plc课程设计-plc在温度监测与控制系统中的应用

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1、PLC在温度监测与控制系统中的应用江西理工大学应用科学学院西门子PLC课程设计专业：电气工程及其自动化班级：071姓名：学号：30设计题目：PLC在温度监测与控制系统中的应用设计报告格式20分设计内容60分10分10分总计得分封面3页面布局5目录格式3图表质量4间距、行距、字体6工艺过程分析8系统控制要求8I/O分配5设备选型5电气原理图系统程序设计10动手实践能力10总印象评分10主电路8控制电路8外围接线图811PLC在温度监测与控制系统中的应用第一章概述1.1应用背景与需求在工业生产自动近控制中，为了生产安全或为了保证产品质量，对其温度、压力、流量、成分、速度等

2、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。在自动监测系统中，常常设有上下限检查，报警及自动处理系统，以便提醒操作人员注意，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。本例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。11PLC在温度监测与控制系统中的应用第二章PLC温度监测与控制系统的设计2.1温度控制系统的要求系统要求：讲被控系统的温度控制在50度~60度之间，挡温度低于50度或高于60度时，应能自动进行调整，当调整3分钟后仍不能脱离不正常状态，则应采用声光报警，以提醒操作人员注意排除故障

3、。系统设置一个启动按钮一启动控制程序，设置绿、红、黄3个指示灯来指示温度状态。被控温度在要求范围内，绿灯亮，表示系统运行正常。当被控温度超过上限或低于下限时，经调整3分钟后尚不能回到正常范围，则红灯或黄灯亮，并有声音报警，表示温度超过上限或低于下限。2.2控制系统的I/O点及地址分配控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表1-1表1-1输入/输出信号的名称、代码及地址编号名称代码地址编码输入信号温度上限信号SB1I0.0温度正常信号SB2I0.1温度下限信号SB3I0.2采样模拟量输入电压值UpAQW0输出信号红灯KM1Q0.0绿灯KM2Q0.1黄灯KM3Q

4、0.2采样模拟量输出电压值VfAQW011PLC在温度监测与控制系统中的应用2.3电气控制系统原理图电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图以及PLC外围接线图。主电路图如图1-1所示为电控系统主电路。红、绿、黄三个灯分别为L1、L2、L3。接触器KM1、KM2、KM3分别控制L1、L2、L3的亮灭；图1-1电控系统的主电路11PLC在温度监测与控制系统中的应用2.4控制电路图图1-2是控制电路图。开关SB1、SB2、SB3分别控制红、绿、黄三个灯L1、L2、L3的亮灭。图1-2电控系统的控制电路图11PLC在温度监测与控制系统中的应用2.5PLC外围接线图图1-2

5、为PLC及扩展模块外围接线图。图1-2PLC及扩展模块外围接线图11PLC在温度监测与控制系统中的应用11PLC在温度监测与控制系统中的应用2.6PLC系统的构成在被控系统中设置4个温度测量点，温度信号经变送器变成0~5V的电信号（对应温度为0~100度），送入4个模拟量输入通道。PLC读入四路温度后，再取平均值作为被控系统的实际温度值。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，向背控系统送出0~10V的模拟量温度控制信号。PLC通过输入端口连接自动按钮，通过输出端口控制绿灯的亮灭，通过输出端口控制红灯的亮灭，通过输出端口控制黄灯的亮灭。2.7PL

6、C温度监测与控制梯形图的设计系统要求温度控制在50度~60度的范围之内，为了控制方便，设定一个温度较佳值（本例设为55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的调节基准量，正常情况下，输出基准量时被控温度接近较佳值。本例设定的基准量相当于PLC（输出6V）。加热炉一类的温度控制对象，其系统本身的动态特性基本上属于一阶滞后环节，在控制算法上可以采用PID控制或在林算法。由于本系统温度控制要求不高，为了简化起见，本例按P（比例）控制算法进行运算采样调节周期高为1秒。实现温度检测懒惰控制的过程包括：（1）PLC投入运行时，通过特殊辅助继电器产生的初始化

7、脉冲进行初始化，包括将温度较佳值和基准值存入有关数据寄存器，使计时用的两个计数器复位。（2）按启动按钮，控制系统投入运行。采样时间到，则将待测的四点温度值读入PLC，然后按算术平均的办法求出四点温度的平均值Q。将Q与Qmax（温度允许上限）比较，若未超过上限，将Q与Qmin（温度允许下限）比较，若也未低于下限，则说明温度正常，等待下一次采样。（3）若Q>Qmax,进行上限处理：计算Q与上限温度偏差，根据偏差计算调节量（比例系数设为2），发出调节命令，并判断调节时间，若调节时间太长，进行声光（红灯亮）；若调节时间未到3分钟，则准备下次继续采样及调节。（