PLC在模拟量信号监测与控制中的应用

PLC在模拟量信号监测与控制中的应用 PLC在模拟量信号监测与控制中的应用 圈子类别:PLC (未知) 2009-3-3 13:13:00 [我要评论] [加入收藏] [加入圈子] 金振华 苏巧平 沈承楠 (安徽新华学院电子工程系，安徽 合肥 ，230088) 摘要:在工业生产自动控制或人们的生活中，为了保 证产品质量或安全，对于 模拟量:温度、压力、流量、成分、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。在自动监测系 统中，常常设有上 下限检查、报警及自动处理系统，以提醒操作人员注意，必要时采取紧急措施。 例如，水库蓄水量承受能力的监测，河流水流量的监测，建筑等生 产 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的成 分搭配，电机运转速度的监控„„ 关键词:PLC;模拟量;信号;监测;控制; Abstract: at industry production auto-control, for security of production or guaranteeing quality, we usually put up auto-measure to some simulation parameter, such as temperature, pressure, flux, ingredient and speed. Then take some measure corresponding to measure result. In a system of automatism inspection, we often choose the lower limit and upper limit. Furthermore, in order to remind of the operator notice, we set up alarm and automatism system to take an urgency measures in needing. Such as, endure ability of a reservoir holding ,current of a stream, arrange in ingredient of production material in architecture, rotate speed of engine running „ Keyword: PLC; simulation parameter; signal; inspecting; controlling 温度是工业生产对象中主要的被控参数之一，本文以温度监测与 控制系统 为例，来说明PLC在模拟量信号监测与控制中的应用。该系统具有广泛的应用范 围:如大型家 禽孵坊、电器生产行业和机械加工的某些工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 中„„ 一、控制要求 将被控系统的温度控制在某一范围之间，当温度低于下限或高于上限时，应 能自动 进行调整，如果调整一定时间后仍不能脱离不正常状态，则采用声光报 警，来提醒操作人员注意，排除故障。 系统设置一个启动按钮来启动控制程 序，设置绿、红、黄三台指示灯来指 示温度状态。当被控系统的温度在要求范围内，则绿灯亮， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示系统运行正常; 当被控系统的温度超过上限或低于下限时，经调 整且在设定时间内仍不能回到 正常范围，则红灯或黄灯亮，并伴有声音报警，表示温度超过上限或低于下限。 该系统充分利用电气智能平台现有设 备，引入PLC和变频器于系统中，将 硬件模拟和软件仿真有机结合，有效的运用了平台资源。本文通过对该系统的阐 述，详细介绍了PLC和变频器在模拟量信号监控中的运用。 二、控制系统原理及框图 该系统共涉及四大部分，包括温度传感器、变送器、PLC温度监控系统和外部温 度调节设备。首先，选取监控对象，在其内部(比如孵坊)选取四个采样点，利用四个温度传感器分别采集这四点温度后;通过变送器将采集到的四点温度的采样值 转换为模拟量电压信号，从而得到四个采样点所对应的电压值，输入到PLC的四个模拟量输入端口;PLC温度监控系统将这四点温度读入后，取其平均值，作为 被控系统的实际温度值，将其与预先设定的正常温度范围上下限相比较，得出系统所处状态，并向外部温度调节设备输出模拟量控制信号;外部温度调节设备根据输 出的模拟量的大小来调节温度的上升与下降或保持恒温状态。 本文以0,10V来对应温度0,100?，设置40,60?为系统的正常温度范 围，对应的模拟量电压为4,6V，也即40?(4V)为下限，60?(6V)为上限，调节时间设定为20S。其中，50?(5V)为我们的温度(电压)基 准值。这样，我们就将PLC温度控制系统对温度的监测与控制转变成了PLC对模拟量电压的输入与输出的控制。当被控系统的实际温度低于设定的下限 (40?)时，PLC温度监控系统经过比较运算后，通过其模拟量输出端口向外部温度调节设备输出5-10V的电压，而且输出的电压会根据被控系统实际温度 值的降低而升高，从而改变外部温度调节设备，调节温度的幅度。同理，当被控系统的实际温度高于设定的上限(60?)时，PLC温度监控系统经过比较运算 后，通过其模拟量输出端口向外部温度调节设备输出0~5V的电压，而且输出的电压会根据被控系统实际温度值的升高而降低，从而改变外部温度调节设备，调节 温度的幅度。而当被控系统的实际温度处于设定的温度正常范围(40—60?)时，PLC温度监控系统经过比较后，通过其模拟量输出端口向外部温度调节设备 输出5V恒定的电压，即输出电压的调节基准量，使温度调节设备保持恒温状态。 三、控制算法的原理及流程图 PLC温度控制系统规定模拟量输入端取值范围为0,10V，本文设定其对应于 温度0,100?。要求被控系统的温度控制在40,60?C之间，也就是对应模拟量输入端口的电压范围是4,6V。同时，根据控制的需要，首先设定 50?(对应模拟量输入端口的电压为5V)作为被控系统温度的基准值，对应设定一个输出的电压调节基准量5V。 PLC顺序扫描梯形图程 序，扫描的结果有以下几种情形。假如读取到的四个采样点的温度，经过取平均后大于上限60?(比如70?)，将其与被控系统温度的基准值(50?)比较， 得出两者之间的差值(20?)，也即对应2V，然后用输出的电压调节基准量5V与之相减，从而得到3V作为控制信号来控制外部的温度调节(降温)，接着进 入下一个扫描周期，直至被控系统的温度达到正常范围(40-60?)，如果在设定的调节时间(20S)后，未能恢复到正常范围内，则采用声光报警，红灯 亮;假如读取到的四个采样点的温度，经过取平均后小于下限40?(比如20?)，将其与被控系统温度的基准值(50?)比较，得出两者之间的差值 (30?)，也即对应3V，然后用输出的电压调节基准量5V与之相加，从而得到8V作为控制信号来控制外部的温度调节(升温)，接着进入下一个扫描周期， 直至被控系统的温度达到正常范围(40-60?)，如果在设定的调节时间(20S)后，未能恢复到正常范围内，则采用声光报警，黄灯亮;假如读取到的四个 采样点的温度，经过取平均后处于设定的正常范围40-60?(比如45?)，则输出调节电压的基准量5V，使被控系统保持恒温状态，绿灯亮，然后进入下一 个扫描周期。 四、I/O分配表 输入 输入开关量 功能 %I0.6 实验台/计算机控制切换 %I0.1(%M1) 启动开关 %I0.2(%M2) 停止开关 输出 输出开关量 功能 %Q0.1(%M7) 过低 %Q0.2(%M8) 正常 %Q0.3(%M9) 过高 %Q0.4 过低警鸣 %Q0.5 过高警鸣 %Q0.7 变频器的逻辑输入 五、程序(PLC梯 形图) 六、硬件接线图 七、组态王仿真画面 本系统不仅可以通过硬件操作来了解系统的 工作原理 数字放映机工作原理变压器基本工作原理叉车的结构和工作原理袋收尘器工作原理主动脉球囊反搏护理 ，同时也可 以通过仿真软件的监控画面来生动、直观的了解系统的工作过程。 八、变频器部分 本系统中的变频器是用来代替外部实际的温度调节设备，目的一是介绍变频器的使用;目的二是可以直观的看 到，PLC温控系统根据输入温度值的改变同时也在改变输出的模拟量控制信号。系统中对变频器的应用过程，实际上是应用变频器根据外控电压的变化来改变输出 频率的特性。 为了让其可以根据外控电压来改变频率，其参数设置如下: I—O 菜单中TCC设为“2C” I—O 菜单中AO设为“rFr” drc 菜单中OPL设为“NO” SUP 设为“rFr” 应用PLC的模拟量检测与控制能力，实现对被控过程的温度监测和控制具有广泛的应用场合。本文以 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PLC模拟量控制系统的构成、温度控制流程及程序的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方法。 (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，2004.7. [2].马 国华.监控组态软件及其应用.北京:清华出版社，2003.7. [3].XK-2001型电气智能实验教学系 统实验指导书.济南星科经贸有线公司。2004.5.