PLC在温度检测与控制系统中的应用毕业设计【含CAD图纸】
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任务书 填表时间： （指导教师填表）学生姓名 专业班级 指导教师 课题 类型工程设计题目PLC在温度检测与控制系统中的应用主要研究目标(或研究内容)将被控系统的温度控制在5060C之间，当温度低于 50C或高于60C时，应能自动进行调整，当调整3分钟后仍不能脱离不正常状态，则应采用声光报警，以提醒操作人员注意排除故障。课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）1要求在老师的指导下，独立完成设计PLC温度自动控制装置。2要求独立完成程序控制的工作量，画出相应的接线图，设计符合控制要求的梯形图，毕业设计论文字数为50008000字左右。3. 翻译一篇本专业外文文献（500010000个以上印刷符号），并附译文。4. 查阅15篇以上与题目相关的文献。5其余要求按洛阳理工学院毕业设计（论文）工作管理规定中的有关规定。进度计划57周：查阅资料，熟悉设计内容，拟订设计方案。814周：进行总体、部件等设计，并完成设计图纸的绘制。1516周：修改完善设计，翻译资料，写说明书，准备答辩。主要参考文献1 范永胜主编.PLC应用技术.北京.中国电力出版社，2007.22 谢伟红等主编.可编程控制器原理及应用.北京.北京师范大学出版社，2006.23 周万珍主编.电子技术.北京.电子工业出版社，2007.3指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 PLC在温度检测与控制系统中的应用摘 要自动生产控制中，为了生产安全或保证产品质量，对于温度、压力、流量、成份、速度等一些重要的被控参数，通常需要进行自动监测，并根据监测结果进行相应的控制。温度是工业生产对象中主要的被控参数之一，本文通过设计温度监测与控制系统，体现PLC在模拟量信号监测与控制中应用的优越性。本系统是一恒温控制系统，要求设定的恒温箱在CC范围之间。当设定温度后（本文的设定温度为C），启动水泵向恒温水箱中进水，水上升到液位后，启动搅拌电动机，测量水箱水温并与设定值比较，若温度差小于C，要采用PID调节加热。当水温高于CC范围内，要进冷水。当水温在设定值CC范围内时，仍采用PID调节加热。当水温高于设定值C以上时，采用进水与风机冷却同时进行的方法实现降温控制。同时设有声光报警系统，水温若低于温度下限C或高于上限C时，系统自动调节,当调整3分钟后，如还不能脱离状态，则采用声光报警。关键词：PLC，温度检测，自动调节，温度控制The PLC IS IN TEMPERATURE EXAMINE WITH TROLCON SYSTEM OF APPLICATIONABSTRACTIn the automatic control of industry production, for the sake of the production safety or guarantee the product quantity, for the temperature、pressure、discharge、composition、speed etc. Some import parameters of being controlled, they usually need to be proceeded to monitor automatically, and according to the result of monitor proceed relevant control. The temperature is a primarily being controlled parameter in the object of the industry production , this text is an example of the temperature and control system, and explains the PLC applied problem in imitate deal signal to monitor with the control.This system is a constant temperature to control the system, the constant temperature box that requests the enactment is between the CC scope. After the enactment temperature, the start water pump to enter the water in the constant temperature water tank, aquatic rise the liquid, measure the water tank water combine with initial value compare. If the temperature is ba small in C, to adopt the PID to regulate the heating. When the water temperature is high in the CC scope inside, want into the cold water. When the water temperature is within the scope of the initial value CC, still adopting the PID to regulate the heating. When the water temperature is high in the initial value C above, the adoption enters the water and the breeze machines to realization carry on at the same time to reduce the heat the control. Establish the sound and light to report to the police the system at the same time, if the water temperature is low in temperature the limit C or high in the upper limit C, the system regulates automatically, being to adjust 3 after minutes, adopt the sound and light to report to the police if cant still escape from the appearance.KEY WORDS：PLC，temperature test，proportion adjust，temperature control目录前 言1第1章绪论21.1 现代国内外温度控制系统的状况21.1.1国外温度控制系统的发展21.1.2 国内温度控制系统的发展概况21.2 设计方案的确定3第2章可编程控制器及其应用和发展42.1 PLC的基本结构与基本工作原理42.1.1 PLC的基本结构42.1.2 PLC的基本原理62.1.3 PLC工作过程的特点72.1.4 PLC的编程语言82.1.5 PLC梯形图具有特点82.2 PLC的应用及其发展92.3 可编程控制器的选型与硬件配置的确定102.3.1 可编程控制器的选型102.3.2 开关量I/O模块的选择112.3.3 编程器与外部设备的选择122.3.4 通信功能的选择12第3章系统硬件部分的选用与设计143.1 恒温水箱温度控制系统的总体结构设计143.3 系统流程图的绘制153.4 系统硬件配置及其作用173.5 系统硬件I/O设计223.6 系统的硬件接线图24第4章系统软件部分的设计254.1 系统程序的设计254.2 系统梯形图的设计26结 论33谢 辞34参考文献35外文资料翻译36 0前 言恒定温度的设备，被广泛的应用于生产、生活、实验等领域。在医疗、水产、特种工业、照相等行业，都需要有稳定而精确的温度。在本设计中针对恒温水箱设计的一个系统，在系统里通过对恒温箱温度的检测与变化传送到PLC，与给定值进行比较，PLC对数据进行处理从而达到恒温箱内温度控制的目的。本设计是对恒温箱进行的温度控制。从箱内温度的检测、变换到信号的转换和传送这系列的过程都牵扯到很多的知识，在设计过程中也遇到很多困难比如说温度测量器件的选用，变换成电压信号还是电流信号等，经过考虑选择了本次设计方案。本系统是一恒温控制系统，要求设定的恒温箱在CC范围之间。本文的设定温度C为被控温度的基准值。该系统投入运行后实现了稳定的温度控制，避免了原系统温度过高或过低手动进行调节而引起的浪费，节能效果十分显著，系统运行良好，稳定可靠，可达到预期效果，该温度控制系统可根据要求灵活设定温度变化点，且可用于其他温控场合，具有较高实用价值。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，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、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、瑞典等国家技术领先，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，并在各行业广泛应用。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。 洛阳理工学院毕业设计(论文)第1章 绪论1.1 现代国内外温度控制系统的状况温度是一个基本的物理量它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度测量的要求越来越高，而且测量范围也越来越广。因此，对温度检测技术的要求也越来越高。1.1.1 国外温度控制系统的发展自 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，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、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、瑞典等国家技术领先，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，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：1. 适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制。2. 能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制。3. 能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制。4. 这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模拟控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛。5. 温控器普遍具有参数自整定功能。借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。有的还具有自学习功能，它能够根据经验及控制对象变化情况，自动调整相关控制参数，以保证控制效果的最优化。6. 温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。1.1.2 国内温度控制系统的发展概况温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于比较低的水平。20 世纪 80年代中后期阶段，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，但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有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现场调试来确定。随着我国经济的发展及加入 WTO，我国政府及企业对此都非常重视，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，使我国温度等仪表工业得到迅速的发展。1.2 设计方案的确定当前，由于国内、国外的温度控制系统、计算机控制等控制手段较多，因此，需对相关问题进行研究，以确定系统合适的设计方案。因此需对与本课题有关的问题进行分析研究，以确定设计方案。温度控制在许多领域中得到广泛的应用，而在这方面的研究大多是基于单片机进行的PD控制,而单片机控制的DDC系统软硬件设计都比较复杂，特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处，然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。随着PLC功能在这方面的控制就显的简单多了，本文就是得用是本MITSUBISHE公司的FX系列可编程控制器（PLC）为基体来自动控制恒温水箱的工作过程，从而达到温度自动控制和声光报警的控制的目的。本系统的设计方案如下：本系统是一恒温控制系统，要求设定的恒温箱在CC范围之间。本文的设定温度为C为被控温度的基准值。加热采用电加热，功率为1.5KW，恒温水箱内有一个加热装置、一个搅拌电动机、两个液位检测开关、两个温度传感器。液位检测开关为开关量传感器，测量水的水位高低，反映无水或水溢出状态。两个温度传感器分别为测量水箱入口处的水温和水箱中水的温度。储水箱中，也装有一个温度传感器。恒温水箱中的水可以通过一个电磁阀或手动开关阀（手阀）将水放到储水箱中。储水箱中的水可通过一个电磁阀引入到冷却器中。也可直接引入到恒温水箱中。水由一个水泵提供动力，使水温、流速及加热功率均有LED显示。两个电磁阀的通、断、搅拌和冷却开关均有指示灯显示。第2章 可编程控制器及其应用和发展2.1 PLC的基本结构与基本工作原理PLC的种类和结构形式是各不相同的，但是他们的基本结构却是一样的。由于PLC是将传统的继电接触控制与微型计算机控制相结合发展起来的，因此PLC的基本结构与这两种控制系统的结构有相同或相似之处。2.1.1 PLC的基本结构可编程控制器PLC的基本结构如下图2-1所示：接收现场信号输 入 接 口 部 件中央处理单元（CPU板）输 出 接 口 部 件驱动受控元件电源部件图2-1 可编程控制器基本结构1. 中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）又称中央处理单元，是PLC的核心和“大脑”，整个PLC在CPU的统一指挥和协调下有序地工作。CPU的功能是按照一定的规律和要求读入被控对象及相关各量的工作状态，然后按照用户编制的程序的要求读入被控对象及相关各量的工作状态，然后按照用户编制的程序的要求进行相应的处理，最后把形成的控制信号送至输出部件以控制受控对象。PLC的控制作用就是通过CPU执行用户程序来实现的。PLC中的CPU的内部结构与一般微型计算机的CPU大致相同。PLC的功能越强、档次越高、其CPU的运算速度也越快，指令功能越强。2. 存储器PLC内部的存储器用于存放系统管理程序和用户编制的程序，可以通过编程器将程序写入存储器中并进行修改。3. 输入部件PLC的输入部件是用户通过输入装置送给PLC的信号与PLC的CPU之间的接口。输入部件接收有输入装置（如开关、按钮、继电器触点、传感器等）发出的信号，并把这些信号转换成CPU能接受和处理的数字信号。PLC的输入部件可代替继电接触控制系统中的一些输入设备。用户的输入装置可与PLC输入部件中的输入端子相连接，PLC一般为用户的输入装置提供24V的直流电源，因此，PLC对用户输入装置的特性（如电路的输出方式、电流等）有一定的要求。需要注意的是，输入给PLC的开关量信号的有效状态，即按通(ON)或断开(OFF)状态的持续时间必须比PLC的扫描周期（还要加上输入部件的延迟时间）要长，否则，信号就不会被PLC接收到。也就是说，对输入信号的通断频率有一定的限制。1. 输出部件PLC的输出部件是CPU与受控对象之间的接口，它把CPU生成的用于控制受控对象的数字信号状环卫受控对象能够接受的信号，以驱动相应的装置（如继电器线圈、指示灯等）。PLC的输出部件可以代替继电接触控制系统中的一些输出设备。PLC输出部件中的输出电路通常有继电器输出、双向晶闸管输出和晶体管输出三种型式，每种型式的输出单元都具有一定的性能和对其驱动对象的要求（电压、电流、与PLC的接线方式等）。2. 电源部件（或电源模块）PLC的电源部件或电源模块用来把单向交流电转换成直流电供PLC使用。电源部件是整体式PLC的一个组成部分，而电源模块则是独立的单元。3. 编程器编程器是PLC不可缺少的重要外部设备，是人机对话的窗口。它主要用于用户程序的输入和调试，并可以来监视PLC的工作状态、显示错误信息等。通常，一台PLC可以配置几种不同档次的编程器。最简单的编程器是类似于计算器的手持简易编程器，最高级的则可是配有与PLC转换接口的微型计算机。 2.1.2 PLC的基本原理PLC的工作过程是一种循环过程，每一次循环所用的时间称为一个扫描周期。每一个扫描周期都包括系统自检及信息交换、输入处理（或称输入采样、输入扫描）、用户程序执行和输出处理（或称输出刷新、输出扫描）这四个阶段。下面分别介绍其中的四个阶段:1. 系统自检及信息交换在这个阶段，PLC要进行系统自检工作，这包括检查PLC的各种功能是否正常、程序执行是否有错及其他一些内部处理等。然后PLC还要与编程器及其他数据通讯模块（如果使用的话）进行数据交换。PLC中常用一种称为“看门狗”（watchdog,简称为WDT）的监督定时器来监测PLC的实际工作周期是否超出预定时间，以免在执行程序过程中进入死循环或者执行非预定的程序而造成系统故障。2. 输入处理在输入处理阶段，PLC把它所有输入端子上的信号的状态一次读入到PLC内部保存，保存此时输入信号状态的器件称为输入映像寄存器。显然，在每一个扫描周期中，输入映像寄存器中的内容更新一次。也就是说，在把输入信号状态读入输入映像寄存器后，即使输入端子上的信号状态发生了变化，输入映像寄存器中的内容也不变，直到下一个扫描周期的输入处理阶段才会读入这些变化。此外，PLC一般都设有输入滤波器，以便在输入端子上的信号状态稳定后再读入，因此输入映像寄存器的状态比与其对应的输入端子上的状态变化要延迟一段时间，其长短因不同型号的PLC而异，小型PLC的输入延迟时间约为10ms。3. 程序执行除了输入映像寄存器外，在PLC内部各软元件都有与其对应的映像寄存器。在执行用户程序阶段，PLC按顺序对用户程序进行扫描，从输入映像寄存器和其他软元件的映像寄存器中将有关的软元件状态读出，从左到右、从上而下地扫描每条指令，即进行处理，并把每步程序执行的结果写入有关映像寄存器。因此，各软元件的映像寄存器的内容随着程序的运行在不断地变化。用户程序执行完毕，与各输出继电器相对应的各输出映像寄存器的内容就确定了。4. 输出处理在用户程序执行完毕后，PLC就进行输出处理，即把输出映像寄存器中的内容一次送入各输出锁存器，即进行刷新，从而成为输出端子上的状态，即驱动用户装置的状态。PLC输出端子的实际输出状态较输出锁存器的状态也有一个延迟时间。当PLC处于停止运行（STOP）状态时，只完成系统自检及信息交换阶段的工作。当PLC处于运行状态时，除完成该阶段的工作外，还要完成其后面三个阶段的工作。2.1.3 PLC工作过程的特点从上述的PLC工作过程，可以看出它有如下特点：PLC采用循环扫描工作方式，在每一个循环时间即扫描周期中，PLC用于系统自检和信息交换的时间基本是固定的，而且时间也很短。因此，扫描周期的长短主要取决于用户程序中的指令数目和各指令的执行时间。一般一个扫描周期在几毫秒至几十毫秒之间。这种工作方式是一种“串行”方式，也就是说，PLC是循环地、连续地、顺序地逐条执行用户程序中的指令，在任何时刻它只能执行其中的一条指令，因此，即使多个软元件都受同一种条件控制，当条件满足时，这些软元件也不会同时动作，而只能按照用户程序扫描的先后次序逐个动作。而在传统的继电接触控制中，如果多个继电器的动作条件满足，则它们将同时动作，可以说它是按“并行”方式工作的。显然，PLC的这种串行的扫描工作方式可避免传统继电接触控制中的触点竞争和时序失配问题。这种工作方式的不同是二者的重要差别之一。PLC对输入、输出信号采用批处理或称集中处理方式，或称为刷新方式，即:在输入处理阶段把输入信号状态一次性集中读入输入映像寄存器中，在输出处理阶段把输出映像寄存器中的内容一次性集中输出到输出端子。而在执行用户程序过程中，不管输入端子上的信号如何变化，输入、输出映像寄存器中的内容都不变，只有在下一个扫描周期中，其内容才被刷新。按照这样的工作方式，PLC对输入、输出的处理原则归纳如下：在一个扫描周期刚开始时，输入映像寄存器中的数据，是上一个扫描周期中输入端子的状态。只在本扫描周期的输入处理阶段，输入映像寄存器中的内容才改变，然后在本扫描周期内保持不变。程序如何执行取决于用户程序中的指令和输入、输出映像寄存器及其他软元件的映像寄存器中的数据。输出映像寄存器中的数据由程序中输出指令的执行结果确定。输出映像寄存器中的数据取决于输出映像寄存器中的数据，在一个扫描周期开始和结束时，其内容分别是上一个和本扫描周期中输出映像寄存器中的内容。输出端子的通、断状态，有输出锁存器决定。2.1.4 PLC的编程语言PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应它们的传统习惯和掌握能力，通常PLC不采用为记得编程语言，而常常采用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，这些编程语言有梯形图，语句表，逻辑功能图，逻辑方程式或步儿代数式等。梯形图表达式是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。它与电气控制原理图相呼应，形象、直观和实用，广大电气技术人员很容易掌握，是PLC的主要编程语言，PLC梯形图在形式上类似于继电器控制梯形图。它是用常开触点、常闭触点、并联连接、串联连接、继电器线圈等符号。梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。一般每个继电器线圈对应一个逻辑行。梯形图的最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线开始画起，然后是触点的各种连接，最后为继电器线圈。梯形图的最右边是结束母线，有时可以省去不画。在梯形图中的每个编程元件应按一定的规则加注字母和数字串，不同的编程元件常用不同的字母符号和一定的数字串来表示。2.1.5 PLC梯形图具有以下特点梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器实际上是映像寄存器中的一位，因此称为“软继电器”。相应位的状态为1表示该继电器线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开，相应位的状态为0表示该继电器线圈失电，其常开触点断开，常闭触点闭合。梯形图中继电器线圈是广义的，除了输出继电器、辅助继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器以及各种算术运算等。1. 每个继电器对应映像寄存器中的一位，其状态可以反复读取，因此可以认为继电器有无限多个常开触点和常闭触点，在程序中可以被反复引用。2. 梯形图是PLC形象化的编程手段，梯形图两端是没有任何电源可接的。梯形图并没有真实的物理电流流动，而仅仅只是“概念”电流，是用户程序解算中满足输出条件的形象表示方式，“概念”电流只能从左向右流动。3. 输入继电器供应接收外部输入信号，而不是由内部其他继电器的触点驱动，因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。输入继电器的触点表示相应的输入信号。4. 输出继电器供PLC做输出控制用。它通过开关量输出模块对应的输出开关（晶体管、双向晶闸管或继电器触点）去驱动外部负载。因此，当梯形图中输出继电器线圈满足接通条件时就表示在对应的输出点有输出信号。5. 当PLC处于运行状态时，PLC就开始按照梯形图符号排列的先后顺序（从上到下，从左到右）逐一处理，也就是说，PLC对梯形图是按扫描方式顺序执行程序。6. 用户程序解算时，输入触点和输出线圈的状态是从I/O映像寄存器中读取的，不是解算时现场开关的实际状态。梯形图中前面程序解算的结果马上可以被后面程序的解算所利用。2.2 PLC的应用及其发展现代社会要求生产厂家对市场的需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。老式的继电器控制系统已无法满足这一要求，迫使人们寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统。60年代初，由于小型计算机的出现和大规模生产以及多机群控制的要求，国外曾试图用小型计算机代替较复杂的继电器控制系统，但由于成本高，I/O电路不匹配和编程技术复杂等原因，一直没能得到推广应用。可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术，用面向控制过程，面向用户的“自然语言”编程，适应工业环境，简单易懂，操作方便，可靠性高的新一代通用工业控制装置。2.3 可编程控制器的选型与硬件配置的确定2.3.1 可编程控制器的选型1. 可编程控制器物理结构的选择根据物理结构，可以将可编程控制器分为整体式和模块式，整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，小型控制系统一般使用整体式可编程控制器。模块式可编程控制器的功能扩展方便灵活，I/O点数的多少，输入点数与输出点数的比例，I/O模块的种类和块数等的选择，比整体式的可编程控制器灵活的多。模块式可编程控制器还备有多种特殊I/O模块供用户选用，可完成各种特殊的控制任务，在判断故障范围和维修时更换模块等也很方便，因此比较复杂的、要求比较高的系统一般采用模块式可编程控制器。系统如有模块量闭环控制、快速响应、高速计数、通信联网和运动控制等特殊要求，可以选用有相应特殊I/O模块的可编程控制器，也可以选用内置相应功能的整体式可编程控制器，如FXON系列可编程控制器。2. 可编程控制器指令功能的选择现代的可编程控制器的指令功能越来越强，内部编程元件（如辅助继电器、定时器和计数器）的个数越来越多，任何一种可编程控制器都可以满足开关量控制系统的要求。如果系统要求完成模块量与数字量的转换、PID闭环控制、运动控制等工作，可编程控制器应有算术运算、数据传送等功能，有时甚至要求开平方、对数运算和浮点数运算等功能。FX系列可编程控制器提供了具有不同档次功能的几个子系列，可以根据系统的具体情况选用满足要求的子系列。例如不需要联网通信的小型开关量控制系统，可以选用价格便宜的FXON系列，I/O点数多、控制功能复杂、要求联网通信的系统可以选择FXON系列。3. 可编程控制器I/O点数的确定确定I/O点数时，应准确地统计出被控设备对可编程控制器输入/输出点数的总的需求，在此基础上，应留有1020的余量，以备今后对系统改进和扩充时使用。整体式可编程控制器的基本单元、扩展单元的输入点数和输出点数的比例是固定的，如与系统要求的输入/输出点数的比例相差较大，可选用只有输入点或只有输出点的扩展单元或扩展模块。4. 存储器容量的选择在初步估算时，对于仅需开关量控制的系统，将I/O点数乘以8，就是所需的存储器的字数，这一要求一般都能满足。在只有模拟量输入、没有模拟量输出的系统中，一般要对模拟量信号作数据传送、数字滤波和比较运算等操作，估算时为每路模拟量储备100个存储器字。在既有模拟量输入又有模拟量输出的系统中，一般要对模拟量作闭环控制，涉及的运算相当复杂，需要的用户存储器比只有模拟量输入时要多一些，估算时可为每路模拟量储备200个存储器字。当模拟量路数较少时，应将系数适当增大，反之则应将系数适当减小。程序设计的编程水平，对所编程序的长度有很大的影响，在考虑存储器容量时，初学者应多留一些余量，有经验者可以少留一些。在自动测量、自动存储和对系统补偿修正等场合，对存储器的要求量是有很大的，有时甚至要求可编程控制器有十几K字甚至几十K字的存储容量。在选择可编程控制器的型号时不应盲目追求过高的性能指标，在I/O点数和存储器容量方面应留有一定的余量。5. 尽可能地使可编程控制器的机型统一同一企业应尽量使可编程控制器的机型统一，或者尽可能只使用同一生产厂家的可编程控制器。这样可以减少备品备件的数量，编程器和编程软件包等可以 供多台可编程控制器公用。使用同一厂家的可编程控制器也有利于技术力量地培训，便于用户程序地开发和改进。2.3.2 开关量I/O模块的选择开关量I/O模块的点数有8点，16点，32点等，点数多的每点平均价格低一些。点数少的I/O模块使用接线端子，数量较多（如32点）的I/O模块的接线一般采用插座方式，前者的接线较为方便。开关量I/O模块按外部接线方式分为隔离式，分组式和汇点式，隔离式的每点平均价格较高，如果信号之间不需要隔离，应选用后两种。1. 开关量输入模块输入电压的选择开关量输入模块的输入电压一般为DC24V和AC220V。直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接。交流输入方式的触电接触可靠，适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。2. 开关量输出模块的选择继电器型输出模块的触点工作电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命（动作次数）有一定的限制。如果系统的输出信号变化不是很频繁，建议优先选用继电器型的。晶体管型与双向可控硅型输出模块分别用于直流负载和交流负载，它们的可靠性高，反应速度块，寿命长，但是过载能力稍差。选择时应考虑负载电压的种类和大小，系统对延迟时间的要求，负载状态变化是否频繁等，还应注意同一输出模块对电阻性负载，电感性负载和白炽灯的驱动能力的差异。如某继电器型模块的最高工作电压为AC250V,可驱动2A的电阻性负载，80VA的电感性负载和100W白炽灯。输出模块的输出电流额定值应大于负载电流最大值，大多数模块对每组总输出电流也有限制，如0.5A/点，0.8A/4点，允许的输出电流随环境温度升高而降低，有的可编程控制器给出了有关的曲线，这些在设计时都应加以考虑。2.3.3 编程器与外部设备的选择小型控制系统一般选用价格便宜的手持式简易编程器，如果系统较大或编程器供多台可编程控制器共用，可以选用功能强，编程方便的图形编程器，也可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。为了防止因干扰，锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用EEPROM模块，用编程器将用户程序写入或传送进EPROM模块。如果需要经常变更用户程序，或用户程序较短，用户有可能将程序写入RAM，可以将用户程序存放载RAM中。用户应将RAM中的程序记录下来，以保证载RAM中的程序丢失后能重新写入。2.3.4 通信功能的选择首先应了解系统对可编程控制器通信功能的要求，如需要与哪些设备通信，相互间的距离，传输信息的速率，是否需要组成通信网络等等。如果只要求在两台距离很近的设备之间通信，如可编程控制器与上位计算机之间的通信，可选用有RS232C串行通信接口的可编程控制器。RS22C最大通信距离为15m,最高传输率为20Kbit/s,只能进行一对一的通信。如果要求在多台设备之间通信，可选用RS-422和RS-485串行通信接口。使用RS-422时，一台驱动器可以连接10台接收器。RS-485可用双绞线实现多站互连，构成分布式系统，系统中最多可有32个站。内置串行通信接口的 CPU模块，一般比没有串行通信接口的 CPU模块加通信模块的价格要求便宜些，应优先选用。选型时还应注意可编程控制器是否有串行通信同的专用指令，变成是否方便。如果系统要求很强的通信功能，如分层多级网络，可选用有相应功能的大中型可编程控制器。第3章 系统硬件部分的选用与设计3.1 恒温水箱温度控制系统的总体结构设计本系统拟采用的硬件部分主要有：控制恒温水箱、冷却风扇电动机、搅拌电动机、储水箱、加热装置、温度检测装置、温度显示、功率显示、流量显示、阀门及有关状态指示等。下图为此水温恒温控制装置的总体结构示意图如图3-1所示: 图3-1 系统的总体结构设计3.2 恒温水箱控制系统的工艺过程及控制要求说明 本系统是一恒温控制系统，要求设定的恒温水温为C。加热采用电加热，功率为1.5KW,温度设定范围在CC之间。在图3-1中，恒温水箱内有一个加热装置、一个搅拌电动机、两个液位检测开关、两个温度传感器。液位检测开关为开关量传感器，测量水的水位高低，反映无水或水溢出状态。两个温度传感器分别为测量水箱入口处的水温和水箱中水的温度。储水箱中，也装有一个温度传感器。恒温水箱中的水可以通过一个电磁阀或手动开关阀（手阀）将水放到储水箱中。储水箱中的水可通过一个电磁阀引入到冷却器中，也可直接引入到恒温水箱中。水由一个水泵提拱动力，使水在系统中循环。水的流速由流量计测量。恒温水箱中的水温，入水口水温，储水箱中水温、流速及加热功率均有LED显示。两个电磁阀的通、断，搅拌和冷却开关均有指示灯显示。控制系统过程：当设定温度后，启动水泵向恒温水箱中进水，水上升到液位后（一定的位置），启动搅拌电动机，测量水箱水温并与设定值相比较，若温度差小于C，要采用PID调节加热。当水温高于设定值CC时，要进冷水。当水温在设定值C范围内，仍采用PID调节加热。当水温高设定值C以上时，采用进水与风机冷却同时进行的方法实现降温控制。此外对温度、流量、加热的电功率要进行实测并显示。若水温低于温度下限C或高于上限C时，系统应能自动调节，调整3分钟后，如还不能脱离状态，则应采用声光报警，以提醒操作人员注意排除故障。3.3 系统流程图的绘制根据上述控制要求可绘制出系统的控制流程图如图3-2所示:图3-2 系统控制整体流程图3.4 系统硬件配置及其作用1. PLC选用日本MITSUBISHI公司的FX0N系列可编程控制器（PLC）来自动控制此水箱的恒温循环系统。三菱PLC以其高性能，低价格应和了中国工控行业的需要，在国内得到了广泛的应用。三菱PLC产品系列十分丰富，可以广泛的满足不同用户的需要。(1) FX 0N的优点FX0N系列是功能很强大的微PLC，可扩展到多达128 I/O点，并且能增加特殊功能模块或扩展板。通信和数据链接功能选项使得FX 0N在体积、通信和特殊功能模块等重要的应用方面非常完美。定位和脉冲输出功能:一个PLC单元能同时输出2点100KHz脉冲，PLC配备有7条特殊的定位指令，包括零返回、绝对位置读出、绝对或相对驱动以及特殊脉冲输出控制。时钟功能和小时表功能:在所有的FX0N系列PLC中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。(2) FX0N系列的基本单元FX0N的基本单元共有12种，最大的I/O点数为60，它可带3种扩展单元，7种扩展模块，可组成24128个I/O点的系统。其基本单元如表3-1所示:表3-1 FX0N系列的基本单元型号输入点数输出点数扩展模块可用点数AC电源100-240VDC电源24V继电器输出晶体管输出继电器输出晶体管输出Fxon-40MR-001Fxon-24MTFxon-24MR-DFxon-24MT-D141032Fxon-40MR-001Fxon-40MTFxon-40MR-DFxon-40MT-D241632Fxon-60MR-001Fxon-600MTFxon-60MR-DFxon-60MT-D362432FX0N的EEPROM用户存储器容量为2000步，基本指令有20条，步进指令2条，应用指令36种51条。FX0N有500多点的辅助继电器，128点状态寄存器，95个定时器和45个计数器（其中高速计数器13个）还有大量的数据寄存器，76点指针用于跳转，中断和嵌套。FX0N有较强的通信功能，可与内置RS232C通信接口的设备通信，如使用FX0N485APP模块，可与计算机实现1：N（最多8台）的通信。FX0N还备有8位模拟量输入输出模块（2路输入，1路输出）用以实现模拟量的控制。由于FX0N体积小，功能强，使用灵活，特别适用于由于安装尺寸的限制而难以采用其他PLC的机械设备上。2. 水箱加温水箱规格选为：1000mm500mm 贮水箱规格选为：500mm500mm材料外层采用1.5mm优质钢板，内层采用搪瓷不锈钢2.5mm，防锈采用若干镁制棒，最外层采用静电喷漆的铝材。3. 加热装置采用一个功率为1.5KW的U型不锈钢加热器，在无缝金属管内装入电热丝，空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成。它具有结构简单，热效率高，机械强度好，对恶劣的环境有良好的适应性。它可用于各种液体和酸碱盐的加热，同时也适用低溶点的金属加热溶化（铅、锌、锡、巴氏合金）。可用于以后恒温系统的升级以及扩展。4. 搅拌电动机采用上海螺升机电设备有限公司出售的台湾产D型立式小型液体搅拌机。该机采用螺旋齿轮传动组合，全密闭式机架，具有低噪音、防尘、防水，标准化规格，轻便实用、不占空间等优点。另外该机随付双翼平桨两层，或三翼螺旋桨一层，表面酸洗处理的叶片，材质为 SUS 304，结实耐用。5. 冷却风扇电动机采用广州市珠江通风设备有限公司生产的DZ系列小型风机,该机具有噪音小,静压高等优点，适合于工业机械设备配套,小空间抽排风,喷涂加压,热循环系统,高温送风耐腐,空调净化设备等使用.可以采用不锈钢,PP塑料,A3喷钢等材料制作.6. 水管系统因金德的各种管类，性价比很高，且经入耐用，质量很好，所以采用金德的PPR管，规格为6分，阀门配套使用金德阀门。7. 温度传感器采用AD590芯片，是由PN结正向电流与温度的关系而构成的电流输出型温度传感器，其测量范围为CC，工作电源为直流4V30V，功能：把温度信号变为绝对温度成比例的电流信号：其线性度好，稳定性高。AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下： (1) 流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：（3-1） 式中 Ir流过器件（AD590）的电流单位为mA T热力学温度，单位为K。 (2) AD590的测温范围为CC。 (3) AD590的电源电压范围为4V30V。电源电压可在4V6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。 (4) 输出电阻为710MW。 (5) 精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在CC范围内，非线性误差为0.3。AD590的基本测量温度电路如下图3-3所示:图3-3 AD590的基本温度测量电路AD590广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。8. 信号转换与放大电路放大电路采用OP-07超低补偿运算放大器，也可采用美国AD公司的AD芯片。功能：将AD590输出的电流信号转换为电压信号，供A/D转换器，通过调节其电位器，可以使运放输出电压与被测温度有一个合适的对应关系，例如当温度为C时，AD590的输出为0.4V，而OP-07输出为2.7V。同时采用AD581提供10V的标准电压，它与运算放大器OP07和电阻R1、VR1，R2、VR2组成信号转换与放大电路，将3595温度转换为05V的电压信号。9. A/D转换器采用ADC0804芯片，功能：是将设定温度送到PLC。10. 温度设定电路采用BCD码数字开关功能：将设定温度送到PLC，最多可设定为4位数。如下为此温度检测系统的组合功能图如图3-4所示：图3-4 温度检测系统的组成电路11. LED显示LED（Light Emitting Diode）发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。本系统采用五块两位普通LED显示器，选用Charlie plexed显示，3mm的高亮度7段格式排列LED，7段显示的每一段都由3个LED组并联而成。如图3-5所示: 图3-5 LED显示12. 水泵采用上海金德消防设备有限公司管道用小水泵。其特点：该泵适用于110以下的冷热水增压循环，采用不锈钢屏蔽套将水与线圈绕组彻底隔离，无须机械密封，从而彻底解决了水泵漏水的问题；采用高硬度不锈钢转轴、石墨轴承，定转子之间直接水循环，既可作冷却用，又可作轴承润滑用，并彻底解决了噪声问题，设计非常科学先进，正常连续使用3万小时无故障免维修；内置自动开关安装使用更方便。13. 超限报警电路：采用蜂鸣器，警电响只需1位开关量输出控制即可，报警时它所对应的指示灯就亮。3.5系统硬件I/O设计本系统的输入信号有启动开关、停止开关、流量开关、流量检测开关、温度传感器等。输出信号控制的对象有水泵、水阀、冷却风机、搅拌电动机、加热装置、状态显示、温度显示等。采用FX系列PLC控制，其I/O地址见下表3-2所示:表3-2 恒温控制系统的I/O地址分配信号名称硬件代号地址编号功能说明输入信号SB1X10系统启动开关SB2X15系统停止开关SQ1X11上液位开关（过程控制箱内）SQ2X12下液位开关（水箱内）SPX5流量检测开关 输出信号KA1Y0启动泵YV1Y1水电磁阀1YV2Y2冷却风机KA2Y3搅拌电动机KA3Y4加热装置KA4Y5报警指示灯HLY7显示数据用C1Y10 Y17温度显示1LED信号地址C2Y21温度显示2LED信号地址C3Y22温度显示3LED信号地址C4Y23流量显示1LED信号地址C5Y24功率显示1LED信号地址此外，测量温度的输入量为模拟电压值，输入有温度T1、T2、T3，功率输出也是模拟量。因此，本系统选用了FX0N3A模拟量特殊功能模块（2组A/D，1组D/A）及一台FX0N60MR PLC（输入为36点/输出为24点）。 3.6 系统的硬件接线图根据本系统的系统要求，以及系统流程图可绘制出其I/O电气硬件接线图如图3-6所示: 图3-6 系统的硬件接线图第4章 系统软件部分的设计4.1 系统程序的设计软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序,依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对独立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大；尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也要统一编号，进行分配。在地址分配完成后，应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。彼此有关的输出器件，如电机的正/反转等，其输出地址应连续安排，如Q2.0/Q2.1等。PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了，易于编程输入，少占内存，减少扫描时间，这是PLC 编程必须遵循的原则。下面介绍几点技巧。PLC各种触点可以多次重复使用，无需用复杂的程序来减少触点使用次数。同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出，双线圈输出容易引起误动作，在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果必须是双线圈输出，可以采用置位和复位操作（以S7-300例如SQ4.0或者 RQ4.0）。如果要使PLC多个输出为固定值 1（常闭），可以采用字传送指令完成，例如 Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。对于非重要设备，可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端，或者通过PLC编程来减少I/O点数，节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止，就可以采用二分频来实现。模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁程序封装成为一个模块，正反转点动封装成为一个模块，在PLC程序中我们可以重复调用该模块，不但减少编程量，而且减少内存占用量,有利于大型PLC 程序的编制。4.2 系统梯形图的设计该系统的程序设计包括初始化程序，温度设定程序，温度检测程序，温度比较程序，判断程序，报警程序和温度显示程序以及温度控制程序，并设有点动和自动工作方式，程序设计采用了模块设计法，符合顺序控制设计法中的使用起保护电路的编程方式来编程。因为这种编程方式的通用性最强，使用方便，容易理解和掌握，编制的程序较短。整个程序设计完毕后，根据上述梯形图中的顺序将每个子程序输入到PLC，然后进行模拟调试，系统的自动控制梯形图只能用PLC的功能指令来编程。系统梯形图如图3-8所示： 图3-8 系统梯形图结 论本例以工业生产中常见的温度监测、报警与控制功能的实现为例，介绍了PLC模拟量控制系统的构成、温度控制流程及程序的设计方法，给出了梯形图设计实例，可以作为同类型PLC控制系统设计的参考。FX0N系列PLC功能强大，完全适合于任何一个温度控制的场合下应用，很容易与计算机构成一个系统，比起常用的单片机温度控制系统要简化了许多，且易于编程和控制。水温的恒定控制系统，采用了电子技术，电气控制技术与PLC控制技术相结合的控制方式，应用PLC技术改造时，系统运行更可靠，操作更方便，功能更完整。且有一定的可扩展性，为以后的系统的升级提供了基础。本系统的可靠性高，抗干扰能力较强，在实际应用当中对温度的控制效果比较好。毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解等等。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。谢 辞本文是在李素芳老师的悉心指导下完成的。在本文结束之际，特向我敬爱的导师致以最崇高的敬意和深深的感谢！经过近段的努力，我顺利的完成了毕业设计。这份毕业设计既是对过去三年所学知识的总结，又是自己学习提高的良机。实践是最好的老师。通过毕业设计，一方面可以发现自己的不足，纠正学习中的错误；另一方面又可以积累丰富的知识，吸取别人好的方法和经验，增强对复杂问题的解决能力，摸索出一套解决综合问题的方法，为自己以后的工作和学习打下坚实的基础。谢谢李素芳老师，谢谢在设计中帮助我的室友们，我会继续努力的。参考文献1 高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例.北京：人民邮电出版社，2004:3045 2 范永胜，王岷. PLC应用技术 北京：中国电力出版社，2007.2:5163 郁汉琪，郭健. 可编程控制器原理及应用. 北京：中国电力出版社，2006:13504 范次猛. 电子技术. 北京：北京理工大学出版社，2003:10175 张进秋，陈永利，张中民 . 可编程控制器原理及应用实例. 北京：机械工业出版社,2004:47496 王占成，孙德敏，吴刚，陈薇 . 数字PID温度调节器回路设计与应用.北京：中国轻工业出版社，2005:9097 7 努乐哈孜 朱玛力 . 可编程控制器在电炉温度控制系统中应用的研究. 辽宁：辽宁科学技术出版社：1999:4958 8 伊连云. PLC功能指令在农场温室温度控制系统中的应用技巧. 杭州：浙江大学出版社，1999:361019 龚少军. 基于PLC技术的油轮货舱温度检测、报警及控制系统的设计与实现. 江西：江西高校出版社，2001:273410 张志田，柳青. PLC在温度检测与控制系统中的应用 北京:化学工业出版社,2002:9098 11 杨剑. PLC在锅炉烟气温度检测系统中的应用 北京:人民邮电出版社,2004,7:306712 周万珍. PLC分析与应用.北京：电子工业出版社，2004:9011213 廖常初. FX系列PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，2006:475314 谢伟红等. 可编程控制器原理及应用. 北京：中国电力出版社，2005:2538 15 郭艳萍. 电气控制与PLC技术. 北京：北京师范大学出版社，2007.2:5790 外文资料翻译ON PLC TECHNOIOGYAs PLC programmable controller based on micro processor, the computer technology, automatic control technology and communication technology to develop a new industrial control device. It is simple in structure, convenient programming and high reliability ect, has been widely used in industrial process and the position of the automatic control. According to statistics, programmable controller is applied in industrial automation devices most kind equipment.PLC is in traditional sequence controller based on introducing microelectronics technology, computer technology and automatic control technology and communication technology and the new form of industrial control device. Early on in the function of PLC control, which can only carry on the logical alternative relay, contactor of sequence control, so called it a programmable controller. With the development of technology, now is not only the logical operation function of PLC, also has the arithmetic, analog processing and communication network etc. Function. After entering into the 21st century to the two main direction of PLC control system integration: one is the factory, the control of the production process and management information system closely combined for the MES and even up to the foundation in ERP system, this trend will make ropey ERP system has a solid foundation, 2 the micro programmable controller, small volume, the function can cover the entire workshop equipment and control and have can networking.Automation system by use of various types, have a plenty of centralized control, have installed in the production of decentralized installed in every single device, although they are in high voltage circuit and heavy equipment in the form of electromagnetic environment, but bad for industrial production environment and design of control device, in the design and manufacture process using multi-level anti-interference measures and selected elements, it has stronger ability to adapt to bad industrial environments, the operation stability and high reliability, thus generally do not need to take any special measures can be directly used in industrial environment.Control equipment. Because of using modern large scale integrated circuit technology, adopting strict production process manufacturing, internal circuit adopted advanced anti-interference techniques, and has high reliability. Such as mitsubish series production of high MTBF to 30 million hours. Some use redundancy of CPU time is longer average trouble-free. From the machine used for circuit, control system, and the same form of relay contact system, electrical wiring and compared to switch contacts have one hundreds and even thousands of fault is greatly reduced. In addition, with hardware failures function, malfunction can timely warning message. In software applications, users can also into outer device of fault diagnosis procedure, make system in addition to the circuit and equipment outside for fault diagnosis. So, the system has high reliability, I wouldnt be surprised.Mechanical manufacturing industry in the furnace of metal heat treatment, need to consume large amounts of energy, and the temperature control is the first-order lagging pure inertial link. Existing enterprise with regular instrumentation and control the intermittent contact, along with the development of science and technology progress and production equipment, this kind of temperature control requirements increasingly high precision temperature control, except for temperature rise, speed and decreasing speed also put forward some controllable requirements, obvious to meet these conventional control process requirements. With microelectronics technology and electronic technology development, using powerful function, small volume, low price of intelligent temperature control device control furnace has become a reality.PLC is a kind of special industrial automation control used in computer, computer control. Belongs PLC and computer, in general or specific CPU, a word processor (word) operations and data storage, in addition to a processor (Boolean processor), (a) operation and control. PLC control generally have high reliability, easy operation and maintenance, with simple programming, flexibility, etc.1. The reliability of the product, service, including the validity and reliability of products can be maintainability(1) PLC dont need A lot of activities and wiring components of electronic components, which greatly reduced wiring, meanwhile, system maintenance and maintenance time is short.(2) PLC adopted a series of reliability design method for designing, for example, redundancy design, electricity protective, fault diagnosis and information protection and restoration, and reduce the ml MTBF TR make reliability.(3) PLC have higher operability, it has simple programming, convenient operation and maintenance easy characteristics, such as general not operating errors.(4) PLC is for industrial production process control and special design of control device, it has more than general computer control of simple programming languages and more reliable hardware. Using reduced the programming language, programming, and greatly reduce the error rate is bad for industrial design of hardware operating environment to greatly improve the reliability.(5) In PLC hardware, adopted a series of measures to improve reliability. For example, using the reliability of the components: the adoption of advanced manufacturing technology line, Interference shielding, isolation and filtering, etc. To protect the power supply, The contents of storage.(6) PLC software, also adopted a series of measures to improve the system reliability. For example, using software filter, Since the diagnostic software, Simplifying programming language, etc.2. Operability, PLC operability performance in the following aspects(1) Convenient operation of the PLC operation including input and procedure of change. Most of the adopted PLC programmer input and the change of operation. A programming console provides input information, at least, to show the PLC, programming and adopted the CRT screen display, therefore, the program can show the input directly. The program operation may also directly according to the desired address, contact number or search or order for change, and then. Changes in the information can be displayed on the LCD screen or CRT.(2) Programming, convenient PLC has a variety of programming language is available. For electrical technicians, because the ladder diagram and electrical diagram approaches, easy to learn and understand. Using Boolean mnemonics programming language, very helps programmers programming.(3) Convenient maintenance PLC has since diagnosis function of main
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