基于海为plc的温度控制系统设计

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1、基于海为 PLC 的温度控制系统设计基于海为 PLC 的温度控制系统设计2一、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 PI

2、D 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

3、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,2 RTU；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

4、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、方案设计基于海为 PLC 的温度控制系统设计3四、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

5、准化输出信号主要为 0mA10mA 和 4mA20mA（或 1V5V）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）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基于海为 PLC 的温度控制系统设计4本系统中加热器为阻性负载，其额

6、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）通信图基于海为 PLC 的温度控制系统设计53）程序流程图六、软件方面1）PLC 程序1.PLC 温度读取程序块基于海为 PLC 的温度控制系统设计62.数

7、值处理程序块3.系统指示灯程序块4.PID 运算程序块5.脉冲输出程序块2)PID 参数本系统运用自整定 PID，在运行系统之前开启自整定便可自动整定参数，使其 满足实际要求。基于海为 PLC 的温度控制系统设计7七、仪表参数1）温度变送器通信参数表2）变送器设置通信格式：19200,8,N,2 RTU；3）通信设定HMI 设置通讯格式：19200,8,N,2 RTU；基于海为 PLC 的温度控制系统设计84）触摸屏画面5）触摸屏变量6）海为 PLCModbus 通信地址表基于海为 PLC 的温度控制系统设计98、PLC 在线监控9、控制柜实物图基于海为 PLC 的温度控制系统设计10十、项目

8、总结本款 PLC 的优点：1、编程界面具有直观性，一目了然。2、海为 PLC 具有 MODBUS RTU 通讯协议，和其他设备进行通讯时，寻址比较简 单。3、指令具有以简单代替复杂指令的特点，比如 PID 指令，具有自整定 PID 功能。4、价格便宜，性价比高.建议 PLC 改进的地方：1、PLC 不能进行外部拓展。2、不能在线修改 PLC 程序。3、PLC 掉电后在软件界面看不出提示。依旧是联机状态。十一、参考文献1.海为 PLC 手册2.温度变送器手册3.台达 DOP-B 手册4、SSR 说明书十二、鸣谢在这里感谢我的指导教师和我的学长们，感谢老师能够给我这次机会，使我能在实 践中学习，感谢我的老师和学长们能够慷慨的借给我一些实验用品，这对我的项目进行 具有很大的帮助！同时感谢海为集团有这样的大型活动，能够使我能够接触到这款 PLC ，以提升我的水平，在此再次感谢你们！基于海为 PLC 的温度控制系统设计11