基于PLC的温控系统设计与研究

　　引言

　　随着电子技术的发展，可编程序控制器(PLc)已经由原来简单的逻辑量控制，逐步具有了计算机控制系统的功能。在现代工业控制中，PLC占有r很重要的地位，它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。在许多行业的工业控制系统中，温度控制都是要解决的问题之一。如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制，存在控制精度低、超调量大等缺点，很难生产出高质量的塑料制品。在一些热处理行业都存在类似的问题。为此.设计了较为通用的温度控制系统，具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。系统采用罗克韦尔SLC500系列PLC，通过PLC串口通信与计算机相连接，界面友好、运行稳定。

　　1系统构成

　　基于PLC的温度控制系统一般有两种设计方案，一种是PLC扩展专用热电阻或热电偶温度模块构成，另一种是PLC扩展通用A/D转换模块来构成。

　　1.1扩展热电阻，热电偶模块

　　在SLC500控制器扩展模块中.有集温度采集和数据处理于一身的专用智能温度模块一热电阻砘阻信号输入模块(1746一NR4)。在此模块中温度模拟量产生对应的16位A/D数字值，其对热电阻变送的温度信号的分辨率约为1/8度，控制器在数值处理中可以直接使用模块的转换值，无需在硬件级电路上作其他处理。热电阻温度模块的使用十分方便，只需要将热电阻接到模块的接线端子上，不需要任何外部变送器或外围电路。温度信号由热电阻采集。变换为电信号后。直接送人温度模块中。热电偶/毫伏输入模块(1746一NT4)的功能与热电阻/电阻信号输入模块(1746一NR4)类似。系统如图1所示。

　　1.2扩展通用A/D模块

　　在PLC温度控制系统中，可以用通用模拟量输入输出混合模块构成温度采集和处理系统。通用A/D转换模块不具有温度数据处理功能。因此温度传感器采集到的温度信号要经过外围电路的转换、放大、滤波、冷端补偿和线性化处理后，才能被A/D转换器识别并转换为相应的数字信号。SLC500系列PLC常用的模拟量输入输出混合模块有一2路差分输入/2路电压输出模块(1746一N104V)，其A/D转换为16位。由A/D转换模块构建的温控系统不但需要外加外围电路，而且其软件和硬件的设计也比较复杂。系统如图2所示。

　　2输入输出控制

　　比较而言用温度模块1746一NR4构建的PLC温控系统具有较好的控制效果。SLC500控制器的输入通道中一个热电阻模块最多可以接4个温度热电阻温度传感器。输出通道为模拟量输出模块(1746N104V)，其输出信号是电压信号，可以通过电压调整器控制电源的开度(即一周期内的导通比率1。从而控制电源的输出功率。