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基于海为PLC的温度控制系统设计

一、项目背景

自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发

展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国内外温度控制系统发展迅速，并在职能

化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等国技

术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行各业广

泛应用。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。

目前，我国在这方面总体水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控

制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变

温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成

熟。形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品，但由于国外

技术**及我国开发工作的滞后，还没开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工

经验及我国现场调试来确定。这些差距，是我们必须努力克服的。随着我国加入WTO，我

国政府及企业对此非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的

研发中心，并通过合资、技术合作等方式，组建了一批合资、合作及独资企业，使我国温

度仪表等工业得到迅速的发展。

二、PLC的温度控制系统搭建过程

我首先通过RS-485的Modbus通讯，对变送器内的数据进行读取。海为PLC的所有通讯

端口默认的通讯格式为19200,8,N,2RTU；之后我运用了台达的型号为B07E515的触摸屏与

此款PLC进行通信，其通信方式使用的是基于MODBUS的RS-232通信，通过对触摸屏参

数的设置使其能够通过触摸屏和PLC进行连接，之后经过对PID指令的学习，这样整体的

系统就弄的差不多了，之后我又在PID输出的后面加了脉冲调制指令，使其能驱动外部负

载，剩下的就是PLC外部硬件的接线了，我首先买了一个固态继电器（SSR）我想用脉冲

进行驱动SSR，因为SSR具有快速通断的特性，当我在一秒内只让其导通半秒时，其加热

器加热功率将会降为一半，所以，如果我可以用PID来控制脉冲的输出就可以间接地进行

水温的控制。就可以达到我最终的目的了！后来我运用了贵公司的PLC带有自整定PID，

我通过这个指令来进行运算，收到了满意的效果！

三、方案设计

四、设备选型

（1）、温度变送器

温度变送器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程

温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。本

系统中，传感器使用PT100，其分度见下表

温度变送器标准化输出信号主要为0mA~10mA和4mA~20mA（或1V~5V）的直流电信号或

者可运用Modbus进行通信。本系统运用Modbus进行通信。

PT100分度表

综上所需，温度变送器型号：昌晖仪表-SWP-LCD-MD806-80-23-N(MODBUS)

（2）、固态继电器（SSR）

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固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，因此固态

继电器除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有输入功率小，灵敏度高，快速通断，控

制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。

固态继电器选型公式

本系统中加热器为阻性负载，其额定电流为6A，所以选择规格为10A的固态继电器。

综上所需，固态继电器型号：德力西单相固态继电器CDG1-1DA-10A

（3）、可编程控制器（PLC）

由于温度变送器可以通过Modbus进行通信，所以PLC也选择可进行Modbus进行通信的

类型。

由于固态继电器要通过PLC输出高速脉冲进行驱动，所以PLC要选择为晶体管输出的类型。

综上所需，PLC型号：海为C32S2T

五、硬件方面

1）PLC外部接线图

2）通信图

3）程序流程图

六、软件方面

1）PLC程序