PLC恒溫箱的開(kāi)題報(bào)告

題目PLC在恒溫箱中的應(yīng)用一、課題背景:1、PLC與溫度：隨著現(xiàn)在工業(yè)的逐步發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、壓力、流量和液位是四種最常見(jiàn)的過(guò)程變量。溫度是一個(gè)非常重要的過(guò)程變量。例如：在冶金工業(yè)、化工工業(yè)、電力工業(yè)、機(jī)械加工和食品加工等許多領(lǐng)域，都需要對(duì)各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐的溫度控制。這方面的應(yīng)用大多是基于單片機(jī)進(jìn)行PID控制，然而單片機(jī)控制的DDC系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，特別是涉及到邏輯控制方面更不是其長(zhǎng)處，然而PLC在這方面卻是公認(rèn)的最佳選擇。隨著PLC功能的擴(kuò)充在許多PLC控制器中都擴(kuò)充了PID控制功能，因此在邏輯控制與PID控制混合的應(yīng)用場(chǎng)所中采用PLC控制是較為合理的，通過(guò)采用PLC來(lái)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，PLC對(duì)溫度控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的控制問(wèn)題。這也正是本課題所重點(diǎn)研究的內(nèi)容。2、恒溫箱：隨著社會(huì)發(fā)展的需求，國(guó)內(nèi)外對(duì)于恒溫箱的研究越來(lái)越深入，恒溫箱的用途也越來(lái)越廣泛，在日常生活當(dāng)中，人們對(duì)恒溫箱的需求也逐漸增大，工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中電熱恒溫箱的應(yīng)用隨處可以見(jiàn)到。在生活中我們保存食物用到恒溫箱，自制一些小食品等也可以用到恒溫箱;工業(yè)生產(chǎn)中一些生產(chǎn)原料的保存用到恒溫箱，在實(shí)驗(yàn)室里，特別是生物的培育實(shí)驗(yàn)，恒溫箱的應(yīng)用更是普遍。用于工業(yè)生產(chǎn)的各種作用的恒溫箱產(chǎn)品越來(lái)越多，但有卻不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，但是要用到恒溫箱的地方，要是用工業(yè)生產(chǎn)所用的恒溫箱的話，對(duì)這些需求的用戶來(lái)說(shuō)成本相當(dāng)高，因而這種低成本而又能達(dá)成需求者要求的恒溫箱就有了意義。二、恒溫箱的控制過(guò)程：本系統(tǒng)的控制過(guò)程是這樣的：當(dāng)設(shè)定水溫后，啟動(dòng)水泵向恒溫水箱中注水，當(dāng)水上升到液位檢測(cè)點(diǎn)2是啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)，測(cè)量水溫并與設(shè)定值比較，若溫度差小于設(shè)定值，則開(kāi)始加熱。當(dāng)水溫高于設(shè)定值是，進(jìn)冷水，當(dāng)儲(chǔ)備水箱水溫高于設(shè)定值時(shí)，采取進(jìn)水與風(fēng)機(jī)冷卻同時(shí)進(jìn)行的方法實(shí)現(xiàn)降溫控制。系統(tǒng)還要求具有報(bào)警功能，如當(dāng)啟動(dòng)泵時(shí)無(wú)流量，或加熱時(shí)無(wú)溫度變化則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。三、控制方案的分析：由系統(tǒng)的工藝過(guò)程及控制過(guò)程要求知，本系統(tǒng)的工作實(shí)質(zhì)是根據(jù)恒溫水箱及儲(chǔ)備水箱中水的溫度，決定系統(tǒng)的工作狀態(tài)：或加熱攪拌，或經(jīng)兩個(gè)途徑（冷卻及不冷卻）為恒溫箱供入冷水。由于溫度傳感器為模擬量傳感器，系統(tǒng)中三處溫度對(duì)應(yīng)的模擬量均需要變換為數(shù)字量供PLC運(yùn)算處理。為提高加熱的快速性及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，加熱采用可調(diào)壓的可控電源，且電源的功率采用PID控制。可調(diào)壓電源為電壓量控制方式。這樣系統(tǒng)為輸入及輸出均需模擬量的控制系統(tǒng)。需為PLC配置A/D、D/A轉(zhuǎn)換單元。本系統(tǒng)還有流量顯示要求，擬選用葉輪式流量計(jì)，采用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)流量計(jì)輸出脈沖計(jì)數(shù)的方式測(cè)定流量。從總體控制功能來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)為溫度值控制下的加熱或冷卻系統(tǒng)，輸入量為溫度值、液位值、流量值，輸出為攪拌電動(dòng)機(jī)，冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)及電磁閥的動(dòng)作及自動(dòng)調(diào)節(jié)的加熱功率。為了方便溫度、流量、功率的顯示并減少投資，擬采用同一組數(shù)碼管分時(shí)完成。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)及譯碼片信號(hào)選用可編程器的輸出口，因而PLC應(yīng)選用晶體管輸出的品種。四、恒溫控制流程圖：低低高是否是否否是判斷與PC機(jī)連上否？溫度設(shè)定工作方式選擇進(jìn)水液位到否？啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)測(cè)試水箱溫度并與設(shè)定值比較溫度低于設(shè)定值嗎？PID調(diào)節(jié)加熱功率D/A水溫與設(shè)定值比較？初始化啟動(dòng)閥放水啟動(dòng)泵上水進(jìn)行水溫調(diào)節(jié)測(cè)室溫送PC機(jī)處理五、設(shè)計(jì)任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排第一周收集、查找資料第二周復(fù)習(xí)相關(guān)課程，閱讀相關(guān)資料，確定設(shè)計(jì)方案第三周寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第四周、五周選擇合適硬件，畫(huà)出硬件的連接草圖。第六周、七周設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件第八周計(jì)算系統(tǒng)的控制算法第九周、第十周系統(tǒng)的調(diào)式第十一周完成設(shè)計(jì)論文第十二周、十三周檢查設(shè)計(jì)系統(tǒng)和論文第十四周、十五周準(zhǔn)備答辯六、參考文獻(xiàn)《電氣控制與PLC應(yīng)用》王淑英編《PLC應(yīng)用與維修技術(shù)》張萬(wàn)忠編《基于PLC架構(gòu)的可編程序控制器》