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基于PLC的溫控系統(tǒng)設(shè)計與研究

　　一般溫控系統(tǒng)的控制算法可以采用分段式PID控制，即在系統(tǒng)工作的大多數(shù)時間內(nèi)，為PID控制，其參數(shù)由10%電源開度下的溫度飛升曲線測得。在溫度響應(yīng)曲線的由初態(tài)向設(shè)定點的上升段過程中，大致采用三段控制。首先置電源為滿開度，以最大的功輸出克服熱慣性；接下來轉(zhuǎn)入PID控制；接近設(shè)定點時置電源開度為0，提供一個保溫階段，以適應(yīng)溫度的滯后溫升?；谝陨弦?，PID指令各參數(shù)可設(shè)置如表2所示。

表2PID模塊參數(shù)設(shè)定

　　溫控系統(tǒng)中熱電阻模擬量輸入模塊的電壓信號范圍一般是0～4124，SCP指令把它整定為0～16383的工程單位，將其值放入PV（過程變量）的內(nèi)存地址N7∶38中，把控制輸出值放入N7∶39當(dāng)中。最后用MOV指令把N7∶39中的過程變量傳遞到1746NIO4V模擬量輸出模塊中。控制效果如下：（1）SP－PV≥50時，輸出值為最大值32767，使電壓調(diào)節(jié)器開度最大，即給加熱器最大電壓供電，使被測對象溫度快速上升。（2）SP－PV＞－30和SP－PV＜50時，輸出為PID控制輸出，此范圍為PID參數(shù)調(diào)節(jié)的范圍。（3）SP－PV＜－30時，輸出值為最小值0，電壓調(diào)節(jié)器開度為零，即停止加熱。

　　3、顯示擴展

　　PLC控制系統(tǒng)顯示界面比較單調(diào)，一般是通過觀察控制柜上的指示燈或PLC的LED燈來了解控制器狀態(tài)，但對于溫控系統(tǒng)這樣的顯示是不夠的，需要采用數(shù)碼管顯示或PC顯示。

　　采用數(shù)碼管顯示時，可以選用ZLG7289A芯片，它與控制器采用3線串行接口，只需要占用SLC500的3個輸出點，可以驅(qū)動8個LED數(shù)碼顯示管，同過級聯(lián)可以擴展數(shù)碼顯示管的數(shù)量，實現(xiàn)多段實時溫度顯示。SLC500與ZLG7289A的連接如圖5所示。

圖5ZLG7289A與SLC500及顯示器的接口

　　圖5中CS為片選輸入端，此腳為低電平時，可向芯片發(fā)送指令；CLK是時鐘輸入端；DATA是串行數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)在時鐘CLK的上升沿有效。8個段驅(qū)動信號SEG接每個顯示器的段，8個位驅(qū)動信號DIG0～DIG7分別接顯示器的共陰極公共地。

　　SLC500有RS232通信口，可以通過專用電纜與PC機相連。通過Rsview32軟件的組態(tài)，PC機可以動態(tài)顯示PLC傳送的溫度采集數(shù)據(jù)，還可以通過聯(lián)網(wǎng)對多臺PLC進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。