plc在溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)中應(yīng)用

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1、.課題:PLC在溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用1．工藝過程在工業(yè)生產(chǎn)自動控制中，為了生產(chǎn)安全或?yàn)榱吮ＷC產(chǎn)品質(zhì)量，對于溫度，壓力，流量，成分，速度等一些重要的被控參數(shù)，通常需要進(jìn)行自動監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制，以反復(fù)提醒操作人員注意，必要時采取緊急措施。溫度是工業(yè)生產(chǎn)對象中主要的被控參數(shù)之一。本設(shè)計(jì)以一個溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)為例，來說明PLC在模擬量信號監(jiān)測與控制中的應(yīng)用問題。2．系統(tǒng)控制要求PLC在溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)中的邏輯流程圖如圖所示：具體控制要求如下：將被控系統(tǒng)的溫度控制在50度-60度之間，當(dāng)溫度低于50度或高于60度時，應(yīng)能自動進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)調(diào)整3

2、分鐘后仍不能脫離不正常狀態(tài)，則應(yīng)采用聲光報警，以提醒操作人員注意排除故障。系統(tǒng)設(shè)置一個啟動按紐-啟動控制程序，設(shè)置綠，紅，黃3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(yùn)行正常。當(dāng)被控溫度超過上限或低于下限時，經(jīng)調(diào)整3分鐘后仍不能回到正常范圍，則紅燈或黃燈亮，并有聲音報警，表示溫度超過上限或低于下限。...在被控系統(tǒng)中設(shè)置4個溫度測量點(diǎn)，溫度信號經(jīng)變送器變成0~5V的電信號（對應(yīng)溫度0~100度），送入4個模擬量輸入通道。PLC讀入四路溫度值后，再取其平均值作為被控系統(tǒng)的實(shí)際值。若被測溫度超過允許范圍，按控制算法運(yùn)算后，通過模擬兩輸出通道，

3、向被控系統(tǒng)送出0~10V的模擬量溫度控制信號。PLC通過輸入端口連接啟動按鈕，通過輸出端口控制綠燈的亮滅，通過輸出端口控制紅燈的亮滅，通過輸出端口控制黃燈的亮滅。系統(tǒng)要求溫度控制在50度~60度的范圍內(nèi)，為了控制方便，設(shè)定一個溫度較佳值（本題設(shè)為50度），并以此作為被控溫度的基準(zhǔn)值。另外，還需要設(shè)定輸出控制信號時的調(diào)節(jié)基準(zhǔn)量，正常情況下，輸出基準(zhǔn)量時被控制溫度接近較佳值。本例設(shè)定的基準(zhǔn)調(diào)節(jié)量相當(dāng)于PLC（輸出6V）。加熱爐一類的溫度控制對象，其系統(tǒng)本身的動態(tài)特性基本上屬于一階滯后環(huán)節(jié)，在控制算法上可以采用PLD控制或在林算法。由于本系統(tǒng)溫度控制要求不高，為了簡

4、化起件，本例按P（比例）控制算法進(jìn)行運(yùn)算采樣調(diào)節(jié)周期高為1秒。實(shí)現(xiàn)溫度檢測懶惰控制的過程包括：PLC投入運(yùn)行時，通過特殊輔助繼電器M71產(chǎn)生的初始化脈沖進(jìn)行初始化，包括將溫度較佳值和基準(zhǔn)調(diào)節(jié)存入有關(guān)數(shù)據(jù)寄存器，使計(jì)時用的兩個計(jì)數(shù)器復(fù)位。按啟動按鈕（X500），控制系統(tǒng)投入運(yùn)行。采樣時間到，則將待測的四點(diǎn)溫度值讀入PLC，然后按算術(shù)平均的辦法求出四點(diǎn)溫度的平均值Q。將Q與Qmax（溫度允許上限）比較，若也未低于下限，則說明溫度正常，等待下一次采樣。若Q﹥Qmax，進(jìn)行上限處理：計(jì)算Q與上限溫度偏差，計(jì)算調(diào)節(jié)量（比例系數(shù)設(shè)為2），發(fā)出調(diào)節(jié)命令，并判斷調(diào)節(jié)時間，若調(diào)

5、節(jié)時間太長，進(jìn)行聲光（紅燈亮）；若調(diào)節(jié)時間未到3分鐘，則準(zhǔn)備下次繼續(xù)采樣及調(diào)節(jié)。當(dāng)采樣溫度低于下限，即Q＜Qmax時，進(jìn)行下限處理：計(jì)算Q與下限溫度偏差，計(jì)算調(diào)節(jié)量，發(fā)出調(diào)節(jié)命令，并判斷調(diào)節(jié)時間，若調(diào)節(jié)時間太長，進(jìn)行聲光（黃燈亮）；若調(diào)節(jié)時間未到3分鐘，則準(zhǔn)備下次繼續(xù)采樣及調(diào)節(jié)。...3.控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配控制系統(tǒng)的模塊號,輸入/輸出端子號,地址號,信號名稱,說明如表:模塊號輸入端子號輸出端子號地址號信號名稱說明CPU2261I0.0總啟動開關(guān),按扭1Q0.1加熱器輸出,加溫2Q0.2紅燈,”1”有效指示燈3Q0.3綠燈,”1”有效指示燈4Q0.4黃

6、燈,”1”有效指示燈EM2221I0.1總停止開關(guān),按扭1Q0.5喇叭輸出,”1”有效聲報警器EM2351AIW0遠(yuǎn)程電壓輸入12AIW2遠(yuǎn)程電壓輸入23AIW4遠(yuǎn)程電壓輸入34AIW6遠(yuǎn)程電壓輸入41AQW0遠(yuǎn)程電壓輸出1...控制系統(tǒng)的序號,名稱,地址,注釋如表:序號名稱地址注釋序號名稱地址注釋1總啟動開關(guān)I0.0上升沿有效14過程變量VD032BIT2總停止開關(guān)I0.1上升沿有效15設(shè)定值VD432BIT3加熱器Q0.1“1”有效16偏差值VD832BIT4紅燈Q0.2“1”有效17增益VD1232BIT5綠燈Q0.3“1”有效18采樣時間VD1632B

7、IT6黃燈Q0.4“1”有效19積分時間VD2032BIT7喇叭Q0.5“1”有效20微分時間VD2432BIT8遠(yuǎn)程電壓輸入1AIW012BIT21積分前項(xiàng)VD2832BIT9遠(yuǎn)程電壓輸入2AIW212BIT22過程前值VD3232BIT10遠(yuǎn)程電壓輸入3AIW412BIT23運(yùn)行標(biāo)志M0.0“1”有效11遠(yuǎn)程電壓輸入4AIW612BIT24平均值VD4032BIT12電壓信號輸出1AQW012BIT25PID輸出VW4012BIT13PID表首地址VB08BIT264.PLC系統(tǒng)選型參照西門子ST...-200產(chǎn)品目錄及市場實(shí)際價格，選用主機(jī)為CPU222

8、（8/6繼電器輸出）一臺，加上一臺擴(kuò)展