ＰＬＣ对温度数据的采集与控制作者：朱清慧 王志奎来源：《现代电子技术》2008包装箱制作
年第17期 摘 要：工控现场常遇到对温度的监控，而对温度数据的采集和控制是解决问题的关键。通常工控现场使用PLC(可编程序控制器)作为系统的控制核心，温度变量经温度传感器(热电偶或热电阻) 采集后,送入PLC的特殊功能单元——温度模块(变送器+螺旋伞齿轮石墨转子模数转换),温度模块对采集到的温度模拟量数据(电压或电流)自动进行模数(A/D)变换,最后转变为PLC可读的数字量(16进制数,以二进制数存放),通过对PLC编程可实现对读入的温度数据进行单位转换和数模(D/A) 转换,根据工业现场需要,编制相应的PLC 处理程序,可对温度进行开环或闭环控制及实现温度对其他设备的跟随控制。
关键词：快闪存储器；热电偶；热电阻；变送器；模数转换
中图分类号：TP216 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1717703
Collecting and Control of Temperature Data by PLC
ZHU Qinghui,WANG Zhikui
(Nanyang Insititute of Technology,Nanyang,473004,China)
Abstract：The monitoring and control of temperature in industrial control field is often met.The collecting and control of temperature data is the key to solve problems.Usually,PLC is a system′s control core and temperature variable collected via temperature sensors(thermocouples or thermal resistors)can be sent to the special function unit of a PLC,namely,temperature module (converting apparatus plus anologdigidal conversion).Temperature module converts the detected temperature anolog data (voltage or current) into digital data automatically(which can be read by a PLC finally).A PLC can process the units of the temperature data and convert the digital data into corresponding voltage or current by internal program.One can design certain PLC program with the need of the industry field to control the temperature in open-loop or close-loop and control other facilities by using of the converted temperature data from time to time.
Keywords：flash memory;thermocouple;thermal resistor;converting apparatus;anolog digital conversion
1 引 言
工控现场离不开温度控制，温度数据的采集通常由温度传感器热电偶、热电阻来完成，而温度数据的变换与处理方法很多，可用温度仪、工控机、可编程序控制器(又称PLC)等。其中可编程序控制器对温度处理硬件实现可通过模块化来实现，编程也很简练，是理想的选择。PLC还可对温度进行模数和数模转换，输出对应的模拟量进而实现对温度及其他设备的在线控制。
可编程序控制器PLC对温度传感器(热电偶、热电阻) 的数据进行采集与处理时,温度变量经温度传感器送入PLC 的温度模块(变送器+ 模数转换),转换后的数字量可被PLC以字(word) 的形式直接读出,根据用户所需,在PLC存储器内编制相应的梯形图程序,对温度进行单位转换和数模转换人脸识别门,进而实现对温度的开环或闭环控制及温度对其他设备的跟随控制。本文以OMRON小型PLC为例为说明对温度数据的采集和处理。温度数据采集和控制系统流程如图1 所示。
2 OMRON小型PLC简介
自从20世纪70 年代可编程序控制器诞生之后,经过不断更新和完善,在工业控制领域得广泛的应用,传统的继电接触逻辑控制已无法与其相比。OMRON 小型机具有与大中型机同等的数据运算、处理和组网能力,并且日益向模块化方向发展,I/O 模块不仅仅局限于数字量,还有温度数据采集与转换模块、上位机链接模块及现场总线等通讯模块,可方便地与OMRON 各种可编程终端(触摸屏/人机界面) 连接,为工业控制现场提供更加完善的解决方案。现在流行的OMRON 小型PLC有 CPM1A、CPM2A和CPM2C(工业合成氨超薄型),三款PLC功能渐增,体积渐减,都可通过侧挂功能模块来实现功能扩展,I/O 可通过扩展由本机CPU 的20～60点增加到100～140 点；程序后备为快闪存储器,无需电池支持,基本指令扫描时间仅为172 μs,人工鱼礁外部中断响应时间在13 ms 以下；本机带有5 kHz 和215 kHz 的单相和三相高速脉冲输入计数功能,并有2 kHz以上的单脉冲输出功能。
