PLC控制多路温度巡检系统.pdf

P L C控制多路温度巡检系统王 臻 P L C 控制多路温度巡检 系统 王臻 武汉职业技术学院电子信息工程学院 湖北武汉 ，4 3 0 0 7 4 摘要本文采用松下F P 0 系列 P L C对多路温度巡检系统进行程序设计， 旨在完成多路自动温度检测系统。它具有循环 检测多路温度信号、 单点读出、 自 动检测故障、 自动报警、 手动与自动切换、 偏差修正等多种功能， 尤其在更换部分外部组件后 可以用于压力、 速度等物理量的循环检测。该系统适合于在环境温度、 干扰条件较为恶劣的场合进行实时监测， 并且测量精度 高、 成本适中。 关键词 P L C ； 多路温度巡检系统 D OI 编码 1 0 ． 1 4 0 1 6 ／j ． c n k i ． 1 0 0 1 。 9 2 2 7 ． 2 0 1 4 ． 0 9 ． 0 6 2 Ab g h 暑 c t T h i s p a p e r p r e s e n t s a n a p p r o a c h f o r a u t o ma t i c c i r c u l a t o r y mu l t i p l e t e mp e r a t u r e d e t e c t i o n wh i c h d e s i g n s t h e p r o g r a m o n the P LC o f P a n a s o n i c F P 0 s e rie s ． T h e PL C b a s e d s y s t e m i n t h i s p a p e r i s a b l e t o c o mp l e t e d i v e r s e f u n c t i o n ， s u c h a s c i r c u l a r l y d e - t e c t i n g mu l t i p l e t e mp e r a t u r e s i g n a l ， r e a d i n g the t r a n s l a t i o n o f a s i n g l e p o i n t ， d e t e c t i n g t h e s y s t e m f a u l t a u t o ma t i c a l l y , a l a r mi n g a u t o - ma t i c a l l y , s wi t c h i n g b e t we e n t h e ma n u a l mo d e a n d a u t o ma t i c mo d e ， c o r r e c t i n g t h e d e v i a t i o n a n d S O o n ． S p e c i a l l y , thi s s y s t e m C an c i r c u l a r l y d e t e c t o f p r e s s u r e an d s p e e d a ft e r r e p l a c i n g s o me e x t e ma l c o mp o n e n t s ． T h e s y s t e m wo r k s we l l o n r e a l - t i me mo n i t o ri n g wi t h a h i g h me a s u r e me n t a c c u r a c y a n d a mo d e r a t e c o s t e v e n i n c o n d i t i o n o f u n f a v o r a b l e e n v i r o n me n t t e mp e r a t u r e an d i n t e r f e r e n c e ． K w∞d B P LC， M u l t i p l e t e mp e r a t u r e c i r c u l a t o ry mo n i t o rin g s y s t e m 中图分类号T P 2 7 3 文献标识码B 文章编号 1 0 0 1 9 2 2 7 2 0 1 4 0 9 0 0 6 2 0 2 0 前言 在信息社会的生产实践领域 ，存在着对温度、压力 、速度 等各种物理量检测的大量需求 ，而这些物理量检测是否准确、 及时则直接关系到产品的质量。目前 ，在我国的大型企业中也 引进了很多外国先进的检测设备 ，但这些设备价格昂贵，维修 也非常的困难 ，对于我国的中小企业是不适用的。而P L C 控制 多路温度巡检系统 自动化程度较高 、成本较低 、抗干扰能力 强 ，能在各种恶劣环境中工作，可以满足国内大量的测量需 要。该套系统以温度作为检测对象，以P L C 作为核心 ，实现了 对多路温度的自动检测、报警等功能。 1 多路温度巡检 系统设计 1 ． 1 系统 模 块 自动检测模块、误差修正模块、显示模块、设定报警值模 块 、手动检测模块、自动检测模块、执行模块、报警模块。 1 ． 2 系统总体框 图 系统总体框图如图 1 所示。 面 图 1 系统总体框图 收稿 日期 2 0 1 4 0 7 1 5 作 者简介 王臻 1 9 6 5 一 ，男，副教授 ，副院长 ，主要研 究方向 为光电子技术 。 6 2 1 ． 3 可编程序控制器的硬件设计 输入 ／ 输出端子接线图如图2 所示 ，输入 ／输出分配表如 表 1 所示。 COM } _ _ C 0 M Y0 Y1 ．J _ _ X0 Y 2 上 X1 怕 _ -l X2 Y 4 P ．_ L ． X3 Y 5 -I ． X4 Y 6 Y 7 _ - X5 Y 8 ． ． X6 - L ⅪL CO M 上 X8 Y9 X9 Y A ．- L - XA Y B - 1 ． 口 B Y C _ l - XC Y D ． 上 ． Ⅻ c Y E 山 珏 Y F Y1 上 C F 通道显示选择 温度值小数位显示选择信号 温度僵个位显示选择信号 温度值十位显示选择信号 BC D码输出第一位 B C D码输出第二位 B C D码输出第三位 B C D码输出第四位 报警显示 去 MD转换电路 1 通道检测信号 2 通道检测信号 3 通道检测信号 4通道检测信号 5 通道检测信号 6 通道检测信号 7 通道检测信号 8 通道检测信号 图2 输入 ／ 输出端子接线图 脚m 腿 锄 R B 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 自动化与仪器仪表} 2 0 1 4 年9 期 总第 1 7 9 期 表 1 输入 ／输出分配表 2 系统 实现 2 ． 1 输入 、输 出模 块的选择 本系统采用 1 6 点输入，2 4 V电源，汇点输入模块，采用晶 体管输出方式。 2 ． 2温度模块的选择 松下系列P L C A I D转换单元占用通道情况 C H O ．．WX 9 X 9 0 X 9 F ． C H h WX l 0 X1 0 0 X1 O F C H2 WX l l X1 1 0 Xl 1 F 1 ； C H3 WX 1 2 X1 2 0 X1 2 F 。 松下系列P L C A ／ D转换单元技术性能如表2 所示 表 2 松下 系列 P L C A ／ D转换 单元技术性能表 目录 概 要 模拟输入点数 模拟输入范围 分辨率 总精度 响应时间 输入阻抗 绝对输人范围 数字输出范围 绝 缘 方 式 连 接 方 式 4通 道 ／ 单元 。一5 v和 O 一 1 O V o 2o mA 1 ／1 O o O 土 1 ％满量 程 2 ． 5 ms／通道 不小于 1 兆欧O- 5 V和O I O V范围内 2 5 0 欧 0 2 0 mA范围内 7 ．5 V 0 - 5 V 1 5 V0 1 0 V 3 0 m Ao 2 0 m A K0 K1 0 0 0 H0 0 0 0一H 0 3 E 8 光耦合 端子与内部电路之间 无绝缘 通道间 端子板 M3 ．5 螺丝 ． 2 ． 3 P L C容量估算以及型号选择 本系统采用4 8 点 P L C，型号为松下F P O C 3 2 系列控制单 元 ，部件号为F P 0 一 C 3 2 T ，其程序容量为5 K步，I ／ O点为 3 2 输 入 1 6 、输 出 1 6 ，其输 出类 型为 晶体 管 P N P ；采 用 松下 F P O E l 6 系列扩展单元 ，部件号为 F P 0 一 E1 6 P ，I ／ O点为 1 6 输入 8 、输出8 ，其输出类型为晶体管 P N P 。 可编程序控制器的软件设计 1 程序第一部分是系统初始化部分，系统通电后或按下 R E T 键后系统首先将各数据寄存器和各内部寄存器清零以保证 系统正常运行。 2 程序第二部分是误差修正部分，考虑到系统 自身产生 的热量和环境温度的影响，在系统接通电源5 分钟后会 自动进 行误差修正。 3 程序的第三部分是上电检察部分 ，本程序利用了时间 继电器的经过值 E v 减数功能使系统通电后或按下R E T 键后系 统的显示部分会从数据 9 顺序变化到0 ，以检测显示部分是否 正常 。 4 程序的第四部分是显示部分。 ①首先是产生片选信号以使 4 个七段显示能轮流导通，程 序中利用了循环右移指令 F 1 2 0 R O R 使R 0 到R 3 轮流接通。 移动前WR O 为 移动一位后为WR O 为 ②本程序利用D T I O 、D T 2 0 作为通道号和温度值 二进制形 式1 的公共寄存器，利用D T 1 2 、D T 2 2 作为通道号和温度值 B C D 码形式1 的公共寄存器。利用二进制转B C D码指令 F 8 0 将通道 号和温度值的二进制转为B C D 码。 5 程序的第六部分是报警值设定部分，程序利用加， 减 计数器指令 F l 1 8 进行J J u ／ 减计数 ，并将设定值存储于D T 3 0中。 6 程序的第六部分是报警部分 ，程序利用 比较指令将 D T 2 0 和 D T 3 0中的数据进行 比较，如果D T 2 0中的数据等于或 大于D T 3 0中数据，则报警标志R 2 0 5 将马上置位。 7 程序的第七部分是手动检测 ，程序利用WR 3 0 作为通 道值输入寄存器。 8 程序的第八部分是 自动检测，程序利用WR 4 0 作为通 道值输入寄存器 ，利用循环左／ 右移指令 F l 1 9 使R 0 到R 7 能够 循环接通 。需要左循环应 向WR 4 0 中送入 Hl ，需要右循环应 向 WR 4 0 中送入 H1 0 1 0 。 左循环前WR 4 0 旦 I I l 旦 l 璺 l I 望 l 左循环一位后WR 4 0 右循环前 WR 4 0 右循 环一 位后 WR 4 0 9 程序的第九部分是执行部分 ①通道开关部分 ，程序利用 WR 3 0 或WR 4 0 中各位的置位 来使输出点Y 9 到Y 1 0 有规律的接通。 ②报警显示部分 ，程序利用时间继电器和T 2 和T 3 来实现 间隔为2 秒的闪烁信号。 3 设计结果 1 测量温度范围0 c c 一 1 0 0 C IJ 量温度误差不超过0 ． 5 ℃ 。 2 可以实现八路温度巡检功能。 3 可以自动巡检 ，也可以手动控制检测某一路的温度。 4 巡检速度可以调节。 参考文献 [ 1 ]廖常初． P L C 应用技术问答[ M】 ． 机械工业出版社，2 0 0 6 ． 【 2 】宋伯生 陈东旭． P L C 应用及实验教程[ M] ．机械工业出版社， 2 0 0 6 【 3 】 孙 同景． P L C原理及工程应用 [ M] ． 机械工业出版社 ，2 0 0 8 ． [ 4 ]4 廖常初． P L C 基础及应用[ M】 ． 机械工业出版社，2 0 0 8 ． 63 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m