温度自动控制系统作为其中的重要一环,在工业生产中起着举足轻重的作用。

PLC(可编程逻辑控制器)作为自动化领域中的重要控制设备之一,其应用在温度自动控制系统设计方面不断得到延伸和深化。

本文将探讨PLC 在温度自动控制系统设计中的应用研究。

一、PLC 技术的介绍PLC 是一种能够运行用户编程指令的电子计算机,用于工业过程的自动化控制。

PLC 可以处理数字和模拟输入/输出,进行数字逻辑运算、定时、计数和复杂的控制运算,并且具备灵活的可编程性和功能扩展性。

得益于其高度可靠性和稳定性,PLC 已经成为现代工业控制领域中的主流控制设备之一。

PLC 的主要优点如下:1.可编程性:PLC 的程序可以通过编程器编写,方便用户进行灵活的定制和扩展。

2.稳定可靠:PLC 在极端恶劣的环境下工作也能保证其可靠稳定性。

3.应变性:PLC 可以处理各种输入输出,支持多种通信协议,并可以与其他设备无缝连接。

4.调试易用:PLC 的调试可以通过软件进行,操作简单。

二、温度自动控制系统的构成和工作原理温度自动控制系统是指基于传感器、控制器、执行器等组成的系统,用于感知温度变化,并通过自动控制实现温度的调节。

温度自动控制系统的组成和工作流程如下:1.温度传感器:温度传感器通常采用热电偶或热电阻等温度传感器,用于感知温度变化。

2.控制器:控制器是温度自动控制系统中的核心部分,将接收的传感器信号与设定值进行比较,并输出控制信号。

3.执行器:执行器通常采用电动阀门、加热器等设备,用于实现温度调节。

4.信号传输:信号传输可以采用现场总线、模拟信号等方式,将温度传感器、控制器、执行器等设备互相连接起来。

温度自动控制系统的主要工作流程如下:1.采集温度信号:温度传感器将采集得到的温度信号转换为电信号,进入控制器。

2.控制器比较处理:控制器会将采集到的信号与设定值进行比较,根据比较结果输出控制信号。

基于PLC的温控系统的研究

基于PLC的温控系统的研究
1 选 择 K型 热 电偶 , 测 量 温 度 范 围 为 一 0  ̄ 1 0  ̄ 在 ) 其 2 0 + 2 0C, 工 业 上 应 用 最 多 , 应 氧 化性 气 氛 , 性 度好 , 以 充 分 保 证 测 适 线 可 量精度 。 2 为 了 保 证 测 量 结 果 能 充 分反 映 温 度 的 实 际 情 况 , 用 适 ) 采 当 的测 量 点 数 量 和位 置 。
时 间 , 面 提 到 的“ 制 量 ” 下 控 均是 指这 个含 义 ) 相反 如 果 过 低 则增 大控 制 量 。 这 用 算 法 的优 点是 参 数 的调 整 非 常 简单 , 至 , 甚 不需要参数调整 ; 自适 应 能 力 比较 强 ; 且 超 调 量 较 小 ; 外 界 恒 温 环 境 的 条 件 下 , 度 在 理 论 上 可 以 达到 采 集 模 块 的 精 而 在 精
在许 多行 业 的 工业 控制 系统 中 ,温 度 控 制 都 是 要 解 决 的 问 题 之 一 。 如塑 料 挤 出机 大 都 采 用 简单 的温 控 仪 表 和 温 控 电路 进
2 温 度 测 量技 术
温 度 控 制 技术 正在 向高 精 度 、 能 化 、 功 能 和计 算 机 控 制 智 多 方 向发 展 。 为 实现 对 温 度 的 精 确 测量 , 采用 以下 技 术措 施 : 可
f rt e i b ng,amel lv t s empe aur a tf s, n ca r s on he r m ig, e co tolqu ty i o be e c i o h t me ei n y e a e t e r t e f s i tt r he ri t ti e m n t n r ani s t rdu ed f h t

plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告PLC温度控制系统开题报告一、引言随着科技的不断进步,自动化控制系统在各个领域得到了广泛应用。

其中,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种重要的自动化控制设备,被广泛应用于工业生产中的温度控制系统。

本文旨在探讨PLC在温度控制系统中的应用,并提出一个基于PLC的温度控制系统的开题报告。

二、背景与意义温度控制在许多工业过程中起着至关重要的作用。

无论是在化工、制药、冶金还是食品加工等领域,温度的准确控制都能够保证产品的质量和生产效率。

传统的温度控制方法往往依赖于人工操作,存在操作不稳定、精度低、效率低等问题。

而PLC作为一种可编程的控制器,具有高度的灵活性和可靠性,能够实现自动化控制,提高温度控制的精度和效率。

三、研究目标本研究旨在设计一个基于PLC的温度控制系统,实现对温度的准确控制和监测。

具体目标包括:1. 设计一个可编程的控制系统,能够实时监测温度并进行控制。

2. 实现温度控制系统的自动化运行,减少人工操作。

3. 提高温度控制的精度和稳定性,确保产品质量。

四、研究内容1. 硬件设计本研究将使用PLC作为控制系统的核心设备,通过与传感器和执行器的连接实现对温度的监测和控制。

硬件设计包括PLC的选择和配置,传感器和执行器的选型和布置。

2. 软件设计软件设计是整个控制系统的核心部分。

本研究将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。

软件设计包括温度监测模块、控制算法、报警系统等的设计与实现。

3. 系统测试与优化在完成硬件和软件设计后,需要对整个系统进行测试和优化。

测试包括对温度控制系统的稳定性、精度和响应速度进行评估。

根据测试结果,对系统进行优化,提高温度控制的精度和稳定性。

五、预期成果通过本研究,预期实现以下成果:1. 设计并搭建一个基于PLC的温度控制系统原型。

2. 实现对温度的准确监测和控制,提高温度控制的精度和稳定性。

3. 验证系统的可行性和有效性,为工业生产中的温度控制提供参考。

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基于PLC的远程温度控制系统的调研报告一.课题的背景和意义许多领域都需要对温度的监控,如工厂的生产设备、化工领域、航空航天、农作物的种植和储存、实验室等等. 有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控,我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场进行监控,又方便又节省人力。

随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制, 逐步具有了计算机控制系统的功能。

在现代工业控制中, PLC 占有了很重要的地位, 它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。

在许多行业的工业控制系统中, 温度控制都是要解决的问题之一。

如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难生产出高质量的塑料制品。

在一些热处理行业都存在类似的问题[2]。

为此, 设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。

通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统,其主回路由接触器控制时因为不能快速反应,所以控温精度都比较低,大多在几度甚至十几度以上。

随着电力电子技术及元器件的发展,主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统,其控温精度大大提高,常在±2℃以内。

如加热炉是一个大惯性系统,在采用PID 调节模式时,其参数随物料的物理特性及质量而变,参数整定需要比较高的专业知识和经验,如果参数配置不好也难获得好的效果,所以使用比较复杂[9]。

在一些比较大的系统,或还有其它控制目标的场合也常采用工业控制机和PLC(可编程逻辑控制器),加上相应的温度转换摸块构成温度控制系统,它们大多也采用PID 或模糊逻辑控制模型。

二.国内外研究现状(一)PT100温度传感器为了把温度传感器PT100随温度变化的电阻转换成相应的温度变化值,利用下面的温度公式求得:T℃=(温度数字量-0℃偏置量)/1℃数字量,温度数字量=存储在AIWx(x=0,2,4)中的值,0℃偏置量=在0℃测量出的数字量,1℃数字量=温度每升高1℃的数字量。

(二)随着电力电子技术及元器件的发展,出现了以下几种解决的方案:1、主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统,其控温精度大大提高,常在±2℃以内,优势是采用模糊控制与PID 控制相结合,对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性[6]。

2、采用单片机温度控制系统。

用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。

用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。

其优势是结构简单,编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易[7]。

3、 ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。

利用ARM处理器的强大功能,通过读取温度传感器数据,并与设定值进行比较,然后对温度进行控制。

通过内嵌的操作系统μCLinux获得极好的实时性,并且通过TCP/IP协议能与PC机很快的通讯[8]。

其优势不只是温度控制精度高,而且能够通过现场跟远程两种方式来设定控制温度。

这三种温度控制系统分别有各自的不足,第一种灵活性不足,当生产工艺改进或调整的时候对整个线路系统的更改比较麻烦,甚至需要重新排线建立一个系统,工程浩大。

(二)CPM2AH-20/30/40/60CDR-A属于小型应用PLC。

与CPM1A相比,有如下特点:1、高速计数器能方便地测量高速运动的加工件。

2、扩展能力增强,最大到12ch的模拟量。

3、带高速扫描和高速中断的高速处理。

4、可方便地与OMRON的可编程程序终端(PT)相连接,为机器操作提供一个可视化界面。

5、A/D,D/A精度大幅度提高,分辨率为1/6000。

6、可进行分散控制和模拟量控制。

7、通讯功能增加,提供内置RS232C端口及RS485的适配器三.课题基本内容1、温度控制系统要求将被控系统的温度控制在10摄氏度到100摄氏度之间,当温度低于10摄氏度或高于100摄氏度时,应能自动调节,当调整1分钟后仍不能脱离不正常状态,应使高温报警指示灯闪烁。

系统设置一个启动按钮来启动控制程序,设置绿、红、蓝,三个指示灯来指示温度状态,被控温度在要求范围内,绿灯亮,表示系统运行正常,当被控温度超过上限或者温度超高景调整不能回到正常范围,红灯亮;当被控温度低于下限,蓝灯亮。

2、PT100温度传感器把温度传感器PT100随温度变化的电阻转换成相应的温度变化值,利用下面的温度公式求得:T℃=(温度数字量-0℃偏置量)/1℃数字量温度数字量=存储在AIWx(x=0,2,4)中的值0℃偏置量=在0℃测量出的数字量1℃数字量=温度每升高1℃的数字量3、PLC控制系统的构成采用欧姆龙CPM2AH PLC作为控制器[19],并选择AD/DA扩展模块。

根据被控系统的要求,选用PLC基本单元,并配置模拟量输入/输出单元。

在被控系统中温度测量点,温度信号经变送器变成0-10V的电压信号,经AD/DA模块之后,PLC读入温度值后,再取其平均值作为被控系统的实际温度值。

若被测温度超过允许范围,则温度高报警指示灯亮,且系统自动调整,如果调整时间过长(超过一分钟),系统立即切断电源,停止加热;如果被测温度低于预设值,则温度低报警指示灯亮,系统立即启动加热器,进行加热,直至达到设定温度范围内。

四.研究方法及措施系统框图(1)上述原理图有以下几个名词术语:计算机——指的工业控制用计算机,也就是通常所称的上位机。

PLC——可编程控制器(Programmable Logic Controller),具备一定逻辑运算能力跟通信能力的工业现场机,也就是通常所称的下位机,与上位机保持通信并且按设定好的程序进行逻辑控制。

A/D转换模块——进行模拟量数字量转换的组件,把连续的模拟量转换成计算机能够处理的离散的数字量。

变送器——把热电阻/热电偶的阻值转换成标准的4~20mA的电流量或者0~10V的电压量。

热电阻/热电偶——利用温度阻值线性好的铂等金属制成的温度传感器。

电压调整器——根据输入信号的改变而改变输出电压的高低。

加热器——根据输入电压的高低而改变加热的强度。

(2)研究方法:1、温度数据采集部分用PT100温度传感器。

PT100温度传感器是比较常用的铂电阻温度传感器,它适用于测量-60℃到+400℃之间的温度,工业应用通常在0~150℃之间。

PT100在0℃时电阻为100欧姆,随着温度的变化电组成线性变化,大约是每摄氏度0.4欧姆,为了产生5mV/℃的电压系数,需要提供12.5mA 电流。

由于模拟量输出精度为10微安/数,为了得到5mA输出电流所需的输出数必须为1250。

因为AQW数据字向右移4位,因此输出数必须乘以16。

这样,为了初始化模拟量输出Io位12.5mA电流,在AQW0中必须设置20000输出数。

等式为:(32000/20mA*12.5mA=20000)2、数据处理部分用欧姆龙公司生产的CPM2AH型的可编程控制器。

主要负责数据处理和储存的工作。

通过编制软件,对采集到的温度信号与设定值进行比较处理;对有关操作信号进行联机操作。

在用PLC和被控对象构成一个控制系统时,通常以下面几个步骤进行:①根据生产的工艺过程分析控制要求。

如需要完成的动作(动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等),操作方式(手动、自动、连续、单周期、单步等)。

②根据控制要求确定所需要的用户输入输出设备。

选定PLC;确定PLC的点数;分配PLC的I/O点,设计I/O连接图。

此外,系统用到的计数器、定时器等也要进行分配。

③进行PLC的程序设计。

对于复杂的控制系统,需要绘制系统控制流程图,用以清楚地表明动作的顺序和条件,对于简单的控制系统,也可省略。

要设计好梯形图,这是关键的一步。

④根据梯形图编制程序清单,用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中,并检查键入的程序正确与否。

⑤检查程序是否能正确完成逻辑要求,是否能完成得很好。

如果不合要求,对程序进行调试和修改,直到满足要求为止。

⑥保存程序。

五、研究意义在现代工业生产中,许多领域都需要对温度进行监控,有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控,我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场进行监控。

随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制,逐步具有了计算机控制系统的功能,在现代工业控制中,PLC可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统[12][13]。

并且,由PLC组成的控制系统可以方便的改写程序,以适应不同的生产需要,为此,在现阶段设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。

六、主要参考文献:[1] 丁勇, 郑金吾基于PLC 的泵机组控制[J].自动化仪表,2004,25(2):60~62[2] 周梅芳,金向平,陈偕雄.基于PLC 的智能PID 控制方法及其应用[J].化工自动化及仪表, 2003,30 (6) :46~48[3] 金凯鹏,胡即明.基于模糊PID 算法远程温度控制系统的实现[J].微计算机信息,2006,22:70~71[4] 石锦松,贺丽萍,白亮等.基于ARM 的远程控制温控系统的设计[J].现代电子技术,2007,12:80~81[5] 黄柱深,黄超麟.基于PLC的高精度温度控制系统[J].机电工程技术,2006,35(2):65~66[6] 杨万能,秦付军.基于PLC 的网络温度监控系统的研究[J].西华大学学报,2006,25(6):71~72[7] 蔡军,曹慧英. 基于PLC 的温控系统设计与研究[J]. 微计算机信息,2007,23:26~28[8] 戴星,谢守勇,何炳辉等. 基于PLC 的温室控制系统的研究[J]. 农机化研究,2007,1:129~132。

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