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基于PLC温度控制系统设计

摘要:可编程控制器(plc)作为老式继电器控制装置代替产品已广泛应用工业控制各个领域,由于它可通过软件来变化控制过程,并且具备体积小,组装灵活,编程简朴抗干扰能力强及可靠性高等特点,非常适合于在恶劣工业环境下使用。本文所涉及到温度监控系统可以监控现场温度,并且可以通过现场和计算机控制,其软件控制重要是编程语言,对PLC而言是梯形语言,梯形语言是PLC当前用最多编程语言。

核心词:西门子S7-200PLC；编程语言；温度

工艺过程

在工业生产自动控制中,为了生产安全或为了保证产品质量,对于温度,压力,流量,成分,速度等某些重要被控参数,普通需要进行自动监测,并依照监测成果进行相应控制,以重复提示操作人员注意,必要时采用紧急办法。

温度是工业生产对象中重要被控参数之一。本设计以一种温度监测与控制系统为例,来阐明PLC在模仿量信号监测与控制中应用问题。

系统控制规定

PLC在温度监测与控制系统中逻辑流程图如图所示:

详细控制规定如下:

被控系统温度正常范畴在10度-100度之间，基准温度为50度.高于60度可进行散热调节,低于40度时可进行加热调节.

系统设立一种启动按纽-启动控制程序,设立绿,红,蓝3个批示灯来批示温度状态。被控温度在规定10到100度范畴内,绿灯亮,表达系统运营正常。当被控温度超过上限100度时,红灯亮,当低于10度时蓝灯亮,红蓝灯亮示警操作人员做必要处置.此外,当温度处在正常范畴,且高于60度时,启动电扇进行散热;当低于40度时启动加热器进行加热,从而使被控温度趋于50度基准温度.

在被控系统中设立1个温度测量点,温度信号经变送器变成4~20ma电信号（相应温度0~100度）,送入AIW2模仿量输入通道。PLC读入温度值后依照规定做进一步解决。

若被测温度超过容许范畴,按控制算法运算后,通过模仿量输出通道,向被控系统送出模仿量温度控制信号。PLC通过输入端口连接启动按钮,通过输出端口控制绿灯,红灯,蓝灯亮灭。

为了控制以便,设定一种温度较佳值（本题设为50度）,并以此作为被控温度基准值。此外,还需要设定输出控制信号时调节基准量,正常状况下,输出基准量时被控制温度接近较佳值。

3.控制系统I/O点及地址分派

控制系统模块号,输入/输出端子号,地址号,信号名称,阐明表:

模块号

输入端子号

输出端子号

地址号

信号名称

阐明

CPU226

1

I0.0

总启动开关,

按扭

0

Q0.0

绿灯,”1”有效

批示灯

1

Q0.1

红灯,”1”有效

批示灯

2

Q0.2

蓝灯,”1”有效

批示灯

3

Q0.3

电扇输出,”1”有效

散热

4

Q0.4

加热器输出,”1”有效

加热

EM235

2

AIW2

远程电流输入2

1

AQW0

远程电流输出1

4.PLC系统选型

参照西门子S7-200产品目录及市场实际价格,选用主机为CPU222（8/6继电器输出）一台,再扩展一种模仿量模块EM235（4AI/1AO）。这样配备是最经济。整个PLC系统配备如图所示。

5.电气控制系统原理图

电气控制系统原理图涉及主电路图,控制电路图

主电路图

如图所示为电控系统主电路。一台加热器为M1。接触器KM1控制着M1正常运营,FR1为加热器过载保护用热继电器；QF1为断路器；FU1为主电路熔断器。

控制电路图

如图所示,

6.主程序及梯形图

S7-200模仿界面:

7结论:通过对本系统设计和调试,咱们结识到,对于复杂系统控制,如果采用继电控制,不但系统繁琐,调试困难,故障概率大,并且对后来维护也带来困难。用PLC控制除了能解决以上问题以外,还具备如下特点:

①控制条理清晰,接线简朴明了。

②用软件代替老式继电控制,减少了设计上困难,减少了系统故障。

③模块化程序设计,便于调试,并且以便功能改进。

④编程图形化,使之一目了然。

。

8参照文献:

【1】可编程序控制器编程办法与工程应用廖常初重庆大学出版社

【2】可编程序控制器及其应用万太福重庆大学出版社

【3】控制仪表及装置吴勤勤化学工业出版社

【4】电气控制技术实验指引书刘星平湖南工程学院

【5】电气控制与plc应用技术黄永红机械工业出版社