工业生产中温度监控的设计(附件)【字数:7680】
目录
一、 引言 1
(一) 温度控制的发展背景 1
(二) 温度控制在国内外的发展现状 1
(三)本论文的主要研究内容 2
二、方案设计及元器件的选择 3
(一)工业生产中温度监控方案设计 3
(二)西门子S7200PLC的简介 3
(一)PLC的硬件组成 3
(二) PLC的工作原理 4
(三)扩展模块EM235的简介 4
(四)温度传感器的简介 5
三、系统硬件的设计 6
(一)主控程序的设计 6
(二)扩展模块EM235的电路设计 6
(三) 温度传感器的电路设计 7
四、控制系统PLC软件设计 8
(一)编程环境 8
(二)编程的具体步骤及注意事项 8
(三)PLC程序流程的设计 9
(四)PLC的软件设计 10
五、系统的调试仿真与结果分析 12
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录 17
引言
温度控制的发展背景
温度表示的是物体的冷热变化水平,是重要的物理参数。许多相关技术经济指标,比如 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072#
能源节约、生产效率的提高,与温度的测量和控制直接相联系。现代的工业技术都许多离不开温度控制。在各个领域都有温度控制相关的设备和技术。
温度是控制管理系统可以经常需要进行测量、控制和保持的变化量,温度控制技术已成为工业企业生产、科研教学活动中的一个非常重要环节。成功地将温度控制在规定的范畴之内,是温度控制成功的重要因素,导致其在许多领域中得到了一个广泛研究应用。温度控制方面的应用大都采用继电器控制技术居多,逻辑控制通过外部接线的方法实现,导致控制系统的体积庞大、能源消耗高且故障率居高不下等问题,无法保证生产快速有效的进行。随着计算机控制的技术快速发展的状况,拥有一系列问题的传统继电器控制技术方案终将会被社会淘汰,而拥有众多优点的PLC控制技术将取而代之 。
温度控制在国内外的发展现状
自1970年以来,由于需要用于工业过程控制,尤其是微电子技术的飞速发展和计算机技术的进步,以及在自动控制理论与设计的发展,促进了国内外相关控制系统的快速发展,并且在智能化,自适应,参数调整等方面,取得了一系列研究成果。在这个问题方面上,以亚洲国家日本、和西方国家美国、德国、瑞典等国的技术发展遥遥领先,研发设计出了一些商业性高、工作性能优异的仪器,得到了各领域的认可。
现代社会中比较盛行和使用最多的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统,基于PLC 的温度控制系统等。
单片机的发展中国历史上虽然不是很长久,但凭着其体积小、价格低、性能强大和可靠性高等一系列特点,得到许多研究生产领域的认同并已经被广泛的使用。单片机得到认可的同时也未曾停下发展的步伐,从一开始的低速4位机升级高速32位单片机,它的整体性能和系统稳定性有了进一步的提高。尤其在稳定的运行环境,单片机的控制系统的工作精度高。但与其他温度控制系统进行相比较而言,单片机却具有响应速度较慢、中断源少的缺点,不能很好的满足控制过程复杂的、高要求的系统中使用的条件。
可编程逻辑控制器是基于一个专用的数字控制计算机,拥有着高可靠性、强大的抗干扰性能以及编程简单,使用方便等一系列特点,同时具有高性价比的优势,因而在生产制造领域中广泛得到应用。因此,PLC占据和拥有着非常大的市场份额,其发展前景也是一片光明。
按照温控系统的发展现状来分析,即使温控系统在我国各行各业的应用已经是非常普遍了,但从生产的温控精度等方面来讲,整体水平发展程度依然不高,与西方的美国、德国等发达国家相比还有着很大的距离。点位控制和常规的PID控制器占据主要地位在国内的成熟产品中,比较适用于一般温度系统控制中,对于滞后严重、复杂多变、变化程度高的温控系统难以起到预期的效果。适高场合的智能温度控制,国外已经有不少成熟产品应用于生产中,而国内企业的相关技术发展还不达标。因中国开发工作的滞后行以及国外相关技术施行对中国保密的措施,造成中国相关技术和设备的发展远落后于世界。发展迅速的国外的温控系统,在智能化、参数自整定等方面取得了一系列成果。目前,国外的温度控制系统快速向高精度,智能化,小型化等方向前进。
(三)本论文的主要研究内容
本文选用了主机为CPU224一台西门子S7200PLC来作为主控器件,结合了一个模拟量模块EM235(4Al/1AO)、温度传感器等一些器件,设计出了一款具有较高性能的温度监控系统,能够实现对工业室内的温度进行实施快速检测的监控系统,并且能够及时发出警报,以便人工做出处理应对。
为了实现这些功能,本论文将从以下几个方面进行设计:
1.工业生产中温度监控的设计的基本功能设计主要分为如下4个部分:
(1)温度检测电路:直接测量温度的数值。
(2)数据转换电路:将检测的温度转换成电流信号和数字信号。
(3)信息处理电路:将检测到的温度与设定的温度对比,判断是否发出提示信号。
(4)提示电路:发出灯光信号提示用户操作。
2.编写程序并进行调试。
3.仿真。
原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/557449.html