实验四-温度采集和直流电机速度控制

实验四温度采集和直流电机速度控制

一、实验目的

1 学习PLC的A/D模/数转换模块的使用方法。

2 学习PLC的D/A数/模转换模块的使用方法。

3 了解工业现场的测温仪器PT100的工作原理及使用方法。

4 掌握PLC和A/D、D/A模块之间读写操作的编程方法。

5 了解直流电机的转速控制方法。

二、实验原理

利用测温仪器PT100测出现场温度，通过A/D转换模块输入到PLC里面，经过PLC的处理，再通过D/A模块输出相应电压信号控制直流电机的速度。

1 温度采集

PT100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。根据这一特性，通过变送器，将阻值信号变送为4-20mA信号。本实验中PT100与变送器的相关参数如下：

供电电压：DC24V

量程：0-100摄氏度

输出方式：4-20mA（即输出为4mA时，对应温度为0摄氏度，输出为20mA时，对应温度为100摄氏度，并且电流与温度成线性变化）

通过AD模块采集PT100温度传感器所测当前室温。本实验AD模块采用FX3U-4AD模块，可将PT100温度变送器输出的4-20mA信号采集并变换以便PLC CPU采集处理。

2 直流调速电机控制

本实验DA模块选用FX3U-4DA-ADP模块，输出0-10V电压，经过直流调速电机模块内

部放大电路，使直流电机两端的电压对应的0-24V变化，从而改变直流电机的转速。

三、主要实验设备

1 实验控制屏1台

2 电脑1台

3 PLC通迅电缆1根

4 温度采集和直流电机速度控制模块1块

5 FX3U 4A/D模块 1块

6 FX3U 4D/A 模块 1块

7 跨接线若干

四、实验内容

1 控制要求

通过A/D模块将温度传感器PT100采集到的信号转换成数字量送给PLC，PLC处理后，再通过D/A模块输出模拟量对直流电机的速度进行控制，使温度在0~40℃变化时，电机的速度也随之改变。

直流电机与温度检测模块外形及端子如图1所示。

图1 直流电机与温度检测模块

2 转换通道的分配

序号模块型号模块编号点号符号意义

1 FX4A/D K0 IN1 CH1 模拟量输入

2 FX4D/A K1 OUT1 CH2 模拟量输出

3 参考程序

控制参考程序见图2。

图2 温度采集及直流电机调速控制参考程序

4实验步骤

（1）按图3所示进行实验接线。

图3 温度采集及直流电机转速控制接线图

（2）编写或选用PLC控制程序，将PLC切换到STOP状态，将程序下载到PLC里，然后使PLC RUN。

（3）在相应地址中写入不同的数值，观察电机转速变化。

（4）若连接了触摸屏，在触摸屏中写入数值，观察电机转速变化。

（5）改变PT100探头周围温度，观察温度变化对应不同电机转速。

五、实验总结

学习A/D、D/A模块的使用方法，会建立有模拟量的控制系统。

六、预习及思考

1 A/D、D/A模块和PLC是如何连接到一起的？如何对A/D、D/A模块寻址？

2 A/D、D/A模块的分辨率各是多少？

3 列出你所设计的控制中温度跟转速之间的对应关系。

画出接线图，写出自己的程序。给程序加注释。