基于PLC的温度控制系统的设计样本

1 引言 1.1 设计目的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、 湿度信息是十分重要的。近年来, 温湿度测控领域进展迅速, 而且随着数字技术的进展, 温湿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。 1.2 设计内容主要是利用 PLC S7-200 作为可编程控制器, 系统采纳 PID 控制算法, 手动整定或自整定 PID 参数, 实时计算控制量, 控制加热装置, 使加热炉温度为为一定值, 并能实现手动启动和停止, 运行指示灯监控实时控制系统的运行, 实时显示当前温度值。1.3 设计目标 经过对温度控制的设计, 提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力, 初步培育在完成工程项目中所应具备的基本素养和要求。培育团队精神, 科学的、 实事求是的工作方法, 提高查阅资料、 语言表示和理论联系实际的技能。2 系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理 2.1.1 PLC 型号的选择本温度控制系统采纳德国西门子 S7-200 PLC。S7-200 是一种小型的可编程序控制器, 适用于各行各业, 各种场合中的检测、 监测及控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中, 或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此 S7-200 系列具有极高的性能/价格比。 2.1.2 PLC CPU 的选择S7-200 系列的 PLC 有 CPU221、 CPU222、 CPU224、 CPU226等类型。。S7-200PLC 硬件系统的组成采纳整体式加积木式, 即主机中包括定数量的 I/O 端口, 同时还能够扩展各种功能模块。S7-200PLC 由基本单元( S7-200 CPU 模块) 、 扩展单元、 个人计算机( PC) 或编程器, STEP 7-Micro/WIN 编程软件及通信电缆等组成。表 2.1 S7-200 系列 PLC 中 CPU22X 的基本单元型号输入点输出点扩展模块数量S7-200CPU221640S7-200CPU222862S7-200CPU22424107S7-200CPU224XP24167S7-200CPU22624167本设计采纳的是 CUP226。它具有 24 输入/16 输出共 40 个数字量 I/O 点。可连接 7 个扩展模块, 最大扩展至 248 路数字量 I/O点或 35 路模拟量 I/O 点。26K 字节程序和数据存储空间。6 个独立的 30kHz 高速计数器, 2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出, 具有PID 控制器。2 个 RS485 通讯/编程口, 具有 PPI 通讯协议、 MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O 端子排可很容易地整体...