基于plc控制的温度巡回检测及报警毕设论文

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1、摘要目前国内的万能材料试验机只能在常温下进行材料的力学性能实验，不能满足在不同温度条件下研究材料的力学性能，国外有类似产品，但其价格十分昂贵。因此本文的目的就是设计一个能够加热和保温的装置。通过对有关万能材料试验机现存问题的分析，确立以PLC为控制核心，与FX2N-2LC温控模块相结合，在常规PID控制基础上，进行硬件和软件设计，实现对万能材料试验机温度的控制。关键词：加热保温、PID控制、PLC、FX2N-2LC温控模块AbstractCurrentlytheuniversalmaterialtestingmachinecanonlytestingthemechanicalp

2、ropertiesofmaterialsundertheroomtemperature.Itcannotmeettheconditionsofdifferenttemperaturewhichtoresearchmechanicalpropertiesofmaterials.Therearesimilarproductsinabroad,butthepriceisveryexpensive.Sothisarticleisaimedatdesigningadevicetoheatingandinsulating.Throughtheanalysisoftheexistingpro

3、blemsoftheuniversalmaterialtestingmachine,establishingthePLCasthecontrolcenterandcombiningwiththeFX2N-2LCwhichisatemperaturecontrolmodule.InthebasisofconventionalPIDcontrol,makinghardwareandsoftwaredesign,andachievingthetemperaturecontroloftheuniversalmaterialtestingmachine.Keywords：heatinga

4、ndinsulating;PIDcontrol;PLC;FX2N-2LCwhichisatemperaturecontrolmodule目录引言第一章PID控制简介1、概述2、开环控制系统3、闭环控制系统4、阶跃响应5、PID控制的原理和特点第二章控制系统的比较1、PLC与继电器控制系统的比较2.、PLC与微型计算机控制系统的比较3、PLC与单片机控制系统的比较第三章三菱FX2N-64MR型PLC1、概述2、PLC的特点3.PLC的应用领域4、PLC的构成5、选型6、外部电路图第四章FX2N-2LC温度控制模块1、概述2、与PC基本单元连接3、规格参数4、接线原理图5、功能介绍

5、6、缓冲存储器7、本系统控制要求及功能实现第五章组态软件介绍1、简述2、特点3、实践4、本加热保温系统的主界面5、数据记录6、报警记录第六章保温腔的设计1、保温腔结构图2、试验箱结构图3、腔门结构4、材料选用5、保护层引言温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都紧密的与温度相联系。温度是科学研究过程中的常见控制参数之一，温度控制在很多研究场合直接影响着研究成果的成败及精度，对温度的测量与控制具有广泛的实际应用价值和应用前景。现在，用单片机、工控机或PLC来实现温度控制的应用己经比较普遍，无论在系统的整体设计上还是在系统的开发过程中

6、，都己经有比较固定的模式，而且各个环节的设计技术也比较成熟，对于工程设计者而言，只要通过一段时间的钻研，就能够实现一个系统的控制。目前国内的万能材料试验机只能在常温下进行材料的力学性能实验，但是在做科研时，很多时候需要在不同温度条件下研究材料的力学性能，或者研究在不同温度条件下，材料的组织结构特点及性能等。这就需要对实验的温度环境进行可控性操作，使其达到所需要的温度。目前国内尚未发现类似装置，国外有类似产品，但其价格十分昂贵，实用时不能根据所需万能材料试验机的机型来搭配使用。因此本文的目的就是设计一个能够加热和保温的装置。本设计通过对有关万能材料试验机现存问题的分析，确立以PL

7、C为控制核心，与FX2N-2LC温控模块相结合，应用PID调节原理，进行硬件和软件设计实现对万能材料试验机温度的控制。通过温度传感器pt100对温度进行巡回检测，检测的信号经A/D转化得到相应的数字量，温控模块FX2N-2LC再进行判断和运算，得到应有的控制量，去控制加热接触器的通断，从而达到对温度的控制。另外利用组态软件设计上位机控制界面，以监控和辅助控制试验机保温腔的温度控制。本设计参考了以往温度控制的设计经验，并结合试验机的性能，简化设计机构，并且运用GXDeveloper编程软件、组