项目五PLC特殊功能模块应用任务二窑温模糊控制

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1、江西工业职业技术学院机电分院任务二窑温模糊控制项目五PLC特殊功能模块应用1.掌握模拟量扩展模块的概念2.熟悉常用的转换指令3.掌握PLC对窑温模糊控制学时:4习题:5.35.4教学目的和要求目录一、任务导入和分析二、相关知识模拟量扩展模块三、任务实施四、知识拓展转换指令一、任务导入与分析图5-8窑温控制系统示意图图5-8所示为对养护窑进行温度控制的系统示意图。系统控制两个养护窑，每个养护窑有：1个测温输入点(模拟量输入)，1个进气电磁阀控制输入蒸汽、1个排气电磁阀控制热气的排出、1台送风电动机共3个开关量输出，1个启动按钮、1个停止按钮、1个急停按钮共3个开关量输入。系统还需设置1

2、个总启动按钮，1个总停止按钮，1个总进气电磁阀，1个总排风电磁阀。所以整个控制系统需开关量输入8个点，开关量输出8个点，模拟量输入2个点。每个窑都可以自行控制，其具体控制流程要求：启动电动机，供风循环热气流；开启进气阀门，提供热气控温；经过一定时间（设恒温10H），关闭进气阀门，打开排气阀门排气；按下停止按钮，关风机，关排气阀，准备砌块出窑。连锁要求只要有一个窑排气，总排气阀要打开，只有总进气阀打开，才能启动各窑进气阀。为了实现以上功能，选择S7-200CPU224基本单元（14输入/10输出）一台和EM231模拟量输入扩展模块一台组成系统。模拟量输入部分，由热敏电阻R1、R2（PT

3、100）和温度变送器（电流输入型）构成。二、相关知识模拟量扩展模块1．模拟I∕O模块特性如果使用一个输出为模拟电压或电流而不是数字信号的测量设备，则需要一个模拟输入模块。模拟输入模块测量到所连接的现场处的信号，并将其转换为CPU能理解的二进制信号。这一过程称为模／数转换（A∕D）。数字化后的信号在程序中用于比较，控制和其他一些任务。通过A/D转换能生成一个＋32767～－32768之间的数。这个数用于表示一个16位的二进制字，其中在最左边最高的位（MSB）用于确定值的正负。如果MSB等于0,则值为正；如果MSB等于1，则值为负。2．模拟量EM231模块端子图图5-9模拟量模块EM23

4、1的端子图三、任务实施1．分配I/O地址，绘制PLC输入/输出接线图表5-3温控制系统I/O地址分配输入输出内部编程元件1号窑启动I0.01号窑进气阀Q0.0定时器：T101~T108计数器：C0，C1位存储器：M0变量存储器：VW0~VW14特殊存储器：SM01号窑停止I0.11号窑排气阀Q0.11号窑急停I0.21号窑风机Q0.22号窑启动I0.32号窑进气阀Q0.32号窑停止I0.42号窑排气阀Q0.42号窑急停I0.52号窑风机Q0.5总启动I0.6总进气阀Q0.6总停止I0.7总排气阀Q0.71号窑热敏电阻AIW02号窑热敏电阻AIW2图5-10窑温控制系统输入/输出接线图

5、变送器热敏电阻2．编制PLC程序并调试（1）系统控制程序设计思路总体思路：因本系统用来控制规模相同的两个养护窑，所以控制程序采用分块结构。其中子程序SBR_0控制1号窑温，SBR_1控制2号窑温。主程序MAIN分别调用SBR_0和SBR_1子程序块，对两个养护窑分别控制。每个养护窑由1个热敏电阻检测窑内温度，由1个进气阀周期闭合与断开来控制进气量，调节窑内温度。主程序的控制流程：在系统启动之后，主程序不断查询各个子程序的启动条件，并根据启动条件去决定是否调用温控程序，其流程如图5-11所示。图5-11窑温数字量输出控制程序流程图控制算法：本任务采用的控制算法是根据经验写成的控制规则，

6、用模糊控制算法去控制。其控制规则如下。如果检测温度低于设定值的50%，则进气阀门打开的占空比为100%；如果检测温度在设定值的50%～80%，则进气阀门打开的占空比为70%；如果检测温度在设定值的80%～90%，则进气阀门打开的占空比为50%；如果检测温度在设定值的90%～100%，则进气阀门打开的占空比为30%；如果检测温度在设定值的100%～102%，则进气阀门打开的占空比为10%；如果检测温度高于设定值的102%，则进气阀门打开的占空比为0%。为了实现控制算法，在程序设计中，每个养护窑安排了8个定时器，产生4种不同占空比的脉冲，再由这些脉冲去控制进气阀门的打开和关断。（2）编写

7、窑温控制系统的梯形图程序//主程序//打开总进气阀//关闭总进气阀//打开总排气阀//1号窑养护时间到，排气//关闭1号窑进气阀、排气阀和风机。//打开1号窑风机//调用1号窑温度控制子程序(后详教材)四、知识拓展转换指令1．BCD码与整数的转换指令IBCDOUTBCDIOUT(a)整数转BCD码(b)BCD码转整数图5-14整数与BCD码的转换整数转BCD码指令IBCD功能：当使能输入有效时，将字整数数据IN转换成BCD码类型，并将结果送到OUT。在语句