基于PLC的温度控制系统设计Word格式文档下载.docx

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温度

1．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，速度等一些重要的被控参数，通常需要进行自动监测，并根据监测结果进行相应的控制，以反复提醒操作人员注意，必要时采取紧急措施。

温度是工业生产对象中主要的被控参数之一。

本设计以一个温度监测与控制系统为例，来说明PLC在模拟量信号监测与控制中的应用问题。

2．系统控制要求

PLC在温度监测与控制系统中的逻辑流程图如图所示：

具体控制要求如下：

被控系统的温度的正常范围在10度-100度之间，基准温度为50度.高于60度可进行散热调整,低于40度时可进行加热调整.

系统设置一个启动按纽-启动控制程序，设置绿，红，蓝3个指示灯来指示温度状态。

被控温度在要求10到100度范围内，绿灯亮，表示系统运行正常。

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.另外,当温度处于正常范围,且高于60度时,启动风扇进行散热;

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度的基准温度.

在被控系统中设置1个温度测量点，温度信号经变送器变成4~20ma的电信号（对应温度0~100度），送入AIW2模拟量输入通道。

PLC读入温度值后根据要求做进一步处理。

若被测温度超过允许范围，按控制算法运算后，通过模拟量输出通道，向被控系统送出模拟量温度控制信号。

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，蓝灯的亮灭。

为了控制方便，设定一个温度较佳值（本题设为50度），并以此作为被控温度的基准值。

另外，还需要设定输出控制信号时的调节基准量，正常情况下，输出基准量时被控制温度接近较佳值。

3.控制系统的I/O点及地址分配

控制系统的模块号,输入/输出端子号,地址号,信号名称,说明表:

模块号

输入端子号

输出端子号

地址号

信号名称

说明

CPU226

1

总启动开关,

按扭

绿灯,”1”有效

指示灯

红灯,”1”有效

2

蓝灯,”1”有效

3

风扇输出,”1”有效

散热

4

加热器输出,”1”有效

加热

EM235

AIW2

远程电流输入2

AQW0

远程电流输出1

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，再扩展一个模拟量模块EM235（4AI/1AO）。

这样的配置是最经济的。

整个PLC系统的配置如图所示。

5.电气控制系统原理图

电气控制系统原理图包括主电路图，控制电路图

1）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正常运行，FR1为加热器过载保护用的热继电器；

QF1为断路器；

FU1为主电路的熔断器。

2）控制电路图

如图所示，

6.主程序及梯形图

S7-200模拟界面：

7结论：

通过对本系统的设计和调试，我们认识到，对于复杂系统的控制，如果采用继电控制，不仅系统繁琐，调试困难，故障概率大，而且对以后的维护也带来困难。

用PLC控制除了能解决以上问题以外，还具有以下特点：

①控制条理清楚，接线简单明了。

②用软件代替传统的继电控制，减少了设计上的困难，减少了系统的故障。

③模块化程序设计，便于调试，并且方便功能的改进。

④编程图形化，使之一目了然。

。

8参考文献：

【1】可编程序控制器的编程方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导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