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PT100电阻温度传感器测量温度并监视温度

     本例讨论如下内容:用模拟量扩展模块EM235测量温度和监视温限,在该模拟量模块的一个输入通道上连接PT100温度传感器。

为了把PT100的随温度变化的电阻转换成电压,模拟量输出作为恒电流源而使用,即输出12.5mA随电流供给PT100传感器。在这个电路中,产生了5mV/0C的线性输入电压。EM235把这个电压转换成数字量,程序周期性地读这些数字量,并将所读的这些数,利用下面的公式计算出温度。

硬件描述

温度传感器:

PT100是铂电阻温度传感器,它适用于测量-60+400度之间的温度。

计算PT100所需电流

PT1000度时电阻为100,随着温度的变化电阻星线性变化,大约是每摄氏度0.4欧姆。

在程序的转换过程中,如果程序有错,它会显示,也可通过菜单“工具",查询程序的正确性。                                                   

只有当梯形图转换完毕后,才能进行程序的传送,传送前,必须将FX2N面板上的开关拨向STOP状态,再打开“在线"菜单,进行传送设置,如下图5-9所示:

                  5-9

根据图示,你必须确定你的PLC与计算机的连接是通过COM1口还是COM2口连接,在实验中我们已统一将RS-232线连在了计算机的COM1口,你在操作上只要进行设置选择。

    写完梯形图后,在菜单上还是选择“在线",选中“写入PLCW)",就出现如图5-9

                      5-9    

    从图上可看出,在执行读取及写入前必须先选中MAINPLC参数,否则,不能执行对程序的读取、写入,然后点击“开始执行"即可

plc是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的,这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。
1.PLC的功能
PLC是以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用及维护方便等一系列的优点,因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中有着广泛的应用,成为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。根据PLC的特点,可以将其功能形式归纳为以下几种类型。
(1)开关量逻辑控制
PLC具有强大的逻辑运算能力,可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。这是PLC的基本也广泛的应用领域,它取代了传统的继电器接触器的控制。
(2)模拟量控制
PLC中配置有A/D和D/A转换模块。A/D模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量,再经PLC中的微处理器进行处理(微处理器处理的只能是是数字量),然后进行控制;或者经D/A模块转换后变成模拟量,然后控制被控对象,这样就可实现PLC对模拟量的控制。
(3)过程控制
现代大中型的PLC一般都配备了PID控制模块,可进行闭环过程控制。当控制过程中某一个变量出现偏差时,PLC能按照PID算法计算出正确的输出,进而控制调整生产过程,把变量保持在整定值上。目前,许多小型PLC也具有PID控制功能。
(4)定时和计数控制
PLC具有很强的定时和计数功能,它可以为用户提供几十甚至上百、上千个定时器和计数器。其计时的时间和计数值可以由用户在编写用户程序时任意设定,也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定,进而实现定时和计数的控制。如果用户需要对频率较高的信号进行计数,可以选择高速计数模块。
(5)顺序控制
在工业控制中,可采用PLC步进指令编程或用移位寄存器编程来实现顺序控制。
(6)数据处理
现代的PLC不仅能进行算术运算、数据传送、排序及查表等操作,而且还能进行数据比较、数据转换、数据通信、数据显示和打印等,它具有很强的数据处理能力。
(7)通信和联网
现代PLC大多数都采用了通信、网络技术,有RS-232或RS-485接口,可进行远程I/O控制。多台PLC彼此间可以联网、通信,外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间可以实现程序和数据交换,如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。


2.PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
(1)开关量的逻辑控制
这是PLC基本,也是广泛的应用领域,它取代了传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制;既可用于单台设备的控制,也可用于多机**及自动化流水线,如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线及电镀流水线等。
(2)模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使PLC处理模拟量,必须实现模拟量和数字量之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使PLC用于模拟量控制。
(3)运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块,可驱动步进电机伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC生产厂家的产品几乎都具有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
(4)过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制,在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法,大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。
(5)数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表及位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,进而完成一定的控制操作;也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
(6)通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC生产厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。


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