项目五PLC特殊功能模块应用任务二窑温模煳控制.ppt

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1、,江西工业职业技术学院 机电分院,任务二 窑温模糊控制,项目五 PLC特殊功能模块应用,1.掌握模拟量扩展模块的概念 2.熟悉常用的转换指令 3.掌握PLC对窑温模糊控制 学时:4 习题:5.3 5.4,教学目的和要求,目 录一、任务导入和分析二、相关知识 模拟量扩展模块三、任务实施四、知识拓展 转换指令,一、任务导入与分析,图5-8 窑温控制系统示意图,图5-8所示为对养护窑进行温度控制的系统示意图。系统控制两个养护窑，每个养护窑有：1个测温输入点(模拟量输入)，1个进气电磁阀控制输入蒸汽、1 个排气电磁阀控制热气的排出、1 台送风电动机共3个开关量输出，1个启动按钮、1个停止按钮、1个急停

2、按钮共3个开关量输入。系统还需设置1个总启动按钮，1 个总停止按钮，1个总进气电磁阀，1 个总排风电磁阀。所以整个控制系统需开关量输入8个点，开关量输出8个点，模拟量输入2个点。,每个窑都可以自行控制，其具体控制流程要求：启动电动机，供风循环热气流；开启进气阀门，提供热气控温；经过一定时间（设恒温10H），关闭进气阀门，打开排气阀门排气；按下停止按钮，关风机，关排气阀，准备砌块出窑。连锁要求只要有一个窑排气，总排气阀要打开，只有总进气阀打开，才能启动各窑进气阀。为了实现以上功能，选择S7-200CPU224基本单元（14输入/10输出）一台和EM231模拟量输入扩展模块一台组成系统。模拟量输入

3、部分，由热敏电阻R1、R2（PT100）和温度变送器（电流输入型）构成。,二、相关知识 模拟量扩展模块,1模拟 IO 模块特性 如果使用一个输出为模拟电压或电流而不是数字信号的测量设备，则需要一个模拟输入模块。模拟输入模块测量到所连接的现场处的信号，并将其转换为 CPU 能理解的二进制信号。这一过程称为模数转换（AD）。数字化后的信号在程序中用于比较，控制和其他一些任务。通过 A/D 转换能生成一个 32767 32768 之间的数。这个数用于表示一个 16 位的二进制字，其中在最左边最高的位（MSB）用于确定值的正负。如果 MSB 等于 0,则值为正；如果 MSB 等于 1，则值为负。,2模

4、拟量EM231 模块端子图,图5-9 模拟量模块EM231的端子图,三、任务实施,1分配I/O地址，绘制PLC输入/输出接线图,表5-3温控制系统I/O地址分配,2编制PLC程序并调试,（1）系统控制程序设计思路 总体思路：因本系统用来控制规模相同的两个养护窑，所以控制程序采用分块结构。其中子程序SBR_0控制1号窑温，SBR_1控制2号窑温。主程序MAIN分别调用SBR_0和 SBR_1子程序块，对两个养护窑分别控制。每个养护窑由1个热敏电阻检测窑内温度，由1个进气阀周期闭合与断开来控制进气量，调节窑内温度。,主程序的控制流程：在系统启动之后，主程序不断查询各个子程序的启动条件，并根据启动条

5、件去决定是否调用温控程序，其流程如图5-11所示。,图5-11 窑温数字量输出控制程序流程图,控制算法：本任务采用的控制算法是根据经验写成的控制规则，用模糊控制算法去控制。其控制规则如下。如果检测温度低于设定值的50%，则进气阀门打开的占空比为100%；如果检测温度在设定值的50%80%，则进气阀门打开的占空比为70%；如果检测温度在设定值的80%90%，则进气阀门打开的占空比为50%；如果检测温度在设定值的90%100%，则进气阀门打开的占空比为30%；如果检测温度在设定值的100%102%，则进气阀门打开的占空比为10%；如果检测温度高于设定值的102%，则进气阀门打开的占空比为0%。为了

6、实现控制算法，在程序设计中，每个养护窑安排了8个定时器，产生4种不同占空比的脉冲，再由这些脉冲去控制进气阀门的打开和关断。,（2）编写窑温控制系统的梯形图程序,/主程序/打开总进气阀/关闭总进气阀/打开总排气阀,/1号窑养护时间到，排气/关闭1号窑进气阀、排气阀和风机。/打开1号窑风机/调用1号窑 温度控制子程序(后详教材),四、知识拓展 转换指令,1BCD 码与整数的转换指令,IBCD OUT BCDI OUT(a)整数转BCD码(b)BCD码转整数 图5-14 整数与BCD码的转换,整数转BCD码指令IBCD功能：当使能输入有效时，将字整数数据 IN 转换成 BCD 码类型，并将结果送到

7、OUT。在语句表中，IN与OUT使用相同的存储单元。BCD码转整数指令BCDI功能：当使能输入有效时，将 BCD码输入数据 IN 转换成整数，并将结果送到 OUT。在语句表中，IN与OUT使用相同的存储单元。当输入数据IN超过BCD码的表示范围(09999),SM1.6(非法BCD码)置位。,字节到整数的转换指令BTI功能：当使能输入 EN 有效时，将字节型输入（无符号）IN 转换成整数型数据送到 OUT。整数到字节的转换指令ITB功能：当使能输入 EN 有效时，将字节型整数输入数据IN转换成字节型数据送到OUT。当输入数据IN超过字节型数据表示范围（0255）时，产生溢出，SM1.l 被置位。,2字节与整数的转换指令,BTI IN，OUT ITB IN，OUT 字节转整数 整数转字节 图 5-15 字节与整数的转换指令格式,3整数与双整数转换指令,整数到双整数的转换指令ITD功能：当输入 EN 有效时，将整数输入IN 转换成双整数型数据（进行符号扩展）送到 OUT。双整数到整数的转换指令DTI功能：当使能输入 EN 有效时，将双整数输入IN转换成字整数数据送到OUT。当输入数据 IN 超过字整数型数据表示范围时，SM1.l被置位。,ITD IN，OUT DTI IN，OUT整数转双整数 双整数转整数图 5-16 整数与双整数的转换指令格式,