1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PLC定型機溫度控制系統遼寧工業大學PLC技術及應用課程設計（論文）題目：PLC控制的定型機溫度檢測系統院（系）：電氣工程學院專業班級：自動化083學號：080302063學生姓名：張文嵩指導教師：（簽字）起止時間：2011.12.19至2011.12.30課程設計（論文）任務及評語院（系）：電氣工程學院教研室：學號080302063學生姓名張文嵩專業班級自動化083課程設計題目PLC控制的定型機溫度檢測系統課程設計（論文）任務課題完成的功能、設計任務及要求、技術參數實現功能：以印染定型機烘房溫度檢測為

2、對象，設計一個PLC控制的定型機溫度檢測系統。該系統實現的功能如下：1、系統每隔30s采集一次烘房溫溫，以中斷方式讀取；2、當溫度達到180時，紅色指示燈常亮，低于100時,紅色指示燈閃爍，溫度在100180之間，綠色指示燈亮。3、正常情況下，系統循環顯示采集的溫度值，顯示器由3位LED顯示器構成。設計任務及要求：1、根據系統功能，確定總體控制方案（包括設計系統組成框圖，分析各部分的作用）2、分析系統的功能與任務，確定輸入輸出信號和類型，選擇PLC型號和擴展模塊。2、建立I/O分配表，完成PLC與輸入/輸出信號的的外部接線；3、按系統的控制要求，用梯形圖設計程序；4、上機調試、完善程序；5、按

3、學校規定格式，撰寫、打印設計說明書一份；設計說明書應在4000字以上。技術參數：溫度范圍0+200；檢測精度為1。顯示精度1。進度計劃布置任務，查閱資料，確定系統的組成（2天）建立I/O分配，完成外部接線設計（1天）按系統的控制要求，完成梯形圖設計（2天）上機調試、修改程序（2天）撰寫、打印設計說明書（2天）6、答辯（1天）指導教師評語及成績平時：論文質量：答辯：總成績：指導教師簽字：年月日注：成績：平時20%論文質量60%答辯20%以百分制計算摘要PLC是一類可編程邏輯控制器，這一系列產品可以滿足多種多樣的自動化控制需要。由于具有緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格及強大的指令，使得S7-2

4、00可以近乎完美地滿足小規模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業自動化問題時，具有很強的適應性。在以PLC控制為核心，印染定型機為被控對象，溫度傳感器為檢測器，實現系統每隔30s采集一次烘房溫溫，以中斷方式讀取；當溫度達到180時，紅色指示燈常亮，低于100時,紅色指示燈閃爍，溫度在100180之間，綠色指示燈亮；系統循環顯示采集的溫度值，顯示在3位LED顯示器上。文章介紹了基于S7-200溫度檢測系統實現以上要求。關鍵字；PLC;西門子；梯形圖目錄TOCo1-3fhzHYPERLINKl_Toc313025062第1章緒論PAGEREF_Toc313025062h

5、1HYPERLINKl_Toc313025063第2章課程設計的方案PAGEREF_Toc313025063h2HYPERLINKl_Toc3130250642.1概述PAGEREF_Toc313025064h2HYPERLINKl_Toc3130250652.2系統組成總體結構PAGEREF_Toc313025065h2HYPERLINKl_Toc313025066第3章硬件設計PAGEREF_Toc313025066h3HYPERLINKl_Toc3130250673.1I/O分配PAGEREF_Toc313025067h3HYPERLINKl_Toc3130250683.2模塊編址PAG

6、EREF_Toc313025068h4HYPERLINKl_Toc3130250693.3PLC的選擇PAGEREF_Toc313025069h5HYPERLINKl_Toc3130250703.4溫度傳感器的選擇PAGEREF_Toc313025070h5HYPERLINKl_Toc3130250713.5定型機溫度檢測系統硬件電路原理圖設計PAGEREF_Toc313025071h6HYPERLINKl_Toc313025072第4章軟件設計PAGEREF_Toc313025072h7HYPERLINKl_Toc3130250734.1PLC設計流程圖PAGEREF_Toc31302507

7、3h7HYPERLINKl_Toc3130250744.1程序流程圖PAGEREF_Toc313025074h7HYPERLINKl_Toc3130250754.2Plc程序梯形圖PAGEREF_Toc313025075h8HYPERLINKl_Toc3130250764.3中斷程序圖PAGEREF_Toc313025076h10HYPERLINKl_Toc313025077第5章課程設計總結PAGEREF_Toc313025077h11HYPERLINKl_Toc313025078參考文獻PAGEREF_Toc313025078h12緒論PLC是早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Pro

8、grammableLogicController,PLC)，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種采用HYPERLINK/view/3868074.htmt_blank微型計算機技術的工業控制裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(PersonalComputer)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC,plc自1969年美國數據設備公司（DEC）研制出現，現行美國，日本，德國的可編程序控制器質量優良，功能強大。定型機是用于工業制造定型用的機器，定型機按種類可分為：鞋面定型機襪子定型機面料定型機印染工序

9、在紡織產品生產中占有重要地位，印染定了紡織量直接決定織品的色澤，外觀，甚至還影響紡織品的生產成本。在印染工序中，影響印染的因素主要有印染液濃度，溫度，液位等，其中溫度控制是重要而又復雜的控制過程。印染過程實際上是執行由工藝人員針對不同織物的一條溫度曲線，每個工藝對印染溫度，升降溫過程都有嚴格要求，否則容易使織物產生色差，缸差，條痕疵點，造成復印染率上升，生產成本的增加。針對印染過程溫度控制的復雜性，設計了基于PLC的印染定型機溫度控制系統，實現對印染過程溫度的控制，從而減少織物疵點，提高生產效率，降低生產成本。課程設計的方案概述溫度控制系統的要求：將系統每隔30s采集一次烘房溫溫，以中斷方式讀

10、取被控系統的溫度控制在100度-180度之間，當溫度低于100度或高于180度時，系統設置一個啟動按紐-啟動控制程序，設置綠，紅2個指示燈來指示溫度狀態。被控溫度在要求范圍內，綠燈亮，表示系統運行正常。LED顯示正常的溫度值。按啟動按鈕，控制系統投入運行。采樣時間到，則將待測的溫度值讀入PLC，若溫度在100180之間，則說明溫度正常，等待下一次采樣。綠燈亮若溫度小于100紅燈閃爍；若溫度大于180紅燈亮設計PLC程序完成該溫度控制。系統組成總體結構硬件組成：S7-200（CPU224）、模擬量輸入擴展模塊EM231、3個LED顯示器、溫度傳感器、2個指示燈。作原理：由溫度傳感器對系統溫度進行

11、檢測，并完成信號標準化、變送功能，由模擬量輸入擴展模塊將信號輸入到PLC中。PLC執行控制功能。2.2系統總體結構圖硬件設計I/O分配本設計采用西門子公司推出的S7-200PLC作為現場控制器，選用CPU224主機模塊，主機模塊集成14輸入/10輸出，I/O共計24點。系統共有開關量輸入2個、開關量輸出9個；模擬量輸入點1個。參照西門子S7-200產品目錄及市場實際價格，選用主機為CPU224，再擴展一個模擬量模塊EM23（4AI）。這樣的配置是最經濟的，表3.1I/O分配表模塊號地址編號信號名稱說明CPU224I0.0總啟動開關按鈕I0.1LED百位器按鈕I0.2LED十位器按鈕I0.3LE

12、D個位器按鈕Q0.1紅燈“1”有效，高溫指示燈Q0.2綠燈“1”有效，正常指示燈EM231AIW0溫度傳感器1輸入電壓值模塊編址主單元CPU224和模擬量單元EM231的連接圖，和I/O的分配圖圖3.2模塊的圖主機I/O模塊1I/OI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5QB0AIW0AIW2AIW4AIW6Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1表3.3模塊I/O分配圖PLC的選擇本設計采用德國西門子公司生產的CPU224小型PLC來實現整個系統的控制。西門子S7-200系列PLC

13、是西門子公司20世紀90年代推出的整體式小型可編程控制器，開始被稱為CPU21X，后被稱為CPU22X。其結構緊湊、功能強，具有很高的性能價格比，在中小規模控制系統中應用廣泛。在此設計中我們選擇S7-200CPU224，它具有14輸入/10輸出，I/O共計24點。存儲容量大，有7個擴展模塊，有內置時鐘，有更強的模擬量和高速計數處理能力圖3.3S7-200CPU224圖溫度傳感器的選擇為了測量印染定型機烘房溫度，以達到滿意的控制效果。選擇溫度傳感器烘房溫度測量在自動控制系統中，測控結果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選擇是否合理。作為PLC測控系統前向通道的關鍵部件，在選擇傳感器時應考慮以下幾

14、個方面：根據測控對象與環境確定傳感器的類型；傳感器的靈敏度、頻率響應特性：線性范圍、穩定性以及精度的選擇、性能與價格。系統的溫度信號的檢測采用鉑電阻PT100，PT100是鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0時阻值為100歐姆，在100時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的的阻值會隨著溫度上升它的阻值是成勻速增漲的。鉑電阻具有測量精度高、性能穩定可靠的特點，在工業上廣泛用于-200+500之間的溫度測量定型機溫度檢測系統硬件電路原理圖設計定型機溫度檢測系統硬件電路CPU224，LED顯示器和指示燈連接圖

15、。3.5連接原理圖軟件設計開始接通定時器30秒后重新開始計時開始脈沖連接中斷當溫度=180LED顯示紅燈亮綠燈亮當溫度100當溫度100紅燈閃YYYPLC設計流程圖4.1程序流程圖Plc程序梯形圖4.1梯形圖4.1梯形圖（續）中斷程序圖4.2中斷程序圖課程設計總結可編程控制器(PLC)技術是一門實踐性很強的專業課，可編程控制器技術在當今社會發展異常迅速，各生產廠家也推出了許多強大的新型PLC、各種特殊模塊和通信聯網器件，使可編程控制器成為集微機技術、自動化技術、通信技術于一體的通用工業控制裝置，成為實現工業自動化的一種強有力的工具。通過這次課程設計，我將以前上課時學到的PLC的基本編程方法進行

16、了實踐，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做課程設計以前，我們對掌握的技能都是思想上的，對一些細節不加重視，當我們把自己想出來的程序下載到PLC中的時候，問題出現了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。通過解決一個個在調試中出現的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過這次課程設計，我了解了PLC基本邏輯指令的應用，理解了區間比較指令的應用范圍，熟悉了編程的方法和技巧，知道怎樣去設計一個PLC應用程序，也感覺得到了PLC在控制方面的巨大優勢和潛力，同時也更增強了我學好PLC的決心和信心。在這次課程設計的過程中，由于PLC編程軟件存在一定的局限性,從而導致在把程序導入Word時發生了很大的困難,我們只能通過屏幕捕捉、圖形剪切，最后才能完整的把所要求的程序寫在Word里，如果有更好的編程軟件,相信我們會把PLC學得更好,課程設計也會做得更有質量。在這次課程設計中，我得到了老師和同學們的許多幫助，在此對他們表示感謝。參考文獻1西門子公司.S7-200可編程控制器系統手冊，20022袁任光可編程序控制器(PLC)應用技術與實列M華南理工大學出版社，20013胡紹林，孫國基過程監控技術及其應用.北京：國防工業出版社，2001：4萬蘭風.電子稱重式皮帶自動配煤控制系統.包鋼科技