PLC特殊功能模块(温度控制模块)NEW.ppt

第四章温度控制模块 功能 温度控制模块两个温度输入端口 从热电偶或铂电阻温度传感器中读取温度信号 两个晶体管输出端口 PID输出控制 输出周期 ON比 一 模块简介二 关于热电偶和PID调节三 性能指标四 厂家提供的程序范例五 应用程序设计举例 一 模块简介 1 概要2 外形尺寸3 配线连接 1 概要 作为输入传感器 可选用两个热电偶 两个铂电阻温度传感器 或一个热电偶 一个铂电阻温度传感器2LC通过算数操作执行PID输出控制通过自动调谐功能可方便的设置比例系数 积分时间和微分时间 P I D 两通道间互相隔离 2 外形尺寸 指示灯 POWER主机提供5V电源24V外界提供24V电源OUT1CH1有输出OUT2CH2有输出 24 24 接外界24V直流电COM接24 OUT1 OUT2接固态继电器直流侧负极2通道 CT接电流互感器S1CT接电流互感器S2FG和接地端以及主机接地端进行三级接地PTA PTB TC 接热电偶或铂电阻PTB TC 接线端子 温度输入 热电偶PTB TC 热电偶正级PTB TC 热电偶负级铂电阻 PTA 电阻线PTB TC 补偿线PTB TC 补偿线 3 配线连接 温度输入 热电偶 1 开关电源 24 COM 24 24 2 AC电源SSR 加热器3 SSR固态继电器直流侧3 24 4 OUT1交流侧1 AC电源 2 加热器压敏电阻4 CT电流互感器S1CTS2CT 接地交流电从P1面进 P2面出 电炉插座 固态继电器 1 24 380V2 4 3 32V3 电流互感器 P1 P2 24 24 COM OUT1 CT CT PTB TC PTB TC 开关电源 24 COM 电源插头 热电偶 压敏电阻 S2 接线柱 二 关于热电偶和PID调节 1 关于热电偶热电偶由两个不同导体或半导体焊接 铰接 而成 焊接的一端称为热端 测量端 与导线连接一端称为冷端 参考端 当测量端与参考端存在温差时 就会产生热电势 工作仪表便显示出热电势所对应的温度值 热电偶测量端温度高低与输出电势的对应值用分度表给出 补偿导线 热电偶的分度表是在冷端为0 时制定的 测量时冷端很难保持恒定 0 更难做到 故常将连接导线换成与热电偶有相同电热特性的特殊导线 相当于将热电偶的冷端延长至测量仪表的接线端 以保证冷端的相对稳定性 补偿导线由两种不同性质的廉价材料制成 用热电偶测温时 大多使用直流电桥作为测量电路 在工业测量中 采用二线制和三线制接法 2 关于PID调节在工程实际中 应用最为广泛的调节器控制规律为比例 积分 微分控制 简称PID控制 又称PID调节 当我们不完全了解一个系统和被控对象 或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时 最适合用PID控制技术 PID控制 实际中也有PI和PD控制 PID控制器就是根据系统的误差 利用比例 积分 微分计算出控制量进行控制的 比例 P 控制比例控制能迅速反应误差 从而减小稳态误差 但是比例控制不能消除稳态误差 比例放大系数的加大 会引起系统的不稳定 积分 I 控制积分控制作用 只要系统有误差存在 积分控制器就不断积累 输出控制量 以消除误差 因而 只要有足够的时间 积分控制就能完全消除误差 使系统误差为零 从而消除稳态误差 积分作用太强会使系统超调加大 甚至使系统出现振荡 微分 D 控制可以减小超调量 克服振荡 使系统稳定性提高 同时加快系统的动态响应速度 减小调整时间 从而改善系统的动态性能 应用PID控制 必须适当的调整比例放大系数 积分时间和微分时间 使整个控制系统得到良好的性能 PID参数的经验选择范围 三 性能指标 1 性能参数2 BFM说明 表4 1基本性能 1 性能参数 表4 2输入特性 表4 3输入类型和范围 表4 4输出特性 表4 5缓冲存储器各个设定和报警都通过BFM从PLC基本单元写入或读出每个缓冲存储器由16位组成 0 b12控制标志 11 K1b15温度控制好标志传送到辅助继电器进行监控 2 BFM说明 1 传送到辅助继电器进行监控b4 b7报警1 4 13 16 72 75 b8回路中断报警 49 50 b9加热器断线报警b14AT 自动调谐 正在执行 20 K1b15温度上升完成状态 b15温度上升完成状态 范围 加热时间 3 测量值 PV 单位 0 1 0 1 5 控制输出值 MV 输出 比 范围 5 0 105 0 7 加热器电流测量值范围0 0 105 0A 9 初始化设定值 K0 K1 K2 10 错误复位命令 BFM 0中出现的所有错误将被复位 11 控制开始 停止切换 12 设定值 单位 0 1 0 1 13 16 报警1 2 3 4设定值写入报警1 2 3 4模式设定 72 75 所选择的各个报警的设定值 17 加热器断线报警设定值当来自CT的加热器电流测量值比设定值小时 加热器断线报警 1 b9 变为ON范围0 0 100 0A 18 自动 手动模式切换 K0 K1 自动模式 测量值PV与设定值SV比较 给出控制输出值MV手动模式 控制输出值MV总是固定为手动输出设定值 19 手动输出设定值设置手动模式时的输出 比范围 5 0 105 0 20 自动调谐执行命令 K1 K0 30 模块识别码 2060 32 操作模式 K0 K1 K2 监控 监控测量值 温度报警 监控事件输入错误和报警 的b0 b1 的b b 控制 执行温度控制 PID 控制 给出控制输出 36 控制响应参数K0慢速 K 中速 K 快速 37 输出限制上限 输出限制的下限值到 105 38 输出限制下限 5 0 到输出限制的上限值 自动调谐时不要使用输出限制 20 K1 42 控制输出周期设置范围1 100秒设置输出 和 的周期设定值 控制输出值 作为ON时间 46 正向 反向操作选择K0正向操作 冷却控制K1反向操作 加热控制 47 设置上限 48 设置下限设定温度设定值的上限和下限下限是 100 或所用传感器下限两个值中较大的上限是1300 或所用传感器上限两个值中较小的 49 回路中断报警判定时间 0 7200秒 电路异常的判定 50 回路中断报警的死区 0 0或0到输入范围 如 死区设为10 设定值 SV 上下10 的区域作为 70 输入类型选择 0 43 72 75 报警1 2 3 4模式设置 0 14 上限输入 测量值 报警设定值 下限输入 测量值 报警设定值 上限偏差 测量值 设定值 报警设定值 下限偏差 测量值 设定值 报警设定值 上 下限偏差 测量值 设定值 报警设定值 76 报警 死区设置范围 输入区域范围的0 0 10 0 79 温度上升完成范围设置 80 温度上升完成加热时间 81 CT监控模式切换 K0 K1 通过采样 每秒钟一次 对电流进行检测 当温度得到控制时 控制输出会ON和OFF之间反复切换 K0 ON电流和OFF电流会交替显示K1 只显示ON电流 即使在OFF时间内 ON电流仍然被保持显示 82 设置值范围错误地址当写入BFM的设定值出现 超出范围 错误时 82会将出错的BFM地址显示出来 83 设定值备份命令将 12 29 32 81中的数据写入模块内置的EEPROM中 电源接通时 模块将EEPROM中存储的数据送到缓冲存储器中 并用这些数据作为设定值进行温度控制 作业 实验指导书 实验四五 实验内容 一 初始参数设置并运行设置程序1 阅读下列梯形图并逐条加以解释 二 实训题1 设计参数调整的梯形图并传送至主机 复习1 1 接线 M1 FROMK0K0K4M10K1 FROMK0K1K4M30K1 FROMK0K30D0K1 复习2 TOPK0K9K1K1 TOPK0K10K1K1 X000 X001 M25 X003 TOPK0K11K1K1 TOPK0K20K1K1 X002 复习3 编程要求1 选用热电偶测温范围 100 1300 2 电炉温度设定值100 3 高于120 报警 低于80 报警方法1 选用带等待的输入值报警方法2 选用带等待的偏差值报警 方法1TOPK0K70K2K1TOPK0K12K100K1TOPK0K72K7K1TOPK0K12K120K1TOPK0K73K8K1TOPK0K13K80K1 方法2TOPK0K70K2K1TOPK0K12K100K1TOPK0K72K9K1TOPK0K12K20K1TOPK0K7