基于plc的触摸屏温度控制系统设计

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1、PLC技术应用项目说明书设计题目学院机械工程学院2015年1月9日课程设计任务书兹发给2011级机电X班班学生张XX课程设计任务书,内容如下:1.设计题目:基于PLC的温度控制系统2.应完成的项目:(1)选题的背景和意义;(2)明确设计任务,拟定总体设计方案(有机械结构的要进行结构设计,三维软件建模);(3)硬件设计,传感器、PLC(和电机)选型,设计信号采集、转换电路,画出PLC端口分配图、接线控制端子连接图;(4)软件设计,编写控制程序流程图(或重要程序),设计人机界面;(5)课程设计说明书1份。3.参考资料以及说明:(1)金发庆.传感器技术与应用(第二版)[M].北

2、京:机械工业出版社,2004(2)钟肇新.可编程控制器原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,2003(3)常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].北京:机械工业出版社,2004(4)盖超会,阳胜峰.三菱PLC与变频器、触摸屏综合培训教程[M].北京:中国电力出版社,2011(5)濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].北京:高等教育出版社,20134.本设计任务书于2014年12月19日发出,应于2015年1月9日前完成,然后进行答辩。指导教师签发2014年12月19日课程设计评语:课程设计总评成绩:指导教师签字:年月日目录前言2第一章系统总体方案3第二章系统硬件

3、设计52.1PLC选择52.1.1FX2N-48MRPLC52.1.2FX2N-2AD特殊功能模块62.1.3FX2N-2DA特殊功能模块72.2硬件电路设计82.2.1温度值给定电路82.2.2温度检测电路112.2.3过零检测电路122.2.4晶闸管电功率控制电路132.2.5脉冲输出通道142.2.6报警指示电路152.2.7复位电路15第三章系统软件设计163.1程序设计163.2系统程序流程图173.3控制系统控制程序的开发183.3.1温度设定183.3.2A/D转换功能模块的控制程序183.3.3标度变换程序193.4.4恒温控制程序(PID)设计203.4

4、.6显示程序263.4.7恒温指示程序263.4.8报警程序27第四章总结与展望284.1总结284.2展望28参考文献29附录系统程序(梯形图)30摘要在工业生产过程中,加热管温度控制是十分常见的。温度控制的传统方法是人工—仪表控制。其重复性差,工艺要求难以保证,人工劳动强度大。目前大多数使用微机代替常规控制。以微机为核心控制系统虽然成本较低,但微机的可靠性和抗干扰性较差而使其硬件设计较复杂。而以PLC为核心的控制系统,虽然成本较高,但PLC本身就有很强的抗干扰性和可靠性,因而系统的硬件设计也简单得多。本设计以工业水温加热为背景,设计以三菱FX2N-48MRPLC为控制

5、器,使用电热偶为温度传感器的温度控制系统,本文主要内容包括:PLC选择,温度控制电路设计分析,加热管控制电路设计分析,PLC程序编写,采用PID控制。关键词:加热温度控制PLCPID第一章绪论随着时代的发展,当今的技术日趋完善,竞争也愈演愈烈;传统的人工的操作已不能满足于目前的制造业前景,也无法保证更高质量的要求和提升高新技术企业的形象。在生产实践中,自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证,同时也减轻了人员的劳动强度,减少了人员上的编制。在许多复杂的生产过程中难以实现的目标控制、整体优化、最佳决策等,熟练的操作工、技术人员或专家、管理者却能够容易判断和操作,可以获

6、得满意的效果。人工智能的研究目标正是利用计算机来实现、模拟这些智能行为,通过人脑与计算机协调工作,以人机结合的模式,为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径。可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。在工业生产过程中,加热管温度控制是十分常见的。温度控制的传统方法是人工—仪表控制。其重复性差,工艺要求难以保证,人工劳动强度大。目前大多数使用微机代替常规控制。以微机为核心控制系统虽然成本较低,

7、但微机的可靠性和抗干扰性较差而使其硬件设计较复杂。而以PLC为核心的控制系统,虽然成本较高,但PLC本身就有很强的抗干扰性和可靠性,因而系统的硬件设计也简单得多。所以,相比较于微机控制,PLC控制在过程控制方面更具有优势。这种系统控制精度高、重复性好、自动化程度高,可以大大提高产品质量和减轻工人的劳动负担。本文介绍了以PLC为核心实现PID算法的温度控制系统的设计方法。第二章系统总体方案根据设计任务和要求,采用常规PID控制的温度控制系统结构如图1-1所示。图1-1常规PID温度控制系统的结构对应图1-1的系统结构,确定总体设

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