電爐爐溫PLC設(shè)計(jì)講解

1、期由2孽比2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料院、部：電氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名：蔡和欽指導(dǎo)教師：劉沖職稱副教授陸秀令職稱教授專 業(yè)： 自動(dòng)化班級(jí)： 0902班學(xué)號(hào)：09401040237材料清單1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書2開題報(bào)告3工作進(jìn)度檢查表4指導(dǎo)教師評(píng)閱表5評(píng)閱評(píng)語(yǔ)表6答辯資格審查表7答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表8畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書院系：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化指導(dǎo)教師劉沖、陸秀令學(xué)生姓名蔡和欽課題名稱電爐爐溫PLC控制內(nèi) 容 及 任 務(wù)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：根據(jù)控制要求，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行電爐爐溫控制 的原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系 統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：1、編寫出系統(tǒng)動(dòng)作流程圖；2、選擇可編程控制器；3、編寫可編程I/0端口分配表；4、繪制PLC外部接線圖；5、編寫程序梯形圖；6、進(jìn)行系統(tǒng)仿真，實(shí)現(xiàn)爐溫的控制要求；編寫報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書寫工整擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo)1 .設(shè)方f PLC的溫控曲線程序，系統(tǒng)米用閉環(huán) PID調(diào)節(jié)，使電爐溫度按設(shè)定的溫控曲線變化。2 .首先，對(duì)電爐進(jìn)行加熱，此時(shí)溫度逐漸開始升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定值 D16時(shí)，停止升溫，則形成第一段溫控曲線。3 .當(dāng)?shù)谝黄脚_(tái)恒溫時(shí)間 D

3、18一過，電爐溫度又開始逐漸升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定值D36時(shí)，停止升溫，則形成第二段溫控曲線。4 .當(dāng)?shù)诙脚_(tái)恒溫時(shí)間 D38一過，電爐溫度開始逐漸升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定值D56時(shí)，停止升溫，則形成第三段溫控曲線。5 .當(dāng)?shù)谌脚_(tái)恒溫時(shí)間 D58一過，電爐爐溫開始逐漸降低，當(dāng)爐溫達(dá)到0時(shí)停止，則第四段溫控曲線形成。6 .當(dāng)電爐內(nèi)溫度超過系統(tǒng)設(shè)定的上限值或者下限值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警進(jìn) 度 安 排起止日期工作內(nèi)容備注2012年1月5日到2013年2月25日審閱課題，完成框架設(shè)計(jì)。由于實(shí)習(xí)的安排可能有所調(diào)整。2013年3月24日前上交開題報(bào)告，指導(dǎo)老師審閱報(bào)告。2013年3月25日到2013年4月25日進(jìn)行資

4、料的收集和分揀，設(shè)計(jì)論文的總體方案。2013年4月26日到2013年5月25日將論文初稿交于指導(dǎo)老師評(píng)閱2013年5月25日到2013年5月31日論文初稿進(jìn)行修改和完善，做好答辯準(zhǔn)備。2013年6月5日到2013年6月9號(hào)進(jìn)行答辯主 要 參 考 資 料1史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)M.化學(xué)工業(yè)出版社，20102周梅芳，金向平.基于PLC的智能PID控制方法及其應(yīng)用M.化工自動(dòng)化與儀表，19983鐘義新，彭侃.可編程控制器原理與應(yīng)用M.華南理工大學(xué)出版社，20044陶永華，葛盧生.新型PID控制及其應(yīng)用M.機(jī)械工業(yè)出版社，20015邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信與應(yīng)用J.清華大學(xué)，19986

5、戴一平.可編程序控制器技術(shù)M.機(jī)械工業(yè)出版社，20037鄧則名.電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.機(jī)械工業(yè)出版社，20048王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù)J.北京航空航天大學(xué)出版社，19969李振安.工廠電氣控制技術(shù)M.重慶大學(xué)出版社，200310熊葵.電氣邏輯控制技術(shù)J.科學(xué)出版社，200411 丁起英，徐巖，劉俊偉.PLC和微機(jī)在熱處理設(shè)備上的應(yīng)用J.應(yīng)用能源技術(shù)，200512錢兵，呂國(guó)芳，王強(qiáng).PLC在熱處理生產(chǎn)線中的應(yīng)用M.自動(dòng)化與儀表，2004教研室 意見年 月曰院主管領(lǐng)導(dǎo) 意見年 月曰2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開題報(bào)告院系:電氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名蔡和欽學(xué)號(hào)09401040237班級(jí)0

6、902 班指導(dǎo)教師劉沖、陸秀令專業(yè)自動(dòng)化課題名稱電爐爐溫PLC控制一.對(duì)指導(dǎo)教師下達(dá)的課題任務(wù)的學(xué)習(xí)與理解本次課題主要是基于 PLC技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)， PLC = Programmable Logic Controller , 可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它 采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì) 數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。在今天，PLC應(yīng)用已十分廣泛和深入，PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但要熟練掌握PLC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和編程技術(shù)，而且還要具備

7、扎實(shí)的PLC硬件方面的理論和實(shí)踐知識(shí)。我設(shè)計(jì)的是基于 PLC電爐爐溫控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)考核我們大學(xué)四年綜 合素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，特別注重基礎(chǔ)理論的實(shí)用性和技術(shù)內(nèi)容的先進(jìn)性，充分體現(xiàn)了 PLC技術(shù)的新發(fā)展，來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)基于現(xiàn)代PLC技術(shù)的電路控制系統(tǒng)。二.閱讀文獻(xiàn)資料進(jìn)行調(diào)研的綜述內(nèi)容及任務(wù)1、課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）又PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并 通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型

8、的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷?其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)上，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包才CPUS、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組 合配置。2、課題研究的目的和意義由于許多領(lǐng)域都需要對(duì)溫度的監(jiān)控，如工廠的生產(chǎn)設(shè)備、化工領(lǐng)域、航空航天、農(nóng)作物的種植和儲(chǔ)存、實(shí)驗(yàn)室等等.。有很多領(lǐng)域的溫度可能較高或較低，人無(wú)法靠近或現(xiàn)場(chǎng) 無(wú)需人力來(lái)監(jiān)控，我們可以用遠(yuǎn)程監(jiān)控，坐在辦公室里就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)

9、進(jìn)行監(jiān)控，又方便又節(jié)省人力。綜上所述，基于 PLC在實(shí)驗(yàn)電爐控制系統(tǒng)主要在功能上力求軟硬件結(jié)合，能夠較好的解決傳統(tǒng)加熱電爐溫控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。同時(shí)力求在設(shè)計(jì)便捷有效，精度高，工作 可靠且易于拓展，集成在 PLC內(nèi)部的PID指令使用簡(jiǎn)單易于上手，而本課題研究主要也 是從上述問題中進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，達(dá)到電路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性及可利用性。3、選題依據(jù)、主要的研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案(1)選題依據(jù)1、根據(jù)本專業(yè)的研究方向。2、熟悉可編程控制器電氣控制系統(tǒng)。3、電爐在工業(yè)溫度控制中必不可少，了解并設(shè)計(jì)其溫度控制系統(tǒng)。(2)主要的研究?jī)?nèi)容1、確定系統(tǒng)的各種工序，繪制系統(tǒng)的工藝流程圖。2、PLC選型及I/

10、O分配。3、設(shè)計(jì)、繪制梯形圖，滿足各控制要求。4、繪制電氣原理圖、外部接線圖等。5編程設(shè)計(jì)說明書。(3)研究思路了解電阻爐的工作原理和工作過程，選擇出合適研究方案，根據(jù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和 要求繪制出原理圖，再根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)。(4)方案選擇所需要的設(shè)備和器件-三菱公司生產(chǎn)的 FX2N PLC主機(jī)、FX2N-4AD FX2N-2DA 模塊、溫度變送器、光耦隔離器等；設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，分析溫控曲線，設(shè)計(jì)PLC的溫控曲線程序，系統(tǒng)采用閉環(huán) PID調(diào)節(jié)，使試驗(yàn)電爐溫度按設(shè)定的溫控曲線變化；進(jìn)行試驗(yàn)電 爐監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)，將其連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)溫度的監(jiān)控，有試驗(yàn)電爐運(yùn)行界面，溫 度變化曲

11、線界面，故障顯示界面，溫度數(shù)據(jù)報(bào)表界面。通過溫度的變化曲線，可更方便 了解系統(tǒng)的溫度變化。通過故障界面，可使得系統(tǒng)得溫控更加放心，如若發(fā)生故障，可 以通過報(bào)警提示直接查看故障起源，以最快的速度解決問題故障，從而使生產(chǎn)系統(tǒng)可以 得到保障。整個(gè)系統(tǒng)通過模擬量模塊的使用、PID指令的運(yùn)用、PLC程序設(shè)計(jì)等一系列的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電爐的溫度監(jiān)控。通過組態(tài)的軟件的模擬界面，從而可以直觀的控制 系統(tǒng)的溫度。起止日期工作內(nèi)容備注進(jìn)度 安排2012年1月5日到審閱課題，完成框架設(shè)計(jì)。由于實(shí)2013年2月25日習(xí)的原2013年3月24日前上交開題報(bào)告，指導(dǎo)老師審閱報(bào)告。因時(shí)間2013年3月25日到2013年4月2

12、5日進(jìn)行資料的收集和分揀，設(shè)計(jì)論文的總體方案。安排可 能有所 調(diào)整。2013年4月26日到2013年5月20日將論文初稿交于指導(dǎo)老師評(píng)閱2013年5月25日到2013年5月31日論文初稿進(jìn)行修改和完善，做好答辯準(zhǔn)備。2013年6月5日到2013年6月9號(hào)進(jìn)行答辯參 考 文 獻(xiàn)1史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)M.化學(xué)工業(yè)出版社，20102周梅芳，金向平.基于PLC的智能PID控制方法及其應(yīng)用M.化工自動(dòng)化與儀表，19983鐘義新，彭侃.可編程控制器原理與應(yīng)用M.華南理工大學(xué)出版社，20044陶永華，葛盧生.新型PID控制及其應(yīng)用M.機(jī)械工業(yè)出版社，20015邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信與應(yīng)用

13、J.清華大學(xué)，19986戴一平.可編程序控制器技術(shù)M.機(jī)械工業(yè)出版社，20037鄧則名.電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.機(jī)械工業(yè)出版社，20048王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) J.北京航空航天大學(xué)出版社，19969李振安.工廠電氣控制技術(shù)M.重慶大學(xué)出版社，200310熊葵.電氣邏輯控制技術(shù)J.科學(xué)出版社，200411 丁起英，徐巖，劉俊偉.PLC和微機(jī)在熱處理設(shè)備上的應(yīng)用J.應(yīng)用能源技術(shù)，200512錢兵，呂國(guó)芳，王強(qiáng).PLC在熱處理生產(chǎn)線中的應(yīng)用M.自動(dòng)化與儀表，2004指導(dǎo)教師 批閱意見指導(dǎo)教師（簽字）年 月日湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度檢查表題目電爐爐溫PLC控制學(xué)生姓名自本0

14、902班 |蔡和欽班級(jí)學(xué)號(hào)專業(yè)自動(dòng)化09401040237指 導(dǎo) 教 師 填 寫學(xué)生開題情況學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無(wú)調(diào)整學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù)學(xué)生的英文翻譯情況學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程檢查記錄情況學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“4口認(rèn)真口一口較差尚存在的問題及米取的措施：1、電路設(shè)計(jì)時(shí)，要不要考慮 EMI等的影響？答：可以適當(dāng)考慮，但電磁干擾不會(huì)很大。2、光耦合主要是隔離作用，繼電器也有隔離的作用，可以不加光電隔離直接用繼電 器驅(qū)動(dòng)嗎？答：這個(gè)要根據(jù)干擾信號(hào)的情況確定。3、雙向可控硅SCR有什么特性？它的作用是什么？答：

15、雙向可控硅具有兩個(gè)方向輪流導(dǎo)通、關(guān)斷的特性。雙向可控硅兀件主要用于交 流控制電路，如溫度控制，燈光控制，直流電視調(diào)控。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日院、部意見：負(fù)責(zé)人簽字：年 月 日湖南工學(xué)院2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表院系：電氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名蔡和欽學(xué) 號(hào)09401040237班 級(jí) 自本0902班專 業(yè)自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名劉沖、陸秀令課題名稱電爐爐溫PLC控制評(píng)語(yǔ)：是否同意參加答辯：是口含口指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)分值：指導(dǎo)教師簽字：年 月 日湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱評(píng)語(yǔ)表題目電爐爐溫PLC控制學(xué)生姓名蔡和欽班級(jí)學(xué)號(hào)自本0902班09401040237專業(yè)自動(dòng)化評(píng)閱 教師姓名曹才

16、開職稱教授工作單位湖南工學(xué)院評(píng)分內(nèi)容具體要求總分評(píng)分開題情況 調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù) 并提出實(shí)施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識(shí)的能力。10外文翻譯摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。10設(shè)計(jì)質(zhì)量論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。35創(chuàng)新工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值。10撰寫質(zhì)量結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范， 符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。15綜合能力能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題。20總評(píng)分評(píng)閱教師 評(píng)閱意見評(píng)閱成績(jī)?cè)u(píng)閱教師簽名日期湖南工學(xué)院畢

17、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表題目電爐爐溫PLC控制學(xué)生姓名蔡和欽學(xué) 號(hào)09401040237專業(yè)自動(dòng)化指導(dǎo)教師劉沖、陸秀令、主要的研究步驟及任務(wù)1、編寫出系統(tǒng)動(dòng)作流程圖；2、選擇可編程控制器；3、編寫可編程I/O端口分配表；4、繪制PLC外部接線圖；5、編寫程序梯形圖；6、進(jìn)行系統(tǒng)仿真，實(shí)現(xiàn)爐溫的控制要求；、擬達(dá)到的要求：1 .設(shè)計(jì)PLC的溫控曲線程序， 系統(tǒng)采用閉環(huán)PID調(diào)節(jié)，使電爐溫度按設(shè)定的溫控曲線 變化。2 .首先，對(duì)電爐進(jìn)行加熱，此時(shí)溫度逐漸開始升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定值D16時(shí)，停止升溫，則形成第一段溫控曲線。3 .當(dāng)?shù)谝黄脚_(tái)恒溫時(shí)間 D18一過，電爐溫度又開始逐漸升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定

18、值D36時(shí)，停止升溫，則形成第二段溫控曲線。4 .當(dāng)?shù)诙脚_(tái)恒溫時(shí)間 D38 一過，電爐溫度開始逐漸升高，當(dāng)達(dá)到溫度設(shè)定值D56時(shí)，停止升溫，則形成第三段溫控曲線。5 .當(dāng)?shù)谌脚_(tái)恒溫時(shí)間 D58一過，電爐爐溫開始逐漸降低，當(dāng)爐溫達(dá)到0時(shí)停止，則 第四段溫控曲線形成。6 .當(dāng)電爐內(nèi)溫度超過系統(tǒng)設(shè)定的上限值或者下限值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警畢業(yè)設(shè)計(jì)論文已完成且符合學(xué)校規(guī)范要求，現(xiàn)向?qū)W院申請(qǐng)答辯！申請(qǐng)人簽名：日期:資 格 審 查 項(xiàng) 目是否01工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求02文檔資料是否齊全（任務(wù)書、開題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿 論文及其相關(guān)附件資料等）03是否完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)04完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求0

19、5是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師簽名：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見：符合答辯資格，同意答辯 口不符合答辯資格，/、同意答辯口審查小組成員簽名：月日注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫湖南工學(xué)院2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表院：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化學(xué)生姓名蔡和欽學(xué)號(hào)0940104237班級(jí)0902 班答辯 日期課題名稱電爐爐溫PLC控制指導(dǎo) 教師劉沖陸秀令成績(jī)?cè)u(píng)定分值評(píng)定小計(jì)陸秀令陳堅(jiān)王小虎王勇剛李欣課 題介 紹思路清晰，語(yǔ)言表 達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚， 論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法 科學(xué)，分析歸納合理， 結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論 文）有應(yīng)用

20、價(jià)值。30答_1_、工 解表現(xiàn)思維敏捷， 回答問題有理 論根據(jù)，基本概 念清楚，主要問 題回答準(zhǔn)確大、 深入，知識(shí)面 寬。必 答 題40自 由 提 問30合計(jì)100答辯評(píng)分分值：答辯小組長(zhǎng)簽名：答辯成績(jī)a：X20% =指導(dǎo)教師評(píng)分分值：指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)b:X60% =評(píng)閱教師評(píng)分分值：評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī) c：X20% =最終評(píng)定成績(jī)：分?jǐn)?shù)：等級(jí)：答辯委員會(huì)主任簽名：年 月 日說明：最終評(píng)定成績(jī)=a+b+c,三個(gè)成績(jī)的百分比由各學(xué)院自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的10%左右尚有2孽沈2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書電爐爐溫PLC控制院、部：電氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名：蔡和欽指導(dǎo)教師：劉沖 職稱 副教授陸秀令

21、職稱 教授專 業(yè)：自動(dòng)化班 級(jí)：自本0902班完成時(shí)間：2013年6月摘要本課題介紹了通過PLC控制器，使系統(tǒng)按設(shè)定的溫控曲線，對(duì)電爐進(jìn)行溫度 無(wú)差控制（PID調(diào)節(jié)）；通過MCGSS態(tài)軟件，制作系統(tǒng)監(jiān)控界面，對(duì)溫度進(jìn)行實(shí) 時(shí)監(jiān)控， 使原有的溫度監(jiān)控得到更精準(zhǔn)的控制。 整個(gè)系統(tǒng)通過模擬量模塊的使用、 PID指令的運(yùn)用、PLC程序設(shè)計(jì)等一系列的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電爐的溫度監(jiān)控。通過組 態(tài)的軟件的模擬界面，從而可以直觀的控制系統(tǒng)的溫度。本課題所需要的器件和設(shè)備有FX2NPLCE機(jī)、4通道溫度傳感器模擬量輸入 模塊FX2N-4AD-TC 2通道模擬量輸出模塊FX2N-2DA溫度變送器、光耦隔離器 等， 通過分

22、析溫控曲線設(shè)計(jì)四段溫控曲線程序。 溫度控制系統(tǒng)采用 PID 控制系統(tǒng)。 主回路用雙向可控硅對(duì)加熱器進(jìn)行控制， 雙向可控硅采用過零出發(fā)方式， 與主回 路共同構(gòu)成調(diào)功器。 通過溫度變送器將爐膛溫度進(jìn)行檢測(cè)， 并將變送器輸出通過 FX2N-4AD-TC專換后送給PLG作為溫度反饋信號(hào)。本文分別就電熱爐的控制系統(tǒng)工作原理，溫度變送器的選型、PLCE置、組態(tài)軟件程序設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行闡述。 通過改造電熱爐的控制系統(tǒng)具有響應(yīng)快、 穩(wěn) 定性好、可靠性高 , 控制精度好等特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)控制有現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞： 電熱爐的控制系統(tǒng)；溫度控制；PLC； PIDABSTRACTThis topic through the

23、 PLC controller is introduced, the system according to the set temperature control curve, and the test furnace temperature without differential (PID) control; System is made by the MCGS configuration software, monitoring interface, real-time monitoring of temperature, the original monitoring to get

24、more accurate temperature control. The whole system through the use of analog module, the use of PID instruction, PLC program design and so on a series of design, test the temperature of the furnace monitoring. Through the configuration software of the simulation interface, which can be intuitive co

25、ntrol system of temperature.This topic need the devices and equipment have FX2NPLC host, 4 channel temperature sensor analog input module FX2N - 4 AD - TC, 2 channel analog output module FX2N - 2 da, temperature transmitter, optical coupling isolator, etc., through the analysis of temperature contro

26、l curve design four temperature control curve. The temperature control system using PID control system. Main loop with bidirectional thyristor to control the heater, bidirectional thyristor zero start way, with the main loop constitute the dynamometer. Through the temperature transmitter will test o

27、f furnace temperature, and the transmitter output through the FX2N - 4 AD - TC converted to PLC, as the temperature feedback signal.This paper on the heating boiler control system works, selection of temperature transmitter, PLC configurations, the configuration software design aspects were describe

28、d. Through the transformation of electric boiler control system has fast response, good stability, high reliability, control accuracy and good features, practical significance for industrial control.Key words heating boiler control system ； temperature control cascade control ; PLC; PID1 緒論 11.1 課題背

29、景 11.2 課題的現(xiàn)狀及主要意義 11.3 課題的主要內(nèi)容 22 電爐爐溫PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 32.1 爐溫控制系統(tǒng)核心硬件及框圖 32.2 PLC 的選型與 I/0 的分配 42.3 軟元件的分配 52.4 PLC外部接線圖 62.4.1 溫度檢測(cè)電路 72.4.2 過零檢測(cè)電路 82.5 模擬量輸入 / 輸出模塊 92.5.1 模擬量輸入模塊FX2N-4AD-TC92.5.2 模擬量輸出模塊FX2N-2DA102.5.3 輸入輸出模塊的操作 112.6 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 122.6.1 溫控曲線的形成 122.6.2 模擬量的處理 132.6.3 PID 調(diào)節(jié) 142.7 PID的應(yīng)用

30、152.7.1 PI算法分析 163電爐爐溫PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 183.1 常見的梯形圖的設(shè)計(jì)方法 183.2 控制程序的設(shè)計(jì)思路 183.3 系統(tǒng)流程框圖 203.4 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) 213.4.1 啟動(dòng)停止梯形圖 213.4.2 四段溫控曲線形成的梯形圖 213.4.3 PID控制程序梯形圖 264 MCGSa件的介2§與仿真 294.1 MCGS軟件的簡(jiǎn)介 294.2 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 294.3 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 304.3.1 溫度監(jiān)控界面 304.3.2 溫度曲線變化界面 324.3.3 報(bào)警界面 324.3.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 334.3.5 腳本程序

31、編寫 34結(jié)束語(yǔ) 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38附錄 A 40附錄 B 461 緒論1.1 課題背景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 各個(gè)領(lǐng)域?qū)囟瓤刂葡到y(tǒng)的精度、 穩(wěn)定性等的要求越來(lái)越高，控制系統(tǒng)也千變?nèi)f化。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、 反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制等等。 隨著電爐廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)， 其溫度控制通常采用模擬或數(shù)字調(diào)節(jié)儀表進(jìn)行調(diào)節(jié)， 但存在著某些固有的缺點(diǎn)。 而采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制， 不僅可以大大地提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。目前在爐溫控制系統(tǒng)中最常采用的是

32、PID 控制， 以 PID 算法為核心的各種形式DDC控制系統(tǒng)，是目前電加熱爐溫度控制系統(tǒng)普遍使用的方法2 o PID調(diào)節(jié)是最成熟且應(yīng)用最廣泛的一種控制方法。 在模擬控制系統(tǒng)中， 其過程控制是將被測(cè)參數(shù)溫度由傳感器變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后輸入調(diào)節(jié)器， 在調(diào)節(jié)器中與給定值進(jìn)行比較。再把比較器的差值經(jīng)PID運(yùn)算后送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變進(jìn)給量，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。 在數(shù)字控制系統(tǒng)中則是用數(shù)字調(diào)節(jié)器來(lái)代替模擬調(diào)節(jié)器， 按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。PID調(diào)節(jié)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便和參數(shù)整定與工程指標(biāo)密切相連等特點(diǎn)， 對(duì)于大部分對(duì)象控制精度也較高， 這些優(yōu)越性使得 PID 結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)器是連續(xù)系統(tǒng)中

33、應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)節(jié)器，一直經(jīng)久不衰，并將繼續(xù)在工程實(shí)踐中發(fā)揮重要的作用。1.2 課題的現(xiàn)狀及主要意義近年來(lái)， 隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高和工藝復(fù)雜性的增大， 爐溫測(cè)量與控制的要求也越來(lái)越高。 在工業(yè)生產(chǎn)中， 有很多行業(yè)有大量的加熱設(shè)備， 如用于熱處理的加熱爐、用于熔化金屬的坩堝爐，以及各種不同用途的加熱爐，反應(yīng)爐，這樣溫度就成為了工業(yè)對(duì)象中一種重要的被測(cè)控對(duì)象， 但是由于爐子的種類， 用途不同，因此，采用的加熱方法及燃料也就不同，如煤氣、天然氣、油、電等，但究其控制系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性而言，基本上都是一階純滯后環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明， 用于工業(yè)生產(chǎn)中的爐溫控制的微機(jī)控制系統(tǒng)具有高精度、 功能強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的

34、特點(diǎn)， 無(wú)論在提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量， 節(jié)約能源， 還是改善勞動(dòng)條件等方面都顯示出無(wú)比的優(yōu)越性。溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中很重要的一種控制。 溫度控制系統(tǒng)一般具有大慣性、大延時(shí)的特點(diǎn)。在工業(yè)控制中，溫度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型難以確切建立。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)溫度控制，常用的有位式調(diào)節(jié)器和 PID控制器等。位式調(diào)節(jié)器作為一種溫度 控制儀表， 具有一些無(wú)法消除的缺陷， 當(dāng)爐溫大于給定值時(shí)不加電壓， 會(huì)導(dǎo)致超 調(diào)大，常有控制精度差或出現(xiàn)失控；模擬式PID或數(shù)字式PID有較好的控制，但工 作條件在大范圍內(nèi)變化時(shí)，PID控制器的參數(shù)難以確定，使PID控制器不能總是處 于最佳狀態(tài)，而且在控制過程中將發(fā)生大的超調(diào)。隨著PL跋

35、術(shù)的不斷發(fā)展，各PLCT家推出了適于各類過程控制的智能專用模塊，采用PLC空制不僅對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變化適應(yīng)性強(qiáng)， 而且在對(duì)象模型結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變時(shí)， 也能獲得較好的控制效果。本文介紹的PL0度控制系統(tǒng)，克服了超調(diào)大的問題，提高了控制精度。綜上所述，基于PLC在實(shí)驗(yàn)電爐控制系統(tǒng)主要在功能上力求軟硬件結(jié)合，能夠較好的解決傳統(tǒng)加熱電爐溫控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。同時(shí)力求在設(shè)計(jì)便捷有效，精度高，工作可靠且易于拓展，集成在PLC內(nèi)部的PID指令使用簡(jiǎn)單易于上手，而本課題研究主要也是從上述問題中進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究， 達(dá)到電路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 合理性及可利用性。1.3 課題的主要內(nèi)容課題主要內(nèi)容：通過PLC控制器，使系統(tǒng)

36、按設(shè)定的溫控曲線，對(duì)電爐進(jìn)行溫 度無(wú)差控制（PID調(diào)節(jié)）；通過MCGSS態(tài)軟件，制作系統(tǒng)監(jiān)控界面，對(duì)溫度進(jìn)行 實(shí)時(shí)監(jiān)控，使原有的溫度監(jiān)控得到更精準(zhǔn)的控制。經(jīng)過方案的論定，選擇所需要的設(shè)備和器件-三菱公司生產(chǎn)的FX2nPLC主機(jī)、 FX2N-4AD-TC、FX2N-2DA模塊、溫度變送器、光耦隔離器等；設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，分析 溫控曲線，設(shè)計(jì)PLC的溫控曲線程序，系統(tǒng)采用閉環(huán)PID調(diào)節(jié)，使電爐溫度按設(shè) 定的溫控曲線變化； 進(jìn)行電爐監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)， 將其連接起來(lái)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)溫度 的監(jiān)控，有電爐運(yùn)行界面，溫度變化曲線界面，故障顯示界面， 溫度數(shù)據(jù)報(bào)表界 面。通過溫度的變化曲線，可更方便了解系統(tǒng)的溫度變化

37、。通過故障界面， 可使 得系統(tǒng)得溫控更加放心，如若發(fā)生故障，可以通過報(bào)警提示直接查看故障起源， 以最快的速度解決問題故障，從而使生產(chǎn)系統(tǒng)可以得到保障。整個(gè)系統(tǒng)通過模擬量模塊的使用、PID指令的運(yùn)用、PLC程序設(shè)計(jì)等一系列 的設(shè)計(jì)， 實(shí)現(xiàn)電爐的溫度監(jiān)控。 通過組態(tài)的軟件的模擬界面， 從而可以直觀的控 制系統(tǒng)的溫度。282 電爐爐溫PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1 爐溫控制系統(tǒng)核心硬件及框圖爐溫控制系統(tǒng)核心硬件采用可編程控制器（PLQo PLCM有功能強(qiáng)、使用方 便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中PLCE經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。PLC 主要由CPUS塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成，PLC勺特

38、殊功能模塊用來(lái)完 成某些特殊的任務(wù)。在整個(gè)爐溫控制過程中，其輸出形式是模擬量，而 PLCt理的數(shù)字量，因此 需要一個(gè)特殊功能模塊實(shí)現(xiàn)將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成與溫度成比例的數(shù)字量。當(dāng)PLC4行PID控制時(shí)向執(zhí)行器輸出運(yùn)算結(jié)果，也就是控制量，而這個(gè)控制量是數(shù) 字量，執(zhí)行器所要求的信號(hào)是模擬量，所以還需要一個(gè)特殊功能模塊將 PLC俞出 的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸入到執(zhí)行器， 進(jìn)而對(duì)爐溫進(jìn)行控制。其系統(tǒng)框圖如圖1:（溫度有關(guān)）圖1系統(tǒng)框圖電爐PLC控制系統(tǒng)的組態(tài)模擬設(shè)計(jì)是通過組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)的 溫度得到監(jiān)控。它綜合了 PLC技術(shù)，模擬塊的選擇與使用，PID指令的運(yùn)用以及 PLC可編程控制器在熱

39、處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)中使用的組態(tài)軟件是 MCG S由于PLC具有編程方便，使用方便可靠，性價(jià)比高，抗干擾能力好、擴(kuò)展功 能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的使用。 在工業(yè)控制中，通常除了開 關(guān)量以外，還經(jīng)常遇見模擬量，要對(duì)模擬量進(jìn)行控制，就必須首先采集模擬量， 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，PLC才能進(jìn)行處理。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，還需要考慮程序設(shè)計(jì)，組 態(tài)界面設(shè)計(jì)，以及設(shè)計(jì)過程中的器件的選擇等一系列的問題。這就要求我熟悉并掌握及靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。所以，我們最終選定用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量的采集，以控制控制電阻爐溫度。2.2 PLC 的選型與I/O的分配電爐爐溫PLC控制系統(tǒng)輸入信號(hào)量有3個(gè)，其中用于啟動(dòng)

40、、停止的2個(gè)輸入 信號(hào)是開關(guān)量，而電爐加熱系統(tǒng)給定的溫度反饋值輸入信號(hào)是模擬量； 輸出信號(hào) 有2個(gè)，一個(gè)是主回路接觸器KM另一個(gè)模擬量信號(hào)PID調(diào)節(jié)后的溫度值。根據(jù)I/0信號(hào)數(shù)量、類型以及控制要求，選才？ FX2N-16MR主機(jī)（FX2N-ft表系 類名稱，16代表I/0總點(diǎn)數(shù)，M代表基本單元，R代表繼電器輸出），4通道模擬 量輸入模塊FX.n-4AD-TC,2通道模擬量輸出模塊FXN-2DA。這樣共有8個(gè)開關(guān)量 輸入點(diǎn)，8個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，4個(gè)模擬量輸入通道，2個(gè)模擬量輸出通道，能夠 滿足控制要求。I/O分配如下表1所示：表1 I/O地址編號(hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)功能編號(hào)功能編號(hào)啟動(dòng)開關(guān)X001主回

41、路接觸器KMY000停止開關(guān)X0022.3 軟元件的分配表2軟元件分配表X1啟動(dòng)D36第二平臺(tái)溫度設(shè)定值X2停止D38第二平臺(tái)恒溫時(shí)間Y0主回路接觸器KMD41第三斜坡斜率K3X 100= (T4-T3)/ta3x 100D1第一斜坡斜率 K1 X 100= （ T1-T0）/tai x 100 （輸入時(shí)為減少小數(shù)方便輸入，所以先乘以100,然后在程序中再除以100）D42斜坡段采樣（初始值為 K0）D2斜坡段采樣（初始值為 K0）D45第三斜坡積累D5第一斜坡積累D50第三斜坡積累/100D10A斜坡積累/100D56第三平臺(tái)溫度設(shè)定值D12初始值即截距（T0）D58第三平臺(tái)恒溫時(shí)間D14溫

42、控曲線當(dāng)前值D61第四斜坡斜率 K4X 100= (T4-T3)/ta4x 100D16第一平臺(tái)溫度設(shè)定值D62斜坡段采樣（初始值為 K0）D18第一平臺(tái)恒溫時(shí)間D65第四斜坡積累D21第二斜坡斜率K2X 100= ( T1-T0)/ta2 x 100D70第四斜坡積累/100D22斜坡段采樣（初始值為 K0）D82溫度反饋值D25第二斜坡積累D83經(jīng)PID調(diào)節(jié)后的控制量D30第二斜坡積累/100D90D114PID參數(shù)設(shè)定2.4 PLC外部接線圖電爐通過PLC來(lái)控制其溫度，整個(gè)溫控系統(tǒng)的構(gòu)成，通過 FX2N-4AD-TCFX2N-2DA光偶隔離器，過零觸發(fā)器、測(cè)溫元件、溫度變送器等模塊的連接

43、，通 過PLC控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)溫控系統(tǒng)的功能。AC220V光耦隔離器圖2 PLC外部接線圖2.4.1 溫度檢測(cè)電路溫度檢測(cè)是溫度 控制系統(tǒng) 的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到系統(tǒng) 性 能。在PLC溫度控制系統(tǒng)中，溫度的檢測(cè)不僅要完成溫度到模擬電壓量的 轉(zhuǎn)換還要將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送PLC 。其一般結(jié)構(gòu)如圖 3所示。圖3溫度檢測(cè)基本結(jié)構(gòu)溫度傳感器將測(cè)溫點(diǎn)的溫度變換為模擬電壓，其值一般為mA級(jí)，需要放大為滿足 A/D轉(zhuǎn)換要求的電壓值。然后送 PLC的A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，得到表示溫度的電壓數(shù)字量，再用軟件進(jìn)行標(biāo)度變換與誤差補(bǔ) 償，得到測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)際溫度值。本系統(tǒng)利用熱電偶完成爐溫檢測(cè)、FX2N-4

44、AD模塊一個(gè)通道實(shí)現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換。爐溫檢測(cè)與放大電路由熱電偶、低通濾波、信號(hào)放大和零點(diǎn)遷移電 路四部分組成。其電路如圖4所示。+1.5V25(n CZHR2J 300D56Q o24VU2+ 15V+ 15V3a EZH2CW575a RPOND2CP12CP1V72SG741SG741 u0+ ViR1-1-C115(D-15VHondU165a-15V56aDA4 -N2XF|OND圖4爐溫檢測(cè)與放大電路圖中，R1、C1完成低通濾波，R2、RP、2CW51組成零點(diǎn)遷移電路，爐溫檢測(cè)元件采用鍥銘一鍥鋁熱電偶，分度號(hào)為EU-2,查分度表可得，當(dāng)溫度為0700 C時(shí)，輸出電勢(shì)Ui為029.13m

45、V。檢測(cè)信號(hào)經(jīng)二級(jí)放大后送FX2N-4AD模塊，第一級(jí)放大倍數(shù)為50,第二級(jí)放大倍數(shù)為11.2 ,第二級(jí)放大還完成零點(diǎn)遷移，其輸出電壓u。為u 0 (Ui - U2) 11.2(u 1 - U2)5K式中，U2為零點(diǎn)遷移值。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，恒溫值為400600 C,本系統(tǒng)選56K取測(cè)溫范圍為 280700C,將280c作為測(cè)溫起點(diǎn)(零點(diǎn))。調(diào)整多圈電位 器 RP,使 u2=50*11.38=569mV ,當(dāng)爐溫為 280 c時(shí)，ui=11.38mV, u1=569mV, 于是U0=0。經(jīng)零點(diǎn)遷移后，爐溫為280700c時(shí)，川=11.38 29.13mV,u0=09.94V ,A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量

46、為02047。5所示。L1220V2.4.2 過零檢測(cè)電路按設(shè)計(jì)要求，要 求過零檢測(cè)電路在每個(gè)電源周期開始時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈 沖，作為觸發(fā)器的同步信號(hào)，其設(shè)計(jì)電路如圖圖5過零檢測(cè)電路圖中，GNM +5V電源地，LM339為過零比較器.LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，共模范圍很大；差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓。二極管用作LM339輸入保護(hù)。電路的工作波形如圖 6所示。2.5 模擬量輸入/輸出模塊FX2N系列PLC真擬量輸入模塊有：2、4、8通道電壓/電流模擬量輸入模塊，其型號(hào)為FX2N-(2/4/8)AD;另外還有4通道溫度傳感器模擬量輸入模塊，具型號(hào)為FX2N-4AD-P

47、T/TC模擬量輸出模塊有：2、4通道電壓/電流模擬量輸出模塊， 其型號(hào)為FX2N-(2/4)DA。本課題選用FX2N-4AD-TO擬量輸入模塊和 FX2N-2DA 模擬量輸出模塊。2.5.1 模擬量輸入模塊FX2N-4AD-TC(1)模擬量輸入模塊FX2N-4AD-TC勺技術(shù)指標(biāo)FX2N-4AD-TE 4通道12位A/D轉(zhuǎn)換模塊，它可以將模擬電壓或電流轉(zhuǎn)換 為最大分辨率為12位數(shù)字量，并以二進(jìn)制補(bǔ)碼方式存入內(nèi)部16位緩沖寄存器中， 通過擴(kuò)展總線與FX2N®本單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。FX2N-4AD勺技術(shù)指標(biāo)如表3所示:表3 FX2N-4AD-TC技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目電壓輸入電流輸出四通道模擬量電壓

48、或電流的輸入，可通過對(duì)其輸入端子的選擇實(shí)現(xiàn)模擬量輸入范圍DC:-10-10V （輸入阻抗:200KQ ）（絕 對(duì)最大量程± 15VDC）DC:-20 20Ma(輸入阻抗：250Q)(絕對(duì)最大量程 ±32M0)數(shù)字量輸出范圍12位轉(zhuǎn)換結(jié)果，以16位一進(jìn)制補(bǔ)碼方式存儲(chǔ)，具輸出范圍為：-2048-2047分辨率5Mv（10V 默認(rèn)范圍：1/2000）20 HA （20mAM認(rèn)范圍 1/1000 ）綜合精度±1%(在-1010V的范圍)±1%(在-2020Ma的范圍)轉(zhuǎn)換速率常速：15ms/通道；高速：6ms/通道外接輸入電源24 （ ±10% V,

49、55mA可由PLC基本單元供電：5V, 30Ma模擬量用電源-10 10V-4 20mA -20 20MaI/0占有點(diǎn)數(shù)8個(gè)輸入輸出點(diǎn)均可隔離方式模擬與數(shù)字之間為光電隔離；4個(gè)模擬通道之間沒有隔離(2)通道選擇在BFM#0中寫入十六進(jìn)制4位數(shù)字 H 進(jìn)行A/D模塊通道初始化，最低 位數(shù)字控制CH1,，最高位控制CH4每位寫入的數(shù)字含義如下。X=0設(shè)定輸入范圍為-1010V;X=1設(shè)定輸入范圍為420mAX=2設(shè)定輸入范圍為-2020mAX=3關(guān)閉通道。例如BFM#0=33011說明CH1通道設(shè)定輸入電流范圍為420mACH2通道設(shè) 定輸入電壓范圍為-1010V, CH3 CHM通道關(guān)閉。（3）

50、 BFM#29勺狀態(tài)位信息設(shè)置含義，如表 4所示:表4 BFM#29狀態(tài)位信息表#29緩沖器位ONOFFb0:錯(cuò)誤如果b1-b3任意一位為 ON b0=ON A/D轉(zhuǎn)換器的所有通道停止無(wú)錯(cuò)誤b1:偏移量與增益值錯(cuò)誤偏移量與增益值修正錯(cuò)誤偏移量與增益值正常b2：電源/、止常24V DC錯(cuò)誤電源正常b3：硬件錯(cuò)誤A/D或其他硬件錯(cuò)誤硬件正常b10：數(shù)字范圍錯(cuò)誤數(shù)字輸出值小于-2048或大于+2047數(shù)字輸出正常b11：平均值錯(cuò)誤數(shù)字平均米樣值大于 4096或小于0平均值正常b12：偏移量與增益值修止禁止#21緩沖器的禁止位（b1, b0）設(shè)置為（1,0 ）#21緩沖器的禁止位（b1,b0）設(shè)置為（

51、1,0 ）注：b4-b7、b9、b13-b15 無(wú)定義2.5.2 模擬量輸出模塊FX2N-2DA（1）模擬輸出模塊FX2N-2DAfc術(shù)指標(biāo)FX2N-2DAW 2個(gè)通道輸出（CH1-CH2 ,每個(gè)通道均可進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。數(shù)字 量轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出的最大分辨率為 12位，輸出的模擬電壓范圍為-1010V 時(shí)，分辨率為5mV電流范圍為020mA寸，分期節(jié)率為205。FX2N-2DAK術(shù)指 標(biāo)如表5所示：表5 FX2N-2DA技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目電壓輸出電流輸出模擬量輸出范圍DC -1010V（外部負(fù)載阻抗 2RC）DC:020mA（外部負(fù)載阻抗 500Q）數(shù)字輸入范圍帶符號(hào)16位一進(jìn)制（數(shù)值有效位為 11

52、位，符號(hào)位1位）分辨率5mV ( 10V*1/2000 )20 MA (20mA*1/1000)綜合精度±1% (滿量程10V)士 1%(Wfi 程 +20Ma)轉(zhuǎn)換速度4個(gè)通道：2.1ms （使用的通道數(shù)變化不影響轉(zhuǎn)換速度）隔離方式模擬和數(shù)字電路之間用光電耦合器隔離，與基本單兀間是DC/DC轉(zhuǎn)換隔離，模擬通道之間沒有隔離外接輸入電源24 （1 ±10%） V DC, 200mA基本單元或擴(kuò)展單元內(nèi)部供電：5V,30MaI/0占有點(diǎn)數(shù)占用8個(gè)I/0點(diǎn)（2）通道選擇BFM#財(cái)輸出模式選擇緩沖寄存器，BFM#0勺每一位可由g據(jù)需要對(duì)FX2N-2DA 輸出模式進(jìn)行選擇（電壓型或電

53、流型），BFM#（fr應(yīng)寫入十六進(jìn)制2位數(shù)字H" 進(jìn)行DA模塊通道初始化。最低位數(shù)字代表通道 CH1最高位數(shù)字代表通道 CH2 每位寫入的數(shù)字含義如下。X=0設(shè)置電壓輸出模式，范圍為-1010V;X=1設(shè)置電流輸出模式，范圍為420mAX=2設(shè)置電流輸出模式，范圍為020mA例如BFM#0=H02U說明CH1通道設(shè)定電流輸出模式，范圍為 020mA CH2 通道設(shè)定電壓輸出模式，范圍為-1010V。2.5.3 輸入輸出模塊的操作FX-4AD和FX-2DA的功能是進(jìn)行A/D與D/A轉(zhuǎn)換，使PLC能夠完成對(duì)模擬量 的處理。FX-4AD和FX-2DA內(nèi)均有自己的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) BFM有關(guān)模塊的輸入/輸出 方式設(shè)定、輸入/ 輸出范圍設(shè)定、采樣次數(shù)設(shè)定、零點(diǎn)與增益調(diào)整、模擬量的輸入 / 輸出數(shù)據(jù)、模塊的識(shí)別碼以及模塊運(yùn)行的有關(guān)信息均存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)BFM當(dāng)中，對(duì)FX2N-4ADB FX2N-2DA真塊的操作就是又t其數(shù)據(jù)緩沖區(qū) BFM的讀寫。FK系列PLC的基本單元與模擬模塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū) BFM的讀寫，是通過FROM (FNC78賣特殊功能模塊)和TO(FNC79f特殊功能模塊