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基于PLC的冷库温度采集控制系统设计与应用

内容摘要

PLC，也就是常说的可编程控制器，是一种使用非常广泛的自动控制装置，是自动控制技术、通信技术、继承计算机的融合体。在工业控制的诸多领域中，PLC都得到了普遍应用。PLC以软件为手段进行设备控制，程序编写简单、元器件组装布设灵活，而且所占空间小，具有较好的抗干扰能力，运行的可靠性较高，尤其是在工作环境较为恶劣的状态下，其优势较为明显。在工程领域和生产领域，PLC有着较大的影响力，出现在工业控制的各个环节。

西门子公司的S7-200系列可编程控制器是一种小型的框架式可编程逻辑控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。它还包括数字量、模拟量、特殊I/O模块和相关外围设备。S7-200控制器具有强大的处理能力，其通讯网络、功能模块、存储容量都可以灵活地进行选择和配置。

本文主要阐述的是S7-200系列可编程控制器及组态王在冷库温度控制系统中的应用，对于PLC而言，梯形图的应用是最为广泛的。通过梯形图得到的电气系统控制图简单易懂，基层电器人员很容易读懂、使用，当电气体统中存在逻辑控制开关时，梯形图的优点更加明显。设计梯形图的过程，业内叫做编程。通过一些程序的举例分析，说明了这些控制功能是如何实现的。

关键词：PLC；梯形图；温控；S7-200

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 3

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 5

1.2.1国外温度控制发展现状 5

1.2.2我国温度控制发展现状 5

1.3本文的主要内容 6

2设计要求 6

2.1设计总要求 6

2.2系统应用环境要求 6

2.3温度要求 6

3系统整体方案设计 7

3.1方案设计 7

3.2器件选型 11

3.2.1可编程控制器的选型 11

3.2.2I/O点及地址分配 12

3.2.3电气控制系统原理图 13

3.2.4其他元件的选型 13

4系统的硬件设计 15

4.1温度检测单元设计 15

4.2PLC最小系统的设计 16

4.3扩展电路和输入/输出通道设计 17

4.4控制面板设计 18

5软件程序设计 19

5.1系统控制总流程图 19

5.2各模块的程序设计 20

6结论 24

参考文献 24

1绪论

1.1课题的背景及意义

不论是工业制造还是普通群众的日常生活，温度都是衡量环境的一个重要指标，只有温度适宜，各项工作才能有条不紊的进行下去，比如粮仓内部就需要保持恒温，冷库中的温度要根据需要随时进行调节等等，所以以温度为条件设计的控制系统不仅是科学研究的需要，也是国民经济发展的需要。过去我们搜集温度信息主要使用的是温度计，但是温度计的时效性不好，而且温度参数的精度不高，对于操作人员有着较高的工作要求。而且在一些特殊环境，比如火灾现场、高温生产车间，采集人员无法长时间进行温度测量，此时就需要对温度数据进行统一采集，并集中起来进行处理，这样不但可以减少人力支出，而且能够有效的提升工作效率。可是这样一来又会产生数据传输的问题，由于生产车间面积大，数量量大，传统的工作方法无法满足效率、精度的要求，这对于温度监控而言是不利的。所以，研发成本低、功耗小、精度高的温控系统的市场需求便出现了。

温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。在许多场合，及时准确获得目标的温度信息是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。

市场决定技术，技术引导产品的开发，在这样的环境下，与温度控制的相关的电子类产品的开发成为了当今的研究热点。随着PLC技术的日益成熟，应用范围的逐渐扩大，以PLC为核心的控制系统，逐渐应用到了生活中的很多方面，这不仅克服了温度控制系统中存在的严重延时性，节约了人力，提高了采样频率，而且很大程度的提高了控制效果和控制精度。

ProgrammableController，即人们常说的可编程序控制器，缩写是PC。不过在日常生活中，个人计算机也被称为PC，因此为了区别于个人计算机，可编程序控制器被简略的写成PLC。PLC是一种电子系统装置，其存在的目的是为了服务于工业生产，其内部存储器是可以进行编程的，各种算术运算、逻辑运算、定时命令等都可以存放于存储器中，然后利用模拟量、数字量等通过各种接口实现对机械的控制。PLC是继电接触