plc课程设计--热处理车间温度PLC控制程序
基于PLC的PID温度控制系统设计(附程序代码)
基于PLC的PID温度控制系统设计（附程序代码）摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着PLC技术的飞速发展，通过PLC对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统。
而温度控制在许多领域中也有广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 然而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
根据大滞后、大惯性、时变性的特点，一般采用PID调节进行控制。
随着PLC功能的扩充，在许多PLC 控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。
本设计是利用西门子S7-200PLC来控制温度系统。
首先研究了温度的PID调节控制，提出了PID的模糊自整定的设计方案，结合MCGS监控软件控制得以实现控制温度目的。
关键词:PLC;PID;温度控制沈阳理工大学课程设计论文目录1 引言...................................................................... (1)1.1 温度控制系统的意义...................................................................... .. (1)1.2 温度控制系统背景...................................................................... .................. 1 1.3 研究技术介绍...................................................................... .. (1)1.3.1 传感技术...................................................................... (1)1.3.2PLC .................................................................... . (2)上位机...................................................................... ............................1.3.3 31.3.4 组态软件...................................................................... ........................ 3 1.4 本文研究对象...................................................................... .. (4)2 温度PID控制硬件设计...................................................................... (5)2.1 控制要求...................................................................... .................................. 5 2.2 系统整体设计方案...................................................................... .................. 5 2.3 硬件配置...................................................................... . (6)2.3.1 西门子S7-200CUP224 ................................................................. .. (6)2.3.2 传感器...................................................................... . (6)2.3.3 EM235模拟量输入模块.....................................................................72.3.4 温度检测和控制模块...................................................................... .... 8 2.4 I/O分配表 ..................................................................... ................................ 8 2.5 I/O接线图 ..................................................................... .. (8)3 控制算法设计...................................................................... .. (9)3.1 P-I-D控制...................................................................... .............................. 9 3.2 PID回路指令 ..................................................................... .. (11)3.2.1 PID算法 ..................................................................... .. (11)3.2.2 PID回路指令 ..................................................................... (14)3.2.3 回路输入输出变量的数值转换 (16)3.2.4 PID参数整定 ..................................................................... (17)4 程序设计...................................................................... .. (19)4.1 程序流程图...................................................................... .............................. 19 4.2 梯形图...................................................................... .. (19)I沈阳理工大学课程设计论文5 调试...................................................................... . (23)5.1 程序调试...................................................................... .. (23)5.2 硬件调试...................................................................... .. (23)结束语...................................................................... .................................................... 24 附录程序代码...................................................................... ........................................ 25 参考文献...................................................................... (27)II沈阳理工大学课程设计论文1引言1.1 温度控制系统的意义温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
plc水温控制课程设计
plc水温控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作流程；2. 学生能够掌握水温控制系统的组成及各部分功能；3. 学生能够运用PLC编程实现对水温的精确控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的水温控制程序；2. 学生能够使用相关工具和仪器进行水温控制系统的调试与优化；3. 学生能够分析并解决实际水温控制过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，提高学习积极性；2. 学生通过团队协作完成课程任务，培养合作精神和沟通能力；3. 学生认识到水温控制在实际生活中的重要性，增强环保意识。
课程性质：本课程属于应用实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生为具有一定电子、电气基础知识的初中生，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师需引导学生将所学理论知识应用于实际操作中，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理与结构；- 水温控制系统的组成，包括传感器、执行器、控制器等；- PLC编程基础，如逻辑运算、梯形图编程等；- 水温控制算法，如PID控制原理。
2. 实践操作：- 水温控制系统的搭建，包括电路连接、设备调试等；- PLC编程软件的使用，编写并下载水温控制程序；- 水温控制系统的测试与优化，如调整参数、改进控制效果等。
3. 教学大纲：- 第一课时：PLC基本原理与结构介绍，水温控制系统的概念；- 第二课时：水温控制系统的组成，各部分功能及相互关系；- 第三课时：PLC编程基础，编写简单的水温控制程序；- 第四课时：水温控制算法，PID控制原理及其应用；- 第五课时：实践操作，水温控制系统的搭建与调试；- 第六课时：总结与评价，分析课程实施过程中的优点与不足。
教材章节关联：本教学内容与教材中关于PLC应用、水温控制系统设计等相关章节紧密关联，结合教材内容，确保学生所学知识的科学性和系统性。
基于PLC的温度控制系统的设计
1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类平常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合，及时准确获得目的的温度、湿度信息是十分重要的。
近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，可以在工业、农业等各领域中广泛使用。
1.2 设计内容重要是运用PLC S7-200作为可编程控制器，系统采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为为一定值，并能实现手动启动和停止，运营指示灯监控实时控制系统的运营，实时显示当前温度值。
1.3 设计目的通过对温度控制的设计，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完毕工程项目中所应具有的基本素质和规定。
培养团队精神，科学的、实事求是的工作方法，提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。
2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。
S7-200 是一种小型的可编程序控制器，合用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运营中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。
S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式，即主机中涉及定数量的I/O端口，同时还可以扩展各种功能模块。
S7-200PLC由基本单元（S7-200 CPU模块）、扩展单元、个人计算机（PC）或编程器，STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。
表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。
它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。
plc课程设计温度
plc课程设计温度一、教学目标本章节的的教学目标是让学生掌握PLC在温度控制方面的应用。
具体包括：1.知识目标：使学生了解PLC的工作原理及其在温度控制系统中的应用；掌握PLC编程软件的使用方法；了解温度传感器的原理及其在PLC控制系统中的应用。
2.技能目标：培养学生能够使用PLC编程软件进行简单的温度控制程序设计；能够进行PLC控制系统的调试和维护。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的兴趣和好奇心，增强其对自动化技术的认识，提高其创新意识和实践能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC的基本原理和工作方式；2.温度传感器的原理及其在PLC控制系统中的应用；3.PLC编程软件的使用方法；4.温度控制程序的设计和调试方法。
三、教学方法为了实现本章节的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解PLC的基本原理、工作方式以及编程软件的使用方法；2.讨论法：用于探讨温度传感器在PLC控制系统中的应用以及温度控制程序的设计和调试方法；3.案例分析法：通过分析具体的温度控制案例，使学生更好地理解和掌握PLC在温度控制方面的应用；4.实验法：让学生动手进行温度控制程序的设计和调试，提高其实践能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学，将准备以下教学资源：1.教材：《PLC原理与应用》；2.参考书：《PLC编程与应用》；3.多媒体资料：包括PLC工作原理动画演示、温度传感器工作原理讲解等；4.实验设备：PLC控制实验台、温度传感器、编程软件等。
五、教学评估教学评估是检验教学效果的重要手段。
本章节的教学评估主要包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况等，了解学生的学习态度和理解程度；2.作业：通过布置相关的编程练习和调试任务，评估学生对PLC温度控制程序设计的掌握程度；3.考试：通过期末考试，测试学生对PLC温度控制相关知识的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
PLC温度控制
基于组态软件的S7-200 PLC温度控制系统中文摘要随着自动化水平不断提高，人们对自动化的要求也不断提高。
近几年，飞速发展的计算机技术在各行各业得到广泛应用。
但是，以之相对应，传统的工业控制软件有开发周期长，重复使用率低，价格高，修改难等缺点。
随着越来越多的自动化设备不断得到应用，人们对工业控制软件的要求也不断提高，传统的工业控制软件已无法满足用户的要求。
如何方便快捷的使用工业控制软件设计出灵活有效的自动控制系统已成为一个很重要的课题。
本设计以S7-200 PLC为核心，向上，通过PPI通信和上位机通讯；向下，通过模拟量输入输出模块EM235，对温度对象采样与输出控制。
在上位机，使用组态软件MCGS绘出工艺流程、动画效果等所需的组态界面；通过变量与动画对象的连接，使动画效果与实际变量相对应，这样可以很方便的从组态界面上看到系统实际情况并控制PLC的各个参数。
在温度采样上，使用PT100热电阻进行采样，使用脉宽调制电路对输出电压进行控制，进而形成完整的温度控制系统。
本文分别通过硬件的选择、设计、使用，软件的选择、编写等方面详细介绍系统各个模块的原理、设计和使用。
实验证明，以PLC作为控制器的核心，使用组态软件作为上位机，控制PLC，再通过PLC编程控制温度对象，这种设计方式方式可以方便快捷灵活的设计出符合要求的控制系统。
关键字：MCGS组态软件，PPI通讯，PLC ，温度控制系统S7-200 PLC Temperature Control System Based onConfiguration SoftwareAbstractWith the continuous development of the industral automatization，it set higher requirements for the automatics．These years, computer technology have been developing rapidly and are widely used in every walk of life．In the other hand，however，the traditional industry controlling software bring with it critical shortcomings such as long development cycle，low reusability,high price and immobility．As more and more automatic equipments are applied and the requirements for industrial control software are higher and higher，the traditional industry controlling software can’t meet customers’ dema nd any more．How to design a flexible and effective automatic control system fastly and conveniently by using industrial control software has become a very important topic．This thesis focus on S7-200 PLC，which communicating，upward，with upper monitor through PPI，and also sampling temperature and outputing control single downward through Analog I/O module--EM235．Necessary configuration interface such as software process and animation effects are accomplished by using MCGS configuration software in upper monitor；Through connecting variable to animation effects，making animation effects the counterpart of actual variable，thus make it convenient to see actual situation and to control each parameter of PLC in configuration interface．In term of temperature sampling，thermal resistor PT100 are used to take sample，PWM are used to control output voltage，so that a complete temperature control system are formed．This Thesis introduce the principle，design, application of the each system module in detail，which including the type selection，design and application of the hardware，and the selection and writing of the software．Experiments prove that the design solution which using PLC as control core to control temperature object，configuration software as upper monitor to control PLC，could achieve a desirable control system conveniently, quickly and flexiblely．Key words: MCGS configuration software, PPI communication, PLC, temperature control system目录中文摘要 (I)ABSTRACT................................................................................................................................ I I 目录. (III)第1章绪论 (1)1.1温度控制系统研究背景 (1)1.2PLC概况 (2)1.2.1 PLC的定义 (2)1.2.2 PLC的特点 (2)1.2.3 PLC的国内外状况 (3)1.2.4 PLC未来展望 (3)1.3组态软件 (4)1.3.1 组态软件背景 (4)1.3.2 监控组态软件的最新发展情况 (4)1.3.3 组态软件的未来 (6)1.4研究主要内容 (6)第2章硬件电路的设计 (8)2.1系统的组成 (8)2.1.1 控制系统结构图 (8)2.1.2 系统的硬件组成 (9)2.2硬件的连接 (10)第3章PLC程序设计 (12)3.1系统的控制要求 (12)3.2系统工作过程 (12)3.3系统开关量的分配 (14)3.4系统使用内存分配 (15)3.5S7-200PLC自带PID模块设定 (16)3.5.1 PID简介 (16)3.5.2 S7-200 PLC自带PID的设置 (17)3.6PLC程序设计 (18)3.6.1 程序流程图 (18)3.6.2 主程序 (18)3.6.3 子程序 (23)3.7S7-200PLC PPI通讯设置 (24)第4章MCGS组态软件设计 (26)4.1MCGS组态软件概述 (26)4.1.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (26)4.1.2 MCGS 软件结构 (28)4.2监控系统功能设计 (29)4.2.1 组态软件的设计要求 (29)4.2.2 组态功能设计 (29)4.3MCGS组态界面设计 (30)4.4设备窗口 (34)4.5变量定义及连接 (36)4.5.1 实时数据库定义 (36)4.5.2 变量连接 (36)4.6运行策略 (37)第5章系统测试 (39)5.1组态测试 (39)5.2系统测试 (41)5.2.1 各种参数的响应曲线图 (41)5.2.2 曲线分析 (44)总结 (45)参考文献 (46)致谢............................................................................................................... 错误！未定义书签。
PLC／PID温控程序
∙∙faic∙1楼PID温度控制的PLC程序设计温度控制是许多机器的重要的构成部分。
它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。
PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一。
在本文中，将详细讲叙本套系统。
l 系统组成本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。
系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。
l 触摸屏画面部分(见图1-a)1-a如图所见，数据监控栏内所显示的002代表现在的温度，而102表示输出的温度。
如按下开始设置就可设置参数。
需要设置的参数有六个，分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。
它们在PLC的地址与一些开关的地址如下所列。
比例带 : DM51积分时间 : DM52微分时间 : DM53滞后值 : DM54控制周期 : DM55偏移量 : DM56数据刷新 : 22905l PLC程序部分002：PID的输入字102：PID的输出字[NETWORK]Name="Action Check" //常规检查[STATEMENTLIST]LD 253.13 //常ONOUT TR0CMP 002 #FFFF //确定温控单元是否完成初始化AND NOT 255.06 //等于OUT 041.15 //初始化完成LD TR0AND 041.15OUT TR1AND NOT 040.10 //不在参数设置状态MOV DM0050 102 //将设置温度DM50传送给PID输出字LD TR1MOV 002 DM0057 //将002传送到DM57[NETWORK]Name="Setting Start"//设置开始[STATEMENTLIST]LD 253.13OUT TR0AND 229.05 //触摸屏上的开始设置开关DIFU 080.05 //设置微分LD TR0AND 041.15AND 080.05SET 040.01 //开始设置标志位1SET 040.10 //开始设置标志位2[NETWORK]Name="Poportion"//比例带设置[STATEMENTLIST]LD 040.01OUT TR0AND NOT 042.01MOV #C110 102 //读输出边与输入边的比例带CMP 002 #C110 //比较输入字是否变成C110AND 255.06 //等于SET 042.01 //设置比例带标志LD TR0AND 042.01MOV DM0051 102 //将比例带的设定值写入输出字 CMP 002 DM0051 //是否写入AND 255.06RSET 040.01 //复位标志1RSET 042.01 //复位比例带标志SET 040.02 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Integral"//积分时间设置[STATEMENTLIST]LD 040.02OUT TR0AND NOT 042.02MOV #C220 102 //读输出边与输入边的积分CMP 002 #C220 //比较输入字是否变成C220AND 255.06SET 042.02 //设置积分标志LD TR0AND 042.02MOV DM0052 102 //将积分的设定值写入输出字 CMP 002 DM0052 //是否写入AND 255.06RSET 040.02RSET 042.02SET 040.03 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="differential"//微分时间设置[STATEMENTLIST]LD 040.03OUT TR0AND NOT 042.03MOV #C330 102 //读输出边与输入边的微分CMP 002 #C330 //比较输入字是否变成C330AND 255.06SET 042.03 //设置微分标志LD TR0AND 042.03MOV DM0053 102 /将微分的设定值写入输出字 CMP 002 DM0053 //是否写入AND 255.06RSET 040.03RSET 042.03SET 040.04 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Hysteresis"//滞后值设置[STATEMENTLIST]LD 040.04OUT TR0AND NOT 042.04MOV #C440 102 //读输出边与输入边的滞后值CMP 002 #C440 //比较输入字是否变成C440AND 255.06SET 042.04 设置滞后值标志LD TR0AND 042.04MOV DM0054 102 /将滞后值的设定值写入输出字 CMP 002 DM0054 //是否写入AND 255.06RSET 040.04RSET 042.04SET 040.05 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Period"//控制周期设置[STATEMENTLIST]LD 040.05OUT TR0AND NOT 042.05MOV #C550 102 //读输出边与输入边的控制周期CMP 002 #C550 //比较输入字是否变成C550AND 255.06SET 042.05 //设置控制周期标志LD TR0AND 042.05MOV DM0055 102 将控制周期的设定值写入输出字 CMP 002 DM0055 是否写入AND 255.06RSET 040.05RSET 042.05SET 040.06 //向下继续设置标志[NETWORK]Name="Shift"//偏移量设置[STATEMENTLIST]LD 040.06OUT TR0AND NOT 042.06MOV #C660 102 //读输出边与输入边的偏移量CMP 002 #C660 //比较输入字是否变成C660AND 255.06SET 042.06 //设置偏移量标志LD TR0AND 042.06MOV DM0056 102 //将偏移量的设定值写入输出字 CMP 002 DM0056 //是否写入AND 255.06RSET 040.06RSET 042.06SET 040.00[NETWORK]Name="Return"//返回[STATEMENTLIST]LD 040.00OUT TR0AND NOT 042.00MOV #C070 102 //读输入边的处理值CMP 002 #C070 比较输入字变成C070AND 255.06SET 042.00 //返回标志LD TR0AND 042.00MOV DM0050 102 将设定温度值写入输出字RSET 040.00RSET 042.00RSET 040.10以上是本套系统的全部内容，经过反复试验，此系统可以维持温度在1°C之间变化。
PLC温度程序控制器设计.
毕业设计（论文）题目PLC温度程序控制器设计院（系）专业班级学生姓名学号指导教师职称评阅教师职称2014年 6 月 6 日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：2014 年 6月 6日摘要在现代化生产中，温度是最基本的重要参数，任何数据都离不开温度的影响！因此，对温度的控制显得尤为重要！尤其是在化工、冶金、机械、食品、石油等工业中显得特别重要！因此，设计出一种能够控制温度的系统是当今迫切需要的，本设计即是针对温度程序控制而进行的一系列探究。
热处理车间PLC控制系设计
内容摘要热处理车间PLC控制系统设计，是以PLC作为控制器,采用梯形图编程，完成工件运送、烘房升温、风机运转、烘房门控制等控制任务，实现热处理车间的热处理全过程自动化，提高热处理工艺水平。
从PLC控制技术的应用情况来看,PLC控制技术在机械切削加工工艺等方面应用相当普及，并达到了相当好的水平.将先进的PLC控制技术，应用于热处理工艺过程的生产过程控制，有重要的实用意义。
关键词：热处理车间温度控制PLC目录前言 (3)第1章热处理车间概况和热处理车间烘房的工艺流程 (4)1.1 热处理车间概况 (4)1.2 热处理车间烘房的工艺流程 (4)第2章热处理车间的控制要求 (5)第3章 PLC控制器 (6)3。
1 PLC的产生与发展 (6)3。
2 PLC的基本结构 (7)3。
3 PLC的基本工作原理 (8)3。
4 PLC的控制系统 (9)3。
5 PLC的主要特点 (10)3.6 PLC与其他控制装置的比较 (11)第4章热处理车间PLC控制系统硬件设计 (12)4。
1 PLC选型 (12)4.2 I/O口地址分配表 (15)4.3 I/O口接线图 (16)第5章热处理车间PLC控制系统软件设计 (17)5.1 PLC控制梯形图 (17)5。
2 PLC控制指令表 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)前言金属热处理是机械加工过程中的一道重要制造工艺，不同的热处理工艺可以改善金属零部件的内部组织结构和外部机械性能（如硬度等）,对于机械产品的质量至关重要.热处理有严格的温度条件以及气氛条件，严格的升温、恒温、降温过程是热处理工艺成败的关键。
另外,热处理车间的环境条件相对比较差，劳动力强度也比较大,因此，如何实现热处理设备（烘房）的温度控制和热处理过程的传动控制，是提高热处理工艺质量和改善热处理劳动条件的重要措施。
特别是将先进PLC控制技术,应用于热处理工艺过程的生产过程控制，有重要的实用意义。
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PLC编程及应用课程设计报告题目：热处理车间温度PLC控制程序专业班级：学号：姓名：2015年11月30日目录摘要 (I)一、热处理车间烘房PLC控制系统的发展现状 (1)二、PLC的基本组成及工作原理 (1)（一）PLC的基本组成 (1)三、烘房的控制原理 (5)四、控制要求 (5)五、热处理车间烘房的工艺流程 (6)六、I/O口地址分配表及I/O口接线图 (7)（一）I/O口地址分配表 (7)（二）I/O口接线图 (9)七、PLC控制梯形图 (10)八、PLC控制指令表 (11)九、组态王设计 (16)十、结论 (16)参考文献 (18)摘要多年来热处理车间烘房的温度控制采用指针式温度控制仪表来实现烘房温度的恒定，其参数设定由人工输入，时间控制则完全凭操作者的经验、情绪来掌握，其控制功能单一，没有时间控制、绝缘自动监测功能，也没有干燥过程监视功能，更没有多要素记忆、打印存档功能，工人的劳动强度较大，所以就经常出现两种异常结果：一是工件的绝缘性能和强度得不到可靠保证，需要反复干燥；另一种是为保证干燥质量，往往要延长干燥时间。
无论哪种结果，都得浪费大量的电能和延长工件的检修周期，经济性很不好。
本文主要在于寻求一种新的控制方法，使烘房温度控制在要求范围内，从而满足工艺要求，提高烘干过程的自动化程度。
本设计主要介绍了烘房烘干的工艺过程及PLC 在该系统中的控制应用。
是以PLC作为控制器，采用梯形图编程，完成工件运送、烘房升温、风机运转、烘房门控制等控制任务，实现热处理车间的热处理全过程自动化，提高热处理工艺水平。
从PLC控制技术的应用情况来看，PLC控制技术在机械切削加工工艺等方面应用相当普及，并达到了相当好的水平。
将先进的PLC控制技术，应用于热处理工艺过程的生产过程控制，有重要的实用意义。
本设计工作稳定、可靠，设置、操作简单, 生产设备的自动化程度高。
使烘房对产品加工的质量得到提高，从而有效地提高了生产效率。
一、热处理车间烘房PLC控制系统的发展现状目前，热处理车间烘房系统在国外的主要生产厂家有意大利的美佳尼（REGGIANI），奥地利的其马（CZIMMER），荷兰的斯托克（STOCK）瑞士的布塞（BUSER）等。
他们生产的热处理车间烘房系统均体现了当今烘房系统的国际水平和发展方向。
在我国，热处理车间烘房技术是二十世纪八十年代从国外引进的先进烘干技术，与国际先进水平相比，我国生产的热处理车间烘房系统主传动方式仍为机械式整体运动，辅助调节机构为机械手动方式，而没有将计算机控制与管理这一先进的方式引入生产领域，造成我国烘房系统在质量，性能，价格诸多方而的竟争入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
2．存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。
系统存储器包括用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM 内，用户不能直接更改。
它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。
系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能，其内容主要包括三部分。
第一部分为系统管理程序。
第二部分为用户指令解释程序。
第三部分为标准程序与系统调用。
用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。
用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序。
用户数据存储器可以用来存放（记忆）用户程序中所使用器件ON/OFF状态和数值、数据等。
用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。
3．输入/输出模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。
常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4—20mA，0—20mA）、电压型（0—10V，0—5V，-10—10V）等，按精度分，有12bit，14bit，16bit等。
除了上述通用I/O外，还有特殊I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
4．电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
5．接口模块接口模块用于将扩展单元以及功能模块与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活以满足不同控制系统的需要。
6．通信接口依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出“网络就是控制器”的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。
多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。
7．编程器编程器的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。
编程器有简易型和智能型两类。
简易型的编程器只能联机编程，且往往需要将梯形图转换为机器语言助记符（语句表）后，才能输入。
智能型的编程器又称图形编程器，它可以联机编程，也可以脱机编程，具有LCD或CRT图形显示功能，可以直接输入梯形图和通过屏幕对话。
8．其他部分有些PLC还可配有EPROM写入器、存储器等其他外部设备。
（二）PLC的基本原理PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。
它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。
PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。
普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。
而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。
特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。
可编程控制器实现控制的过程一般是：输入刷新—再运行用户程序—再输出刷新—再输入刷新—再运行用户程序—再输出刷新……永不停止地循环反复地进行着。
有了输入刷新，可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区；经运行用户程序，输出映射区将得到变换后的信息；再经输出刷新，输出锁存器将反映输出映射区的状态，并通过输出电路产生相应的输出。
又由于这个过程是永不停止地循环反复地进行着，所以，输出总是反映输入的变化的。
只是响应的时间上，略有滞后。
当然，这个滞后不宜太大，否则，所实现的控制不那么及时，也就失去控制的意义。
为此，PLC的工作速度要快。
速度快、执行指令时间短，是PLC实现控制的基础。
事实上，它的速度是很快的，执行一条指令，多的几微秒、几十微秒，少的才零点几，或零点零几微秒。
而且这个速度还在不断提高中。
实际的 PLC工作过程要复杂些。
除了 I/O刷新及运行用户程序，还要做些公共处理工作。
公共处理工作有：循环时间监控、外设服务及通讯处理等。
监控循环时间的目的是避免“死循环”，避免程序不能反复不断地重复执行。
办法是用“看门狗”（Watching dog）。
只要循环超时，它可报警，或作相应处理。
外设服务是让PLC可接受编程器对它的操作，或通过接口向输出设备如打印机输出数据。
通讯处理是实现PLC与PLC，或PLC与计算机，或PLC与其它工业控制装置或智能部件间信息交换的。
这也是增强PLC控制能力的需要。
三、烘房的控制原理烘房由电阻加热器加热，电阻加热器总功率为300kW，分成四组，分布在烘房壁上，以便进行温度调节。
这四组电阻加热器的功率分别为100kW、100kW、50kW、50kW。
开启烘房时，为缩短空烘房升温时间，提高烘房升温速率，让四组电阻加热器全部投入加热。
当烘房高温区的温度超过200时，切除两组50 kW电阻加热器；当烘房温度超过250时，切除两组100 kW 电阻加热器，同时接通两组50 kW 电阻加热器；当烘房温度达到300时，使两组50 kW 电阻丝投入PID自动运行方式，控制电阻丝的输出功率，以确保烘房高温区保持300恒温。
用温度传感器测量烘房的温度。
工件的热处理过程应在恒温条件下进行。
循环风机用来给烘房提供循环风，以保证烘房内部的温度均匀。
开启烘房时，应先接通循环风机，后接通电阻加热器；反之，关断烘房时，应先切断电阻加热器，然后停止循环风机运转。
此外，烘房有两个电动烘房门，它们各由一台电动机驱动，电动门电动机正转，烘房门打开；电动门电动机反转，烘房门关闭。
电动门有手动和自动两种控制方式。
两个电动门既可以同时开闭，也可以单独开闭。
电动门的上、下均装有行程开关，以检测电动门的开关是否到位。
1#电动门开到位时，安装在该门上方的行程开关SQ1被压，1#电动门关闭到位时，安装在该门下方的行程开关SQ2被压；2#电动门开到位时，安装在该门上方的行程开关SQ3被压，2#电动门关闭到位时，安装在该门下方的行程开关SQ4被压。
物料传送系统采用气压传动控制，其推进汽缸由电磁阀YV控制。
自动工作时，只有当电动门开到位才允许推进工件；且只有当工件推进到位才能关闭电动机。
工件推进到位，行程开关SQ5、SQ6被压下。
为节约电能，提高烘房热效率，应保证工件加热时烘门关到位。
烘门关闭到位应有信号指示。
四、控制要求1、热处理车间概况：热处理车间烘房分高温区和低温区。
烘房由电阻丝加热，电阻丝分为四组，即100KW、100KW、50KW、50KW，以便进行功率的调节，总功率为300KW。
2、工件运送：工件连续不断地由物料传送系统送入烘房，即当第一个工件由低温区被送至高温区的同时，第二个工件被送入低温区。
工件由物料传送系统从烘房门自动送入烘房低温区预热15min，再由物料传送系统自动送入高温区继续加热15min，然后由物料传送系统自动送出烘房。