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