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PLC在温度监测及控制系统中的应用.doc
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2021-10-05
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PLC在温度监测及控制系统中的应用.doc
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课题:PLC 在温度监测与控制系统中的应用
1. 工艺过程
在工业生产自动控制中,为了生产平安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,通常需要进展
自动监测,并根据监测结果进展相应的控制,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下图:
具体控制要求如下:
将被控系统的温度控制在 50 度-60 度之间,当温度低于 50 度或高于
60 度时,应能自动进展调整,当调整 3 分钟后仍不能脱离不正常状态,
那么应采用声光报警,以提醒操作人员注意排除故障。
系统设置一个启动按纽-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 X 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 分钟后仍不能回到正常 X 围,那
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么红灯或黄灯亮,并有声音报警,表示温度超过上限或低于下限。
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 0~100 度〕,送入 4 个模拟量输入通道。PLC 读入
四路温度值后,再取其平均值作为被控系统的实际值。
假设被测温度超过允许 X 围,按控制算法运算后,通过模拟两输出
通道,向被控系统送出 0~10V 的模拟量温度控制信号。
PLC 通过输入端口连接启动按钮,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。
系统要求温度控制在 50 度~60 度的 X 围内,为了控制方便,设定
一个温度较佳值〔此题设为 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。
本例设定的基准调节量相当于 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根本上属于一阶滞后
环节,在控制算法上可以采用 PLD 控制或在林算法。由于本系统温度控
制要求不高,为了简化起件,本例按 P〔比例〕控制算法进展运算采样调
节周期高为 1 秒。
实现温度检测懒惰控制的过程包括:
PLC 投入运行时,通过特殊辅助继电器 M71 产生的初始化脉冲进展初始
化,包括将温度较佳值和基准调节存入有关数据存放器,使计时用的两个
计数器复位。
按启动按钮〔X500〕,控制系统投入运行。采样时间到,那么将待
测的四点温度值读入 PLC,然后按算术平均的方法求出四点温度的平均值
Q。将 Q 与 Qmax〔温度允许上限〕比拟,假设也未低于下限,那么说
明温度正常,等待下一次采样。
假设 Q﹥Qmax,进展上限处理:计算 Q 与上限温度偏差,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,假设调节时间
太长,进展声光〔红灯亮〕;假设调节时间未到 3 分钟,那么准备下次继
续采样及调节。
当采样温度低于下限,即 Q<Qmax 时,进展下限处理:计算 Q 与下
限温度偏差,计算调节量,发出调节命令,并判断调节时间,假设调节时
间太长,进展声光〔黄灯亮〕;假设调节时间未到 3 分钟,那么准备下次
继续采样及调节。
. .zj.
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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,说明如表:
模块号 输 入 端 子
号
输 出 端 子
号
地址号 信号名称 说明
CPU226 1 I0.0
总启动开关, 按扭
1 Q0.1
加热器输出, 加温
2 Q0.2
红灯,〞1”有效 指示灯
3 Q0.3
绿灯, 〞1”有效 指示灯
4 Q0.4
黄灯, 〞1”有效 指示灯
EM222 1 I0.1
总停顿开关, 按扭
1 Q0.5
喇叭输出, 〞1”有效 声报警器
EM235 1 AIW0
远程电压输入 1
2 AIW2
远程电压输入 2
3 AIW4
远程电压输入 3
4 AIW6
远程电压输入 4
1 AQW0
远程电压输出 1
. .zj.
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pyhm63
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