1 引言
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制，使控制系统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工业生产。随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
2 加热炉温度控制系统基本构成
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
加热炉温度控制系统基本构成入图1所示，它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等5个部分组成。该加热炉温度希望稳定在100℃工作（其它工作温度同样可以照此方法设计）。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
图1 加热炉温度控制系统基本组成
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
加热炉温度控制实现过程是：首先传感器将加热炉的温度转化为电压信号，PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量，然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行处理，给移相触发模块，再给三相整流电路（SCR）一个触发脉冲（既控制脉冲），这样通过SCR的输出我们控制了加热炉电阻丝两端的电压，也既加热炉温度控制得到实现。其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起重要作用。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
3 PLC控制系统
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
3.1 PLC控制系统的硬件配置WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
在加热炉温度控制系统中PLC采用日本三菱公司FX2N，其硬件采用模块化设计，配合了多种特殊功能模块及功能扩展模块，可实现模拟量控制、位置控制等功能。该系列PLC可靠性高，抗干扰强、配置灵活、性价比高。本温度控制系统中PLC我们选择FX2N-48MR-001型，它与外部设备的连接如图2、表1所示。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
plcjs.技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
图2 PLCI/O接线图
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
表1 PLC I/O地址分配表WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3.2 流程设计
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
根据加热炉温度控制要求，本系统控制流程图如图3所示。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
图3 加热炉控制流程图
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
3.3 控制算法
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
由于温度控制本身有一定的滞后性和惯性，这使系统控制出现动态误差。为了减小误差提高系统控制精度，采用PID控制算法，另外考虑到系统的控制对象，采用增量型PID算法。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
△V(n)=U(n)-U(n-1) WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
+
[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]}=KP{△e(n)+
e(n)+
[△e(n)-△e(n-1)]}
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
式中e(n)、e(n-1)、e(n-2)为PID连续三次的偏差输入。△e(n)、△e(n-1)为系统连续两次执行的误差。KP为比例放大系数T、TI、TD分别为采样周期、积分时间、微分时间。plcjs.技.术_网
当加热炉刚启动加热时，由于测到的炉温为常温，sp-pv＝△U为正值且较大，△U为PID调节器的输入，此时PID调节器中P起主要作用，使SCR为最大电压给加热炉加热。当加热炉温度达到100℃以上时，sp-pv＝△U为负值，经PID调节，使SCR输出电压减小，加热炉温度降低。当温度正好达到100℃时，△U为零PID不调节，此时SCR输出的电压正好平衡加热炉消耗的热量，系统达到动态平衡。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
3.4 K型热电偶分度电压拟合——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（1）根据具体问题，确定拟合多项式的次数为n。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
（2）由公式 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
Sk=
(k=0,1,2, ……2n)WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
tr= yi
(r=0,1,2, ……n)plcjs.技.术_网
计数出Sk与Tr——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
.text:''):(d.getSelection?d.getSelection():'');void(keyit=window.open('http://my.poco.cn/fav/storeIt.php?t='+escape(d.title)+'&u='+escape(d.location.href)+'&c='+escape(t)+'&img=http://www.h-strong.com/blog/logo.gif','keyit','scrollbars=no,width=475,height=575,status=no,resizable=yes'));keyit.focus();){kind=logo}
