基于PLC的PID恒温控制系统

四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告

3．控制方案设计

3.1 任务及器件选型

3.1.1 任务要求

对恒温箱进行恒温控制，对温度进行PID调节，PID运算结果去控制接通电加热器或者制冷风扇，但由于电加热器或制冷风扇只能为OFF和ON，为开关量，不能接受模拟量调节，故采用“占空比”的调节方法。

温度传感器检测到的温度值送入PLC后，若经过PID指令运算得到一个0-1的实数，把该实数按比例换算成一个0－100的整数，把该整数作为一个范围为1-10S的时间ｔ。设计一个时间周期为10S的脉冲，脉冲宽度为ｔ，把该脉冲加给电加热器或制冷风扇，即可控制温度。

3.1.2 PLC选型

选用实验室具备的SIEMENS S7-200 CN(CPU 226)型PLC及EM235CN模块。

3.1.3 加热器件选型

电热棒的功率考虑到继电器的成本随负载功率的增大而增大应尽量选择小功率的电热棒

3.1.4 温度传感器选择

使用Pt100热敏电阻传感器。用高纯度铂做电阻导体，具有非常好的线

性、高温稳定性和复现性。在现代工业生产过程中具有十分广泛的应用。测量范围：-200°C~+850°C允许偏差0.15°C

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3.1.5 继电器选型

选择驱动电压为24V的继电器，负载考虑到使用电热棒功率较大，选择使用10A的负载避免继电器被烧坏。

3.2 具体方案

3.2.1 方案简介

在恒温箱内有一个加热元件和一个制冷风扇，电加热元件和风扇的工作状态只有OFF和ON，即不能自行调节，现要使恒温箱的温度恒定，且能在25—100摄氏度范围内可调节，如图所示：

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3.2.2 地址分配及符号表

（1）地址分配：

Q1.0：控制接通加热器； Q1.1：控制接通制冷风扇；

AIW0：接收温度传感器的温度检测值

（2）符号表：

符号 设定值 回路增益 采样时间 积分时间

地址 VD 204 VD212 VD216 VD220 符号 微分时间 控制量输出 检测值 地址 VD224 VD208 VD200 7

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3.3 放大电路图

3.4 流程图

给点温度T1 温度检测T2=T1？ T2>T1 启动制冷风扇 相等 T2

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