項(xiàng)目五PLC特殊功能模塊應(yīng)用任務(wù)二窯溫模煳控制

項(xiàng)目五PLC特殊功能模塊應(yīng)用任務(wù)二窯溫模煳控制1.掌握模擬量擴(kuò)展模塊的概念2.熟悉常用的轉(zhuǎn)換指令

3.掌握PLC對(duì)窯溫模糊控制

學(xué)時(shí):4:5.35.4教學(xué)目的和要求

目錄一、任務(wù)導(dǎo)入和分析二、相關(guān)知識(shí)模擬量擴(kuò)展模塊三、任務(wù)實(shí)施四、知識(shí)拓展轉(zhuǎn)換指令

一、任務(wù)導(dǎo)入與分析圖5-8窯溫控制系統(tǒng)示意圖圖5-8所示為對(duì)養(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行溫度控制的系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)控制兩個(gè)養(yǎng)護(hù)窯，每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯有：1個(gè)測(cè)溫輸入點(diǎn)(模擬量輸入)，1個(gè)進(jìn)氣電磁閥控制輸入蒸汽、1個(gè)排氣電磁閥控制熱氣的排出、1臺(tái)送風(fēng)電動(dòng)機(jī)共3個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，1個(gè)啟動(dòng)按鈕、1個(gè)停止按鈕、1個(gè)急停按鈕共3個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入。系統(tǒng)還需設(shè)置1個(gè)總啟動(dòng)按鈕，1個(gè)總停止按鈕，1個(gè)總進(jìn)氣電磁閥，1個(gè)總排風(fēng)電磁閥。所以整個(gè)控制系統(tǒng)需開(kāi)關(guān)量輸入8個(gè)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出8個(gè)點(diǎn)，模擬量輸入2個(gè)點(diǎn)。每個(gè)窯都可以自行控制，其具體控制流程要求：?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)，供風(fēng)循環(huán)熱氣流；開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)，提供熱氣控溫；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（設(shè)恒溫10H），關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)，打開(kāi)排氣閥門(mén)排氣；按下停止按鈕，關(guān)風(fēng)機(jī)，關(guān)排氣閥，準(zhǔn)備砌塊出窯。連鎖要求只要有一個(gè)窯排氣，總排氣閥要打開(kāi)，只有總進(jìn)氣閥打開(kāi)，才能啟動(dòng)各窯進(jìn)氣閥。為了實(shí)現(xiàn)以上功能，選擇S7-200CPU224基本單元（14輸入/10輸出）一臺(tái)和EM231模擬量輸入擴(kuò)展模塊一臺(tái)組成系統(tǒng)。模擬量輸入部分，由熱敏電阻R1、R2（PT100）和溫度變送器（電流輸入型）構(gòu)成。二、相關(guān)知識(shí)模擬量擴(kuò)展模塊1．模擬I∕O模塊特性如果使用一個(gè)輸出為模擬電壓或電流而不是數(shù)字信號(hào)的測(cè)量設(shè)備，則需要一個(gè)模擬輸入模塊。模擬輸入模塊測(cè)量到所連接的現(xiàn)場(chǎng)處的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為CPU能理解的二進(jìn)制信號(hào)。這一過(guò)程稱(chēng)為模／數(shù)轉(zhuǎn)換（A∕D）。數(shù)字化后的信號(hào)在程序中用于比較，控制和其他一些任務(wù)。通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換能生成一個(gè)＋32767～－32768之間的數(shù)。這個(gè)數(shù)用于表示一個(gè)16位的二進(jìn)制字，其中在最左邊最高的位（MSB）用于確定值的正負(fù)。如果MSB等于0,則值為正；如果MSB等于1，則值為負(fù)。2．模擬量EM231

模塊端子圖圖5-9模擬量模塊EM231的端子圖三、任務(wù)實(shí)施1．分配I/O地址，繪制PLC輸入/輸出接線(xiàn)圖表5-3溫控制系統(tǒng)I/O地址分配輸入輸出內(nèi)部編程元件1號(hào)窯啟動(dòng)I0.01號(hào)窯進(jìn)氣閥Q0.0定時(shí)器：T101~T108計(jì)數(shù)器：C0，C1位存儲(chǔ)器：M0變量存儲(chǔ)器：VW0~VW14特殊存儲(chǔ)器：SM01號(hào)窯停止I0.11號(hào)窯排氣閥Q0.11號(hào)窯急停I0.21號(hào)窯風(fēng)機(jī)Q0.22號(hào)窯啟動(dòng)I0.32號(hào)窯進(jìn)氣閥Q0.32號(hào)窯停止I0.42號(hào)窯排氣閥Q0.42號(hào)窯急停I0.52號(hào)窯風(fēng)機(jī)Q0.5總啟動(dòng)I0.6總進(jìn)氣閥Q0.6總停止I0.7總排氣閥Q0.71號(hào)窯熱敏電阻AIW02號(hào)窯熱敏電阻AIW2圖5-10窯溫控制系統(tǒng)輸入/輸出接線(xiàn)圖變送器熱敏電阻2．編制PLC程序并調(diào)試（1）系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)思路總體思路：因本系統(tǒng)用來(lái)控制規(guī)模相同的兩個(gè)養(yǎng)護(hù)窯，所以控制程序采用分塊結(jié)構(gòu)。其中子程序SBR--_0控制1號(hào)窯溫，SBR--_1控制2號(hào)窯溫。主程序MAIN分別調(diào)用SBR--_0和SBR--_1子程序塊，對(duì)兩個(gè)養(yǎng)護(hù)窯分別控制。每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯由1個(gè)熱敏電阻檢測(cè)窯內(nèi)溫度，由1個(gè)進(jìn)氣閥周期閉合與斷開(kāi)來(lái)控制進(jìn)氣量，調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度。主程序的控制流程：在系統(tǒng)啟動(dòng)之后，主程序不斷查詢(xún)各個(gè)子程序的啟動(dòng)條件，并根據(jù)啟動(dòng)條件去決定是否調(diào)用溫控程序，其流程如圖5-11所示。圖5-11窯溫?cái)?shù)字量輸出控制程序流程圖控制算法：本任務(wù)采用的控制算法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)成的控制規(guī)則，用模糊控制算法去控制。其控制規(guī)則如下。如果檢測(cè)溫度低于設(shè)定值的50%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為100%；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的50%～80%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為70%；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的80%～90%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為50%；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的90%～100%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為30%；如果檢測(cè)溫度在設(shè)定值的100%～102%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為10%；如果檢測(cè)溫度高于設(shè)定值的102%，則進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)的占空比為0%。為了實(shí)現(xiàn)控制算法，在程序設(shè)計(jì)中，每個(gè)養(yǎng)護(hù)窯安排了8個(gè)定時(shí)器，產(chǎn)生4種不同占空比的脈沖，再由這些脈沖去控制進(jìn)氣閥門(mén)的打開(kāi)和關(guān)斷。（2）編寫(xiě)窯溫控制系統(tǒng)的梯形圖程序//主程序//打開(kāi)總進(jìn)氣閥//關(guān)閉總進(jìn)氣閥//打開(kāi)總排氣閥//1號(hào)窯養(yǎng)護(hù)時(shí)間到，排氣//關(guān)閉1號(hào)窯進(jìn)氣閥、排氣閥和風(fēng)機(jī)。//打開(kāi)1號(hào)窯風(fēng)機(jī)//調(diào)用1號(hào)窯溫度控制子程序

(后詳教材)四、知識(shí)拓展轉(zhuǎn)換指令1．BCD碼與整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCDOUTBCDIOUT(a)整數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼(b)BCD碼轉(zhuǎn)整數(shù)圖5-14整數(shù)與BCD碼的轉(zhuǎn)換整數(shù)轉(zhuǎn)BCD碼指令I(lǐng)BCD功能：當(dāng)使能輸入有效時(shí)，將字整數(shù)數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成BCD碼類(lèi)型，并將結(jié)果送到OUT。在語(yǔ)句表中，IN與OUT使用相同的存儲(chǔ)單元。BCD碼轉(zhuǎn)整數(shù)指令BCDI功能：當(dāng)使能輸入有效時(shí)，將BCD碼輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)，并將結(jié)果送到OUT。在語(yǔ)句表中，IN與OUT使用相同的存儲(chǔ)單元。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)IN超過(guò)BCD碼的表示范圍(0～9999),SM1.6(非法BCD碼)置位。字節(jié)到整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令BTI功能：當(dāng)使能輸入EN有效時(shí)，將字節(jié)型輸入（無(wú)符號(hào)）IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)型數(shù)據(jù)送到OUT。整數(shù)到字節(jié)的轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)TB功能：當(dāng)使能輸入EN有效時(shí)，將字節(jié)型整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成字節(jié)型數(shù)據(jù)送到OUT。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)IN超過(guò)字節(jié)型數(shù)據(jù)表示范圍（0～255）時(shí)，產(chǎn)生溢出，SM1.l被置位。2．字節(jié)與整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令BTIIN，OUTITBIN，OUT字節(jié)轉(zhuǎn)整數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)字節(jié)圖5-15字節(jié)與整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令格式3．整數(shù)與雙整數(shù)轉(zhuǎn)換指令整數(shù)到雙整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)TD功能：當(dāng)輸入EN有效時(shí)，將整數(shù)輸入IN轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)型數(shù)據(jù)（進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展）送到OUT。