基于三菱PLC的电烤箱温度系统设计和实现 电气工程专业.docx

题 目 基于三菱PLC的电烤箱温度系统 英文并列题 Electric oven temperature system based on Mitsubishi PLC 目 录 1.绪论 3 1.1技术指标 3 1.2 控制方案 4 2.硬件部分设计 4 2.1 三菱PLC电路设计 4 2.1.1中央处理器CPU 4 2.1.2三菱PLC引脚功能 6 2.1.3三菱PLC的存储器结构 6 2.1.4三菱PLC的并行I/O端口 7 2.1.5三菱PLC时钟电路及时序 7 2.1.6复位电路 8 2.2 传感器电路设计 8 2.2.1 传感器概述 8 2.2.2传感器的基本特性 9 2.2.3热电阻的测量电路及应用 10 2.3 A/D转换电路设计 11 2.3.1逐次逼近型A/D转换器ADC0809 11 2.3.2三菱PLC与ADC0809接口 12 2.4 放大器电路设计 13 2.4.1交流放大器电路 13 2.4.2 直流放大器电路 16 2.4.3 运算放大器电路 16 2.4.4集成运算放大器概述 16 2.5 键盘及显示电路的设计 16 2.5.1键盘接口电路 16 2.5.2 LED显示器接口电路 18 2.6 抗干扰电路设计 19 2.6.1电磁干扰的形成因素 19 2.6.2 干扰的分类 20 2.6.3三菱PLC应用系统电磁干扰控制的一般方法 20 3.软件部分设计 21 3.1 工作流程 21 3.2 功能模块 21 3.3 资源分配 21 3.4 功能软件设计 21 3.4.1温度控制模块 21 3.4.2温度检测模块 23 3.4.3温度越限报警模块 23 3.4.4键盘管理模块 25 3.4.5显示模块 27 3.4.6 温度检测模块 29 3.4.7主程序和中断服务子程序 30 4.结论 32 4.1 本次温度控制系统设计中存在的问题及其解决方法 32 4.2 三菱PLC控制系统的发展方向 32 谢辞 33 摘要： 随着社会的发展，人类改变自然的能力不断增长。机械技术的发明和应用减少了工人和雇员的工作时间。机电和微电子技术的结合使机械产品能够手工操作和安装，从而改变机器的状态和功能。 在机械工程领域，我们主要使用三菱PLC和MCU来开发这个主题，以及三菱PLC，它已经在现代生活中广泛使用，在许多家用电器和一些制造和制造企业中使用。工业生产需要调节产品产生的环境温度。从石油化学到发电，从电力到汽车，温度要求非常严格。因此，三菱plc在这些产品中起着重要作用。 这篇文章描述了三菱plc的内部电炉系统。研究表明，烤箱内部控制系统分为硬件和软件组件。本文将重点放在这两个模块上，以便详细研究和分析电炉温度调节系统。本文还简要介绍了该项目，并就温度调节系统的设计提出了个人的建议。 关键词： 三菱PLC；电烤箱；温度控制 Electric oven temperature system based on Mitsubishi PLC Abstract: With the development of society, man's ability to change nature is increasing. The invention and application of mechanical technology reduced the working hours of workers and employees. The combination of electromechanical and microelectronic technology enables mechanical products to be manually operated and installed, thereby changing the state and function of the machine In the field of mechanical engineering, we mainly use mitsubishi PLC and MCU to develop this theme, as well as mitsubishi PLC, which has been widely used in modern life, in many household appliances and some manufacturing and manufacturing enterprises. Industrial production needs to adjust the environmental temperature of products. From petrochemicals to power generation, from electricity to cars, temperature requirements are stringent. Therefore, mitsubishi PLC plays an important role in these products. This article describes the internal electric furnace system of mitsubishi PLC. Research shows that the internal control system of the oven is divided into hardware and software components. This paper will focus on these two modules in order to study and analyze the furnace temperature regulation system in detail. This paper also briefly introduces the project, and puts forward some personal Suggestions on the design of the temperature regulating system.Keywords: Mitsubishi PLC； Electric oven；Temperature control 1.绪论 三菱PLC存在的时间不长，但发展迅速。直到1975年，Dex才在三菱PLCTM - 1000上首次发射。1976年9月，在MCS - 48系列首次发布后，三菱plc迅速发展。最常用的是AT89三菱PLC、AVR三菱PLC、M68HC08三菱PLC和PIC三菱PLC。随着三菱plc的发展，其特点包括低容量、有限的设备空间、高可靠性、高稳定性和使用方便。 根据温度控制特性，控制是由三菱plc设计的，该算法使用数字PID方法来调节烤箱的温度。三菱PLC的管理系统在社会生活中得到了进一步的发展。协助进一步实施三菱plc系统。温度控制是工业生产中典型的技术控制类型。在某些情况下，温度对产品质量的影响直接影响，因此迫切需要建立一个系统来控制温度，并确保生产部门的产品质量。 根据温度变化的速度和控制精度，开发了一个基于三菱plc的温度控制系统来模拟烤箱的温度控制。 1.1技术指标 电烤箱的具体指标如下： (1) 电烤箱的加热电炉位2千瓦，最高的加热温度为500℃。 (2) 电烤箱的箱内温度是可以预先设置的，开始运作是的过程可以进行控制并保持恒温，温度的误差控制在≤±2℃。 (3) 预先设置时可以显示我们对其设定的温度，烤干时也会实时的显示温度，温度显示精确到1℃。 (4) 温度超出预置温度±5℃时发声报警。 (5) 对升降温过程的线性没有要求。 1.2 控制方案 产品有不同的方法，温度控制的精度略有不同，管理方法也略有不同。考虑到温度控制系统的动态特性，该系统仍处于相对偏差阶段。当系统以相对高精度和精确的温度调节系统设计时，算法基本上可以调节温度。 这是一个典型的闭合控制系统，从技术上看，它需要低精度的控制，对温度和温度的变化没有具体要求。因此，最常见的方法是电灯开关设计，即当温度达到一定温度时，电炉连接，温度下降到一定程度时，电路感觉温度下降并开始升温以确保温度保持不变。 2.硬件部分设计 该电烤箱系统在硬件部分有三菱PLC电路，A / D转换电路，放大电路，传感器电路，键盘和显示电路。以上每个部分的关系如图1所示。 图1 电烤箱温度控制系统结构 2.1 三菱PLC电路设计 随着公司的发展，三菱plc在公共生活中被广泛使用，其规模小，可靠性高，易于使用。该项目是由三菱plc根据温度控制特性进行的。 2.1.1中央处理器CPU 三菱PLC的核心是中央处理器CPU，也是控制指挥中心，和一般的CPU差不多。三菱PLC内部CPU包括控制器和运算器。如图2三菱PLC内部结构简化框图。 （1）运算器 （1）运算电路中铝的算术逻辑不仅与通用算法无关，如添加、乘法和除以8个二进制位，而且还可以与“和”、“或”等8个潜在变量进行所谓的逻辑操作。电池(“电池a”)代表8个注册表。存储特别操作的数量或结果。 序状态寄存器 状态控制程序是状态8位。它的作用是保存邮件寄存器，如果在收到请求后，程序通常会自动确定在命令执行时保存的狗位的状态，它就会执行命令。根据用户的需要，可以对国家登记册进行具体的修改，状态寄存器配备了进位标志CY，辅助进位标志（或半进位）AC，工作寄存器组选择位RS1和RS0，溢出标志位OV，以及一个奇偶标志位P。 ② 控制器 控制——三菱plc神经中枢——首先通过生成频率发送时钟处理器，然后发送另一个控制信号并解码命令。为了协调三菱plc部门的有效运作，为一系列微型投影仪控制时间。 图2 三菱PLC内部结构简化框图 2.1.2三菱PLC引脚功能 （1）主电源引脚 主电源引脚一共有两根：分别是VCC接+5V电源正端和VSS接+5V电源地端。 （2）外接晶体引脚两根 一根是XTAL1，用来连接外部石英体和微调电源的一端，第二根是XTAL2，用来连接外部晶体和微调电容的另一端。 图3 三菱PLC引脚图 （3）控制线 控制线共四根。 ①ALE/PROG 是将地址锁住保存的有效信号输出率。 ②PSEN 片外程序存储器在读取并选择通信号输出端低电平时 有效。 ③RST/VPD 复位信号备用电源输入信号。 ④ EA/VPP 片外程序存储器选用端。 2.1.3三菱PLC的存储器结构 我们知道，三菱plc的内存结构在物理上是由四个中间寄存器组成的:晶体中的数据内存，晶体中的外部数据内存，晶体中的内部内存和芯片的外部内存。 2.1.4三菱PLC的并行I/O端口 各端口的功能不同，结构上也有差异，但是每个端口的8位结构是完全相同的。如图4 I/O口位结构图所示。 图4 I/O口位结构图 2.1.5三菱PLC时钟电路及时序 （1）时钟电路 三菱PLC的时钟信号的生产方式，一共有两种，这两种方式分别是内部和外部。具体图5、6所示。 图5 内部方式时钟电路 图6 外部方式时钟电路 2.1.6复位电路 重置是一种将每个三菱PLC寄存器的值转换为原始状态的方法。一旦完成，三菱plc将继续在RST / VPD结束时提供高水平的机械循环。进入现实状态分为两种模式:电子重置和手动重置。