基于PLC的远程温度控制系统的的设计与调试 开题报告.doc

中国计量学院 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名： 学 号： 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 设计（论文）题目： 基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试 指导教师： 二级学院： 计量测试工程学院 2008年 4 月 10日 基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试 一．课题的背景和意义 许多领域都需要对温度的监控,如工厂的生产设备、化工领域、航空航天、农作物的种植和储存、实验室等等. 有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控,我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场进行监控,又方便又节省人力。 随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制, 逐步具有了计算机控制系统的功能。在现代工业控制中, PLC 占有了很重要的地位, 它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。在许多行业的工业控制系统中, 温度控制都是要解决的问题之一。如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难生产出高质量的塑料制品。在一些热处理行业都存在类似的问题[2]。为此, 设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。 通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上。随着电力电子技术及元器件的发展，主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统， 其控温精度大大提高，常在±2℃以内。如加热炉是一个大惯性系统，在采用PID调节模式时， 其参数随物料的物理特性及质量而变，参数整定需要比较高的专业知识和经验，如果参数配置不好也难获得好的效果，所以使用比较复杂[9]。在一些比较大的系统，或还有其它控制目标的场合也常采用工业控制机和PLC（可编程逻辑控制器），加上相应的温度转换摸块构成温度控制系统，它们大多也采用PID 或模糊逻辑控制模型。 二．国内外研究现状 （一）PT100温度传感器为了把温度传感器PT100随温度变化的电阻转换成相应的温度变化值，利用下面的温度公式求得：T℃=（温度数字量-0℃偏置量）/1℃数字量?，温度数字量=存储在AIWx（x=0,2,4）中的值，0℃偏置量=在0℃测量出的数字量，1℃数字量=温度每升高1℃的数字量。 （二 ）CPM2AH-20/30/40/60CDR-A属于小型应用PLC。 与CPM1A相比，有如下特点: 1、高速计数器能方便地测量高速运动的加工件。 2、扩展能力增强，最大到12ch的模拟量。 3、带高速扫描和高速中断的高速处理。 4、可方便地与OMRON的可编程程序终端（PT）相连接，为机器操作提供一个可视化界面。 5、A/D，D/A精度大幅度提高，分辨率为1/6000。 6、可进行分散控制和模拟量控制。 7、通讯功能增加，提供内置RS232C端口及RS485的适配器 三．课题基本内容 1、温度控制系统要求 将被控系统的温度控制在10摄氏度到100摄氏度之间，当温度低于10摄氏度或高于100摄氏度时，应能自动调节，当调整1分钟后仍不能脱离不正常状态，应使高温报警指示灯闪烁。????系统设置一个启动按钮来启动控制程序，设置绿、红、蓝，三个指示灯来指示温度状态，被控温度在要求范围内，绿灯亮，表示系统运行正常，当被控温度超过上限或者温度超高景调整不能回到正常范围，红灯亮；当被控温度低于下限，蓝灯亮。 2、PT100温度传感器 把温度传感器PT100随温度变化的电阻转换成相应的温度变化值，利用下面的温度公式求得： T℃=（温度数字量-0℃偏置量）/1℃数字量? 温度数字量=存储在AIWx（x=0,2,4）中的值 0℃偏置量=在0℃测量出的数字量 1℃数字量=温度每升高1℃的数字量 3、PLC控制系统的构成????采用欧姆龙CPM2AH PLC作为控制器[19]，并选择AD/DA扩展模块。根据被控系统的要求，选用PLC基本单元，并配置模拟量输入/输出单元。在被控系统中温度测量点，温度信号经变送器变成0-10V的电压信号，经AD/DA模块之后,PLC读入温度值后，再取其平均值作为被控系统的实际温度值。若被测温度超过允许范围，则温度高报警指示灯亮，且系统自动调整，如果调整时间过长（超过一分钟），系统立即切断电源，停止加热；如果被测温度低于预设值，则温度低报警指示灯亮，系