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西门子plc s7-200,PLC的炉窖温度控制系统程序设计实例

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:5954    更新时间:2019-01-01
    1.确定设计任务书
    某恒温炉窑根据工艺控制要求,需要对养护炉窖内的温度进行严格的控制。炉窖温度控制系统的示意如图7-30所示。
炉窖温度控制系统的示意图
    图7-30    炉窖温度控制系统的示意图
    (1)控制任务和要求
    系统总的控制过程是:按下总启动按钮后,允许两个炉窖按照各自的控制要求运行。每个炉窖都有启动按钮、停止按钮和急停按钮。如果按下总停止按钮,则禁止系统允许。
    每个炉窖的具体要求是:
    ·启动风机,使炉窖内的热气流循环。
    ·打开进气阀,使热气流(蒸汽)进入炉窖。
    ·经过一定时间的恒温控制(如10h),关闭进气阀。
    ·打开排气阀,排除热气流。
    ·按下停止按钮,则关闭风机和排气阀。
    ·每个炉窖的进气阀只有在总进气阀打开后才能打开。
    ·只要有一个炉窖需要排气,就要打开总排气阀。
    ·每个炉窖通过一只热敏电阻进行温度检测。
    (2)采用PID控制算法
    在采用PID控制算法时,将每个养护窖的进气阀由电磁阀(开关量输出)改为电动阀(模拟量输出),通过控制阀门的开度来调节蒸汽进气量,从而实现恒温控制。
    2.确定外围I/O设备
    (1)输入设备:8个按钮,其中2个按钮控制总系统的启动/停止,6个按钮控制2个养护窖的启动、停止和急停。
    (2)输出设备:4个电气阀,2个继电器用来控制养护窖的电动机。
    (3)扩展模块:1块EM231 (4AI)和1块EM232 (2AO)。
    3.选定PLC的型号
    选用的PLC是西门子公司的S7-200系列小型PLC-CPU224。
    4.编制编程元件地址分配表
    输入/输出分配见表7-10,其他编程元件地址分配表见表7-11。
    表7-10    输入/输出元件地址分配表
输入/输出元件地址分配表
    表7-11    其他编程软件地址分配表
其他编程软件地址分配表
其他编程软件地址分配表
    5.PLC接线图
    采用S7-224以及EM231和EM232组成的PLC外部接线图如图7-31所示。
PLC外部接线图
    图7-31    PLC外部接线图
    6.程序设计
    很多工业控制过程采用PID控制方式,S7-200系列提供的PID指令为PID控制提供了方便。子程序SBR1和SBR2分别是1号、2号养护窖的PID参数设定子程序,其具体程序代码见表7-12、7-13。中断服务程序INTO是两个养护窖的PID控制程序,其具体程序代码见表7-14。主程序通过调用子程序SBR1、SBR2以及中断程序实现对两个养护窖温度的PID控制,其具体程序代码见表7-15。
    选用模拟量输出模板EM232,可以把0~32 000的数字量转换成0~10V电压。由于选用双向晶闸管来控制加热系统,而双向晶闸管的控制电压Uk为0~5V,这个控制电压是由EM232提供的。所以PLC送到EM232的最大数字量限制到16000,这样可保证送到双向晶闸管上的电压不会超过5V。
    在三级皮带运输机实例中,介绍了利用定时器的当前值比较的方法控制回路,降低了程序的复杂程度。在本例中采用计数器的当前值比较方法,原理与定时器相同,同样也降低了程序的复杂程序,见表7-15程序中的网络2。熟练利用定时器和计数器的当前值比较的方法,能够使编写程序简单易懂。
    表7-12    1号窖PID参数设定子程序
1号窖PID参数设定子程序
    表7-13    2号窖PID参数设定子程序
2号窖PID参数设定子程序
    表7-14    两个养护窖的PID控制程序
两个养护窖的PID控制程序
两个养护窖的PID控制程序
    表7-15    养护窖PID控制主程序
养护窖PID控制主程序
养护窖PID控制主程序
养护窖PID控制主程序

Tags:s7-200,EM231,炉窖温度控制系统,梯形图实例  
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