基于PLC的遠程溫度控制系統(tǒng)的調(diào)研報告

基于PLC 的遠程溫度控制系統(tǒng)的調(diào)研報告一.課題的背景和意義人力。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器的問題［2］通常由位式或時間比例式溫度調(diào)節(jié)儀控制的工業(yè)加熱爐溫度控制系統(tǒng)，其主回路由接觸器控制時因為不能快速反應， 所以控溫精度都比較低，大多在幾度甚器代替接觸器，配以PIDPID也難獲得好的效果，所以使用比較復雜一些比較大的系統(tǒng)，或還有其它控制目標的場合也常采用工業(yè)控制機和

。在PLC（可編程邏輯控制器），加上相應的溫度轉(zhuǎn)換摸塊構(gòu)成溫度控制系統(tǒng)，它們大多也采用PID模糊邏輯控制模型。二?國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（一）PT100溫度傳感器為了把溫度傳感器PT100隨溫度變化的電阻轉(zhuǎn)換成相應的溫度變化值，利用下面的溫度公式求得：TC=（溫度數(shù)字量-0C偏置量）/1C數(shù)字量，溫度數(shù)字量=存儲在AIWx（x=0,2,4）中的值，0C二0C1C1C數(shù)字量。（二）隨著電力電子技術(shù)及元器件的發(fā)展，出現(xiàn)了以下幾種解決的方案：1、主回路用無觸點的可控硅和固態(tài)繼電器代替接觸器， 配以PID或模糊邏輯控制的調(diào)節(jié)儀構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)，其控溫精度大大提高，常在土2C以內(nèi)，優(yōu)勢是采用?？刂婆cPID控制相結(jié)合，對控制范圍寬、響應快且連續(xù)可調(diào)系統(tǒng)有巨大的優(yōu)越性⑹。2、采用單片機溫度控制系統(tǒng)。用單線數(shù)字溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，打破了傳統(tǒng)的熱電阻、熱電偶再通過A/D轉(zhuǎn)換采集溫度的思路。用單片機對數(shù)字進行處理和控制，通過RS-232串口傳到PC機對溫度進行監(jiān)視與報警，設置溫度的上限和下限。其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)簡單，編程不需要用專用的編程器，只需點擊電腦鼠標就可以把編好的程寫到單片機中，很方便且調(diào)試、修改和升級很容易 ［7］。3ARM（AdvaneedRISCMachine）ARM操作系統(tǒng)卩CLinuxTCP/IPPC［8］度。這三種溫度控制系統(tǒng)分別有各自的不足，第一種靈活性不足，當生產(chǎn)工藝改進或調(diào)整的時候?qū)φ麄€線路系統(tǒng)的更改比較麻煩，甚至需要重新排線建立一個系統(tǒng)，工程浩大。（）CPM2AH-20/30/40/60CDR-A與CPM1A1、高速計數(shù)器能方便地測量高速運動的加工件。2、擴展能力增強，最大到12ch的模擬量。3、帶高速掃描和高速中斷的高速處理。4OMRON面。5A/D，D/A1/6000。&可進行分散控制和模擬量控制。7、通訊功能增加，提供內(nèi)置RS232C端口及RS485的適配器三.課題基本內(nèi)容1、溫度控制系統(tǒng)要求將被控系統(tǒng)的溫度控制在10攝氏度到100攝氏度之間，當溫度低于10攝氏度或高1001指示燈閃爍。系統(tǒng)設置一個啟動按鈕來啟動控制程序，設置綠、紅、藍，三個指示燈來指示溫度狀態(tài)，被控溫度在要求范圍內(nèi)，綠燈亮，表示系統(tǒng)運行正常，當被控溫度超過上限或者溫度超高景調(diào)整不能回到正常范圍，紅燈亮；當被控溫度低于下限，燈亮。2PT100把溫度傳感器PT100隨溫度變化的電阻轉(zhuǎn)換成相應的溫度變化值，利用下面的溫度公式求得：TC=（-0C）/1C溫度數(shù)字量=存儲在AIWx（x=0,2,4）0C二0C1C數(shù)字量=溫度每升高1C的數(shù)字量3PLC采用歐姆龍CPM2AHPLC［19］，并選擇AD/DA求，選用PLC/0-10VAD/DA,PLC系統(tǒng)自動調(diào)整，如果調(diào)整時間過長（超過一分鐘)，系統(tǒng)立即切斷電源，停止加熱；如果被測溫度低于預設值，則溫度低報警指示燈亮，系統(tǒng)立即啟動加熱器，進行加熱，直至達到設定溫度范圍內(nèi)。四?研究方法及措施系統(tǒng)框圖(1)上述原理圖有以下幾個名詞術(shù)語：計算機一一指的工業(yè)控制用計算機，也就是通常所稱的上位機。PLC(ProgrammableLogicController進行邏輯控制。A/D處理的離散的數(shù)字量。/4?20mA010V電壓量。熱電阻/熱電偶一一利用溫度阻值線性好的鉑等金屬制成的溫度傳感器。 電入電壓的高低而改變加熱的強度。

加熱器一一根據(jù)輸(2)研究方法：1、溫度數(shù)據(jù)采集部分用PT100PT100-60C+400E?150C0C1000.45mV/C12.5mA10安/5mA1250。因為AQW416。這樣，為了初始化模擬量輸出Io12.5mAAQW020000等式為：(32000/20mA*12.5mA=20000)2CPM2AH作信號進行聯(lián)機操作。在用PLC和被控對象構(gòu)成一個控制系統(tǒng)時，通常以下面幾個步驟進行：①根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護和連鎖等)，操作方式(手動、自動、連續(xù)、單周期、單步等)。②根據(jù)控制要求確定所需要的用戶輸入輸出設備。選定 PLC;確定PLC的點數(shù)；分配PLC的I/O點，設計I/O連接圖。此外，系統(tǒng)用到的計數(shù)器、定時器等也要進行分配。③進行PLC的程序設計。對于復雜的控制系統(tǒng)，需要繪制系統(tǒng)控制流程圖，圖，這是關(guān)鍵的一步。PLC鍵入的程序正確與否。⑤檢查程序是否能正確完成邏輯要求，是否能完成得很好。如果不合要求，對程序進行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。⑥保存程序。五、研究意義在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，許多領(lǐng)域都需要對溫度進行監(jiān)控，有很多領(lǐng)域的溫度可(PLC)PLC[12][13]。并且，由PLC具有重要意義，根據(jù)各行業(yè)的要求不同來進行調(diào)整。六、主要參考文獻:

具體系統(tǒng)參數(shù)或部分器件可丁勇，鄭金吾基于PLC[J],2004,25(2):60?62周梅芳,金向陳偕雄.基于PLC的智能PID控制方法及其應[J].化自動化及儀表，2003,30(6):46 ?48金凱鵬,胡即明.基于模糊PID[J]息,2006,22:70?71石錦松，賀麗萍，白亮等.基于ARM[J].術(shù),2007,12:80?81⑸黃柱深，黃超麟.基于PLC的高精度溫度控制系統(tǒng)[J].機電工程技術(shù),2006,35(2):65?