基于PLC的恒溫控制【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 南 昌 工 程 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) （論 文） 電 氣 與 電 子 工 程 系 自 動(dòng) 化 專業(yè) 課程設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 恒溫控制 學(xué)生姓名 賴 知 淵 專 業(yè) 自 動(dòng) 化 學(xué) 號(hào) 2006100511 指導(dǎo)教師 馬 永 力 完成日期 2009 年 6 月 21 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 昌 工 程 學(xué) 院 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I、課程設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 恒溫 控制 程 設(shè)計(jì) (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 動(dòng)水泵向恒溫水箱進(jìn)水，當(dāng)水位上升到預(yù)定液位后 ， 啟動(dòng)攪拌電機(jī) 0比較，若溫度小于 5 ，要采用 節(jié)加熱。水溫高 于 5，采用進(jìn)水與風(fēng)扇冷卻同時(shí)進(jìn)行降溫控制 量、加熱的電功率進(jìn)行實(shí)測(cè)并顯示；若進(jìn)水時(shí)無(wú)流量或加熱冷卻時(shí)水溫?zé)o 變化時(shí)應(yīng)報(bào)警。 程 設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 件設(shè)計(jì) 件設(shè)計(jì) 統(tǒng)調(diào)試 寫報(bào)告及答辯 主 要參考資料： 淑英 電氣控制與 制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 振國(guó) 工廠電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 3. 江秀漢 可編程序控制器原理與應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 氣與電子工程 系 自 動(dòng) 化 專業(yè)類 班 學(xué)生： 賴 知 淵 日期： 自 2 0 0 9 年 06 月 8 日至 2 0 0 9 年 06 月 21 日 指導(dǎo)教師： 馬 永 力 助理指導(dǎo)教師 (并指出所負(fù)責(zé)的部分 )： 教研室主任： 附注 :任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的課程設(shè)計(jì)說明書首頁(yè)。 目 錄 第一章 緒 論 . 1 1 1 引言 . 1 1 2 溫度控制方面的應(yīng)用 . 1 第二章 課 題 分 析 . 2 定系統(tǒng)功能與性能 . 2 統(tǒng)硬件電路分析 . 2 統(tǒng)軟件分析 . 3 第三章 硬 件 設(shè) 計(jì) . 3 圍電路的概述 . 3 溫水箱系統(tǒng) . 4 統(tǒng)顯示電路 . 4 統(tǒng) 制的實(shí)現(xiàn) . 5 第四章 軟 件 設(shè) 計(jì) . 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 件設(shè)計(jì)要求 . 6 統(tǒng)資源分配 . 6 輸出口的分配情況 . 6 序設(shè)計(jì)流程圖 . 7 第五章 設(shè)計(jì)心得 . 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒 論 1 1引言 可編程序控制器 (稱 以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)等高新技術(shù)的工業(yè)裝置?，F(xiàn)代 僅具有傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的控制功能，而且能擴(kuò)展輸入輸出模塊，特別是可以擴(kuò)展一些智能控制模塊，構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)，將模擬量輸入輸出控制和現(xiàn)代控制方法融為一體，實(shí)現(xiàn)智能控制、閉環(huán)控制、多控制功能一體的綜合控制系統(tǒng)。在工 農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中，常用閉環(huán)控制方式控制溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量， 制是常見的 一種控制方式。由于其不需要求出控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，算法簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高，在使用模擬量控制器的模擬控制系統(tǒng)和使用計(jì)算機(jī) (包括 數(shù)字控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì) 恒溫水箱 溫控系統(tǒng)的要求，以 溫度控制系統(tǒng)的核心，利用 制算法實(shí)現(xiàn) 水箱 的恒溫控制。 1 2 這幾年 嵌入式系統(tǒng) 發(fā)展很 快， 隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的 的進(jìn)一步 發(fā)展 ， 體積 越來越小 、功能 越來越 強(qiáng)、性價(jià)比 越來越 高 。 溫度控制 的應(yīng)用越來越廣泛 ，采用 主控單元，無(wú)觸點(diǎn)控制，可 實(shí)現(xiàn) 對(duì) 溫度的采集和控制的要求。 現(xiàn)在 溫技術(shù) 廣泛應(yīng)用于 步進(jìn)控制、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制、 機(jī)器人、工業(yè) 集散 控制 、樓宇 自動(dòng)化技術(shù) 等諸多領(lǐng)域 。該技術(shù)的應(yīng)用使得溫控 產(chǎn)品 朝著 小型化、智能化 方向發(fā)展 ，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì) ，減少了資源的浪費(fèi)。 溫控技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)到一定階段以后，可應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（ 制?，F(xiàn)在 用 復(fù)合編程 編程，功能更加強(qiáng)大了。鑒于 控技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)可構(gòu)成 現(xiàn)場(chǎng)總線控制臺(tái)，再通過現(xiàn)場(chǎng)總線向控制臺(tái)傳送控買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 制信息。作為現(xiàn)場(chǎng)總線控制的智能 化控制模塊， 控技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度采集和實(shí)現(xiàn)溫度控制的實(shí)時(shí)性方面在經(jīng)濟(jì)性上有著其他技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。 第二章 課 題 分 析 此 溫控制系統(tǒng) 要實(shí)現(xiàn)水箱的恒溫控制， 通過 模擬輸入 模塊 對(duì)水箱的溫度變送器、水位變送器 、功率 變送器 、 流量變送器的模擬量進(jìn)行處理 。然后通過 擬 輸出模塊 和 制模塊對(duì)水箱的溫度進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn) 對(duì)水箱的恒溫控制。 同時(shí)， 六 位 示器直接跟蹤顯示被控對(duì)象的溫度值 、 進(jìn)水閥的流量、水箱的加熱功率 ， 制的 示 準(zhǔn)確度高，顯示清晰，穩(wěn)定可靠 。 根據(jù) 課題 要求 ：在 定水 箱的恒溫值， 在啟動(dòng) 制后 啟動(dòng)水泵向恒溫水箱進(jìn)水，當(dāng)水位上升到預(yù)定液位后 啟動(dòng)攪拌電機(jī) ， 測(cè)量水箱水溫并與設(shè)定值 60比較，若溫度小于 5，要采用 節(jié)加熱。水溫高于 5，采用進(jìn)水與風(fēng)扇冷卻同時(shí)進(jìn)行降溫控制 ， 若進(jìn)水時(shí)無(wú)流量或加熱冷卻時(shí)水溫?zé)o變化時(shí)應(yīng)報(bào)警。 要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于 選型至關(guān)重要。鑒于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，需要有優(yōu)良的 制器、模擬量輸入 /輸出及要有足夠的輔助輸出元件，所以選擇三菱公司的 統(tǒng)的 報(bào)警裝置利用 出繼電器 直接驅(qū)動(dòng) 報(bào)警器裝置進(jìn)行報(bào)警。 系統(tǒng)硬件電路主要包括，報(bào)警電路、加熱電路、 圍設(shè)備接線。通過 程序控制端口的輸出電平，達(dá)到控制相關(guān)外圍電路的目的。加熱電路控制中要用到光電隔離技術(shù)。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下 ,以光為煤介傳送信號(hào) ,對(duì)輸入和輸出電路可以進(jìn)行隔離 除接地回路的干擾，有響應(yīng)速度較快、壽命長(zhǎng)、體積小耐沖擊等好處，使其在強(qiáng) 別是在微機(jī)系統(tǒng)的前向和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 后向通道中獲得廣泛應(yīng)用。 系統(tǒng)軟件分析主要涉及到在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒溫控制中所需用到的相關(guān)指令和功能指令，在以硬件對(duì)應(yīng)的軟件中需用到 轉(zhuǎn)換指令， 制指令，區(qū)間對(duì)比指令，報(bào)警器置位指令，七段譯碼指令等。 第三章 硬 件 設(shè) 計(jì) 述 圍電路主要包括模擬輸入 /輸出量， 源電路，光電隔離控制電路。 入 /輸出電路模塊是 現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備：限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、模擬輸入變送接口，輸出設(shè)備：驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、電機(jī)、光電隔離。通過輸入 /輸出模塊 可以檢測(cè)到所需的過程信息 ，又可以將處理后的結(jié)果送給外部過程。模擬輸入模塊輸入的數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，無(wú)需再進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 本系統(tǒng)的外部電路如 圖 所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 溫水箱系統(tǒng) 恒溫水箱是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的關(guān)鍵，外圍中有許多的模擬變送檢測(cè)器和相關(guān)的控制器。系統(tǒng)圖如下所示： 顯示電路是實(shí)現(xiàn)控制更加直觀的關(guān)鍵所在，在本系統(tǒng)中用六塊 段顯示管，在 出的 直接顯示水箱 溫度值 、進(jìn)水閥的流量、水箱的加熱功率，電路圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 用 模擬量進(jìn)行 制主要有 3 種方法，分別是使用 程控制模塊、使用 能指令和自編程序?qū)崿F(xiàn)。 程控制模塊價(jià)格較高，一般用于大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而自編程序比較復(fù)雜，基于此，系統(tǒng)采用 能指令進(jìn)行 環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)溫度的智能控制 制器的設(shè)計(jì)是以連續(xù)系統(tǒng)的 制規(guī)律為基礎(chǔ)，將其數(shù)字化寫成離散形式的 制方程，再跟據(jù)離散方程進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)?；陂]環(huán)控制系統(tǒng)如圖所示，圖中虛線框部分在 。 在 連續(xù)系統(tǒng)中， 制的輸入輸出關(guān)系式為： 式中； M( t)為控制器的輸出量， P(t )為給定值與被控變量的誤差信號(hào)； K。比例系數(shù) 積分時(shí)間常數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第四章 軟 件 設(shè) 計(jì) 此恒溫控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)控制功能，軟件部分要達(dá)到以下幾個(gè)功能：數(shù)據(jù)處理功能，溫度流量、功率數(shù)據(jù)的送顯功能，報(bào)警功能，判斷溫度是否恒定， 制功能的實(shí)現(xiàn)。 （ 1）輸入口的分配如下表： 輸入口的分配情況 輸出口 功 能 啟 動(dòng) 按 鈕 1 液 面 檢 測(cè) 2 溫 度 變 送 器 3 流 量 變 送 器 4 功 率 變 送 器 2）輸出口的分配如下表： 輸出 口 的 分配情況 輸出 口 功 能 進(jìn) 水 閥 2 攪 拌 電 機(jī) 3 風(fēng) 扇 4 加 熱 爐 5 報(bào) 警 器 10 段 數(shù) 碼 溫 度 顯 示 器 段 數(shù) 碼 流 量 顯 示 器 段 數(shù) 碼 功 率 顯 示 器 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 圖 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒溫控制的要求，要用到多個(gè)功能指令。區(qū)間比較指令（ ,換指令（ ,報(bào)警置位 /置位指令（ ,讀 /寫特殊功能指令（ O） ,段顯示譯碼指令（ , 程序設(shè)計(jì)流程圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 程序如右： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 梯形圖如下所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 第五章 設(shè)計(jì)心得 為期兩周的 程設(shè)計(jì)結(jié)束了，兩周期間收獲很多。對(duì) 應(yīng)用有了一個(gè) 較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。 在接到任務(wù)書的時(shí)候沒點(diǎn)頭緒，甚至 有點(diǎn)懷疑自己能不能完成設(shè)計(jì)，經(jīng)過馬永力 老師的耐心講解和分析信心又回來了。在設(shè)計(jì)的