基于PLC的恒温控制【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 南 昌 工 程 学 院 课 程 设 计 （论 文） 电 气 与 电 子 工 程 系 自 动 化 专业 课程设计（论文）题目 基于 恒温控制 学生姓名 赖 知 渊 专 业 自 动 化 学 号 2006100511 指导教师 马 永 力 完成日期 2009 年 6 月 21 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 昌 工 程 学 院 课程设计（论文）任务书 I、课程设计 (论文 )题目： 基于 恒温 控制 程 设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 动水泵向恒温水箱进水，当水位上升到预定液位后 ， 启动搅拌电机 0比较，若温度小于 5 ，要采用 节加热。水温高 于 5，采用进水与风扇冷却同时进行降温控制 量、加热的电功率进行实测并显示；若进水时无流量或加热冷却时水温无 变化时应报警。 程 设计 (论文 )工作内容及完成时间： 件设计 件设计 统调试 写报告及答辩 主 要参考资料： 淑英 电气控制与 制技术 机械工业出版社 2006 振国 工厂电气控制技术 机械工业出版社 2007 3. 江秀汉 可编程序控制器原理与应用 西安电子科技大学出版社 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 气与电子工程 系 自 动 化 专业类 班 学生： 赖 知 渊 日期： 自 2 0 0 9 年 06 月 8 日至 2 0 0 9 年 06 月 21 日 指导教师： 马 永 力 助理指导教师 (并指出所负责的部分 )： 教研室主任： 附注 :任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。 目 录 第一章 绪 论 . 1 1 1 引言 . 1 1 2 温度控制方面的应用 . 1 第二章 课 题 分 析 . 2 定系统功能与性能 . 2 统硬件电路分析 . 2 统软件分析 . 3 第三章 硬 件 设 计 . 3 围电路的概述 . 3 温水箱系统 . 4 统显示电路 . 4 统 制的实现 . 5 第四章 软 件 设 计 . 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件设计要求 . 6 统资源分配 . 6 输出口的分配情况 . 6 序设计流程图 . 7 第五章 设计心得 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪 论 1 1引言 可编程序控制器 (称 以微处理器为基础，综合了计算机技术、控制技术、通讯技术等高新技术的工业装置。现代 仅具有传统继电器控制系统的控制功能，而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制系统。在工 农 业生产中，常用闭环控制方式控制温度、压力、流量等连续变化的模拟量， 制是常见的 一种控制方式。由于其不需要求出控制系统的数学模型，算法简单、鲁棒性好、可靠性高，在使用模拟量控制器的模拟控制系统和使用计算机 (包括 数字控制系统中得到了广泛的应用。本文针对 恒温水箱 温控系统的要求，以 温度控制系统的核心，利用 制算法实现 水箱 的恒温控制。 1 2 这几年 嵌入式系统 发展很 快， 随着超大规模集成电路技术的 的进一步 发展 ， 体积 越来越小 、功能 越来越 强、性价比 越来越 高 。 温度控制 的应用越来越广泛 ，采用 主控单元，无触点控制，可 实现 对 温度的采集和控制的要求。 现在 温技术 广泛应用于 步进控制、工业现场控制、 机器人、工业 集散 控制 、楼宇 自动化技术 等诸多领域 。该技术的应用使得温控 产品 朝着 小型化、智能化 方向发展 ，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计 ，减少了资源的浪费。 温控技术在嵌入式系统的开发到一定阶段以后，可应用于工业现场总线（ 制。现在 用 复合编程 编程，功能更加强大了。鉴于 控技术在工业现场的广泛应用，该技术可构成 现场总线控制台，再通过现场总线向控制台传送控买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 制信息。作为现场总线控制的智能 化控制模块， 控技术在工业现场的温度采集和实现温度控制的实时性方面在经济性上有着其他技术无可比拟的优点。 第二章 课 题 分 析 此 温控制系统 要实现水箱的恒温控制， 通过 模拟输入 模块 对水箱的温度变送器、水位变送器 、功率 变送器 、 流量变送器的模拟量进行处理 。然后通过 拟 输出模块 和 制模块对水箱的温度进行控制，以实现 对水箱的恒温控制。 同时， 六 位 示器直接跟踪显示被控对象的温度值 、 进水阀的流量、水箱的加热功率 ， 制的 示 准确度高，显示清晰，稳定可靠 。 根据 课题 要求 ：在 定水 箱的恒温值， 在启动 制后 启动水泵向恒温水箱进水，当水位上升到预定液位后 启动搅拌电机 ， 测量水箱水温并与设定值 60比较，若温度小于 5，要采用 节加热。水温高于 5，采用进水与风扇冷却同时进行降温控制 ， 若进水时无流量或加热冷却时水温无变化时应报警。 要实现设计要求，对于 选型至关重要。鉴于系统要实现的功能，需要有优良的 制器、模拟量输入 /输出及要有足够的辅助输出元件，所以选择三菱公司的 统的 报警装置利用 出继电器 直接驱动 报警器装置进行报警。 系统硬件电路主要包括，报警电路、加热电路、 围设备接线。通过 程序控制端口的输出电平，达到控制相关外围电路的目的。加热电路控制中要用到光电隔离技术。光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下 ,以光为煤介传送信号 ,对输入和输出电路可以进行隔离 除接地回路的干扰，有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处，使其在强 别是在微机系统的前向和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 后向通道中获得广泛应用。 系统软件分析主要涉及到在系统实现恒温控制中所需用到的相关指令和功能指令，在以硬件对应的软件中需用到 转换指令， 制指令，区间对比指令，报警器置位指令，七段译码指令等。 第三章 硬 件 设 计 述 围电路主要包括模拟输入 /输出量， 源电路，光电隔离控制电路。 入 /输出电路模块是 现场输入设备：限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关、模拟输入变送接口，输出设备：驱动电磁阀、接触器、电机、光电隔离。通过输入 /输出模块 可以检测到所需的过程信息 ，又可以将处理后的结果送给外部过程。模拟输入模块输入的数据已经转换成二进制数，无需再进行 A/D 转换。 本系统的外部电路如 图 所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 温水箱系统 恒温水箱是系统实现控制的关键，外围中有许多的模拟变送检测器和相关的控制器。系统图如下所示： 显示电路是实现控制更加直观的关键所在，在本系统中用六块 段显示管，在 出的 直接显示水箱 温度值 、进水阀的流量、水箱的加热功率，电路图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 用 模拟量进行 制主要有 3 种方法，分别是使用 程控制模块、使用 能指令和自编程序实现。 程控制模块价格较高，一般用于大型复杂的控制系统，而自编程序比较复杂，基于此，系统采用 能指令进行 环控制，实现温度的智能控制 制器的设计是以连续系统的 制规律为基础，将其数字化写成离散形式的 制方程，再跟据离散方程进行控制程序设计。基于闭环控制系统如图所示，图中虚线框部分在 。 在 连续系统中， 制的输入输出关系式为： 式中； M( t)为控制器的输出量， P(t )为给定值与被控变量的误差信号； K。比例系数 积分时间常数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第四章 软 件 设 计 此恒温控系统要实现控制功能，软件部分要达到以下几个功能：数据处理功能，温度流量、功率数据的送显功能，报警功能，判断温度是否恒定， 制功能的实现。 （ 1）输入口的分配如下表： 输入口的分配情况 输出口 功 能 启 动 按 钮 1 液 面 检 测 2 温 度 变 送 器 3 流 量 变 送 器 4 功 率 变 送 器 2）输出口的分配如下表： 输出 口 的 分配情况 输出 口 功 能 进 水 阀 2 搅 拌 电 机 3 风 扇 4 加 热 炉 5 报 警 器 10 段 数 码 温 度 显 示 器 段 数 码 流 量 显 示 器 段 数 码 功 率 显 示 器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 系统的程序设计要实现系统恒温控制的要求，要用到多个功能指令。区间比较指令（ ,换指令（ ,报警置位 /置位指令（ ,读 /写特殊功能指令（ O） ,段显示译码指令（ , 程序设计流程图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 程序如右： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 梯形图如下所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第五章 设计心得 为期两周的 程设计结束了，两周期间收获很多。对 应用有了一个 较系统的认识。 在接到任务书的时候没点头绪，甚至 有点怀疑自己能不能完成设计，经过马永力 老师的耐心讲解和分析信心又回来了。在设计的