PLC在恒温控制系统中的应用

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 系统控制要求 1

1.2 系统概述 2

1.3 可编程控制器的发展与应用 2

1.4 温度概述 4

1.5 温度测量的方法及其分类 4

1.6 控制系统设计的基本原则和一般步骤 5

1.7 系统设计目的与要求 6

第2章 设计思想与方案论证 7

2.1 理论分析及结构框图 7

2.2 设计思想及方案 7

2.2.1 方案一 8

2.2.2  方案二 9

2.2.3 方案3 9

2.4 方案论证 10

第3章 系统硬件设计 12

3.1水箱恒温装置的工作过程和控制要求 12

3.1.1 恒温控制装置的工作过程 12

3.1.2 恒温控制装置的控制要求 12

3.2 PLC的型号选择及硬件配置 13

3.3 FX2N-64MR主机外部电路设计 17

3.3.1 I/O地址分配 17

3.3.2 FX2N-64MR外部接线图 18

3.4 温度采集电路 18

3.4.1 热电阻传感器 19

3.4.2 FX2N-4AD-PT热电阻模块 21

3.4.3 报警电路 21

3.5 数码显示电路 22

3.6 拨码盘预置温度值 23

3.7 温度控制电路 24

第4章 系统软件设计 26

4.1 恒温控制过程的主程序分析设计 26

4.2 PID控制程序设计 26

4.3 数码显示的程序设计 29

4.4 系统调试 30

第5章 PLC应用中应注意的问题 32

5.1 工作环境及安装与布线 32

5.1.1工作环境 32

5.1.2 安装与布线 32

5.2 PLC的接地 33

5.3 外部安全电路 33

5.4 I/O端的接线 34

结 论 35

致 谢 36

参考文献 37

附录1系统电路图 38

附录2 程序清单 39

摘 要

本文研究的是可编程控制器在水箱恒温控制系统中的应用，水箱恒温控制装置主要用来完成对水箱中液体的液位和温度检测，并对温度参数进行调节。系统中温度控制是一个非常重要的部分，系统采用热电阻作为温度传感器，通过扩展PLC的FX2N-4AD-PT热电阻模块对采集到温度数据进行处理，此模块本身具有线性化处理和冷端补偿，不需任何外部变送器或外部电路，一个模块就能完成全部数据采集及数据处理功能。系统采用拨码盘进行温度给定值的设定，通过PLC对采集到的温度值与温度给定值之间进行比较，再经过PID运算控制后，再对触发电路进行调节，以完成对控制温度控制要求。

本系统硬件主要由FX2N-64MR、FX2N-2LC PID过程控制模块、FX2N-4AD-PT热电阻模块、液位传感器、温度传感器、拨码盘、LED、电动机等组成。其具体硬件电路设计包括CPU外部电路、温度采集电路、温度控制电路、温度预置电路、LED显示电路等。软件设计包括了PID中断程序、数码显示程序等。

系统经过调试，能够基本满足控制要求，具有一定的实际意义。 

关键词 FX2N-64MR PLC；PID运算；热电阻；温度控制；拨码盘