基于PLC的温度控制系统设计样本.doc

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

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。

2． 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

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。

2） 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