基于PLC的温度自动控制系统的开发与设计

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  摘要:PLC,即可编辑逻辑控制器,是为了工业环境控制而设计的一种数字运算操作电子系统。可以在其内部执行各种操作指令,包括逻辑运算、顺序控制、定时、计数及算数运算。同时,通过数字或模拟信号的输入、输出控制各种外围电路、设备,实现自动化控制。本文针对相关问题进行分析,以供參考。
  关键词:PLC;温度自动控制;开发
  引言
  温度控制对工业生产尤其是在一些机械加工、化工生产企业是非常关键,需要对生产时使用的温度进行精确控制,这种精确控制要求,需要使用温度控制系统来满足生产的需要。在传统温度控制系统主要是采用继电器来实现温度控制,这种控制方式在能耗上较多,还有占用面积大的缺点,最主要的是工作效率低,使其不能够满足现在工业生产要求,因此传统控制系统会逐渐被计算机控制系统的可编程控制器所取代。因此,在研究温度控制系统中,需要对温度控制系统为研究对象,了解其运行和工作原理,方便以后对其使用。
  1可编程控制器的编程方法概述
  目前的PLC编程语言主要有梯形图、语句表、逻辑图、高级语言等。梯形图这种方法比较适合于初频道接触PLC的编程人员使用,因为它比较直观,简单易懂,只要具备基本的电路知识,易看懂易编程。语句表用助记符表示的PLC的一个功能,用语句表编写比用梯形图编写扫描时间较少,但对于初学者和复杂的功能有一定的难度。逻辑图是用逻辑关系表达出来的方式编程,它具有逻辑关系比较、清晰,但不易懂。高级语言如C语言,Basic语言或专门的高级语言一般是中高型PLC。
  2可编程控制器系统的流程设计
  为了满足在工业的使用过程中对温度的要求,在初始启动过程中需要不断测试加热炉水的温度,并且使用测定温度值和SP进行相比较,同时还需要对PID的调节以及SCR的调节。最后的工作内容中是根据加热炉中的温度和系统中SP数据进行几何计算,以此来比较之间存在的差异进行相应的调试工作。
  3系统测试
  预设温度设置为30℃,通过空调调节整体环境温度,使用该温度自动控制系统采集环境温度并调节温度至预设值。调节整体温度在不同的范围,进行了5次测试,温度数据变化情况如表1所示。
  将预设温度设置为20℃,调节整体温度在不同的范围,进行了5次测试,温度数据变化情况如表2所示。
  由上述实验可知,实际环境温度低于或高于预设温度,该系统均可较为准确的将环境温度调节至预设温度,实现温度的自动控制。为了进一步测试系统的稳定性和可靠性,进行了较长时间的温度数据采集和温度自动控制测试实验。由于温度的变化是缓慢的,故为了减少存储资源与功耗资源的浪费,系统2分钟采集一次温度数据。将预设温度设置为30℃,记录存储的温度数据信息如图3所示。
  将预设温度设置为20℃,记录存储的温度数据信息如图4所示。
  由上述实验可知,该系统能够实现在不同预设温度下长时间的温度自动控制,维持局部温度在预设温度的上、下限范围内。
  4可编程控制器系统调试
  在可编程控制器的软件设备存储主要是在PC机上,因此在开展的调试工作主要是从这个方面开始,开展调试工作可以分成三个步骤来完成 :(1)开展软件调试过程中首先需要对工艺生产需要的温度进行分析,(2)在掌握输入的数据信息以后,还需要使用编程方式把参数输入到 PC 机中,以此来保证运行的合理性 ;(3)完成参数输入工作以后,是开展调试工作,主要是根据数据的变化来调整PID的数值已达到所需要的结果
  结束语
  在对PLC系统使用在温度控制系统研究中,主要是对温度控制系统流程研究,在分析流程的基础上融合可编程控制器的功能,以此来实现温度控制的目的。对于该系统的研究过程中还有着很多需要完成的内容,使可编程控制器更好服务温度控制,以此来满足工业生产时对温度的需求。
  参考文献
  [1]吕科东.基于RBF神经网络PID控制在加热炉温度控制系统中的应用[A].天津市电子工业协会.天津市电子工业协会2019年年会论文集[C].天津市电子工业协会:天津市电子工业协会,2019:6.
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