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基于PLC的水箱温度控制系统【摘要】本文研究的是可编程控制器在水箱恒温控制系统中的应用，水箱恒温控制装置主要用来完成对水箱中液体的液位和温度检测，并对温度参数进行调节。
系统中温度控制是一个非常重要的部分。
通过铂热电阻对温度进行测量，将测量到的温度传到PLC中。
PLC 对采集到的温度值与给定值进行比较，经过PID运算后，调节双向晶闸管在设定周期内通断时间的比例，改变加热丝中电流大小及加热时间，以完成对温度的控制要求。
本系统硬件部分主要由CPU224、EM235、双向晶闸管等组成；软件部分主要由PID 控制来完成。
关键词：PLC CPU224 EM235 双向晶闸管 PID控制Abstract:In this paper, is the programmable controller in the water tank temperature control system application, water tank temperature control system is mainly used to complete the tank liquid level and temperature detection, and adjust the temperature parameters. System, temperature control is a very important part. By platinum RTD temperature measurement will be measured in the temperature reached the PLC. PLC on the collected temperature values compared with a given value, after a PID operation, the regulator Triac off the set period of time the ratio of change in heating wire in the current size and heating time to complete the right temperature control requirements.The system hardware mainly by the CPU224, EM235, bi-directional thyristor etc.; software, some of the major by the PID control to complete.Key words:PLC CPU224 EM235 Triac PID Contro l目录1.前言 (1)1.1恒温系统应用 (1)1.2PLC的结构 (1)1.2.1中央处理单元(CPU) (1)1.2.2存储器 (1)1.2.3电源 (2)1.3PLC的工作原理 (2)1.3.1 PLC的基本工作原理 (2)1.3.2 PLC 编程方式 (3)1.4PLC的控制系统发展趋势 (3)1.5PLC控制系统的构成设计原则及步骤 (4)1.5.1 PLC的设计原则 (4)1.5.2 PLC的设计步骤 (5)2硬件设计 (7)2.1工作过程 (7)2.2I/O地址分配 (8)2.3选择硬件 (8)2.3.1 CPU224 (9)2.3.2双向晶闸管 (9)2.3.3热电阻原理构造 (10)3 PID的介绍 (11)3.1PID的工作原理 (11)3.2PID参数整定 (13)3.3PID模块介绍 (14)3.3.1 PID回路表的格式及初始化 (14)3.3.2 PID程序 (16)4程序 (20)4.1顺序功能流程图 (20)4.2程序设计 (23)结束语 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)1.前言1.1恒温系统应用在日常生活、工业生产和实验室中电热恒温箱的应用随处可以见到。
基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是一种常见的自动化控制系统，通过控制水位的高低来实现水箱中水的供应与排放。
该系统常用于水处理、供水系统、工业生产等领域。
本篇毕业设计将基于可编程逻辑控制器（PLC）来设计一个水箱液位控制系统。
PLC作为控制器，能够实现对水位的监测、控制和保护。
首先，本设计将使用传感器来监测水箱的液位。
液位传感器将放置在水箱内部，在不同的液位位置测量水的高度。
传感器将通过模拟信号将液位信息传输给PLC。
PLC将读取并处理传感器的信号，得到水箱的液位信息。
其次，PLC将根据液位信息来控制水泵的运行。
当水箱的液位低于一定的阈值时，PLC将启动水泵，从水源处将水注入到水箱中。
当液位达到一定的高度时，PLC将关闭水泵，停止水的注入。
通过控制水泵的启动和停止，系统可以实现自动补水，从而保持水箱的水位在一个恰当的范围内。
此外，本系统还将具备一定的保护功能。
当水箱液位过高或过低时，PLC将触发报警装置，以便及时采取措施解决问题。
同时，系统将设置相应的安全控制，以防止水泵出现过载或短路等故障。
为了实现PLC控制系统的功能，本设计将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。
程序将根据液位传感器的输入信号，进行逻辑判断和控制指令的输出。
同时，本设计将与水泵、报警装置等硬件进行连接，以实现实际的控制功能。
最后，本设计将进行系统的仿真和调试。
通过模拟真实的液位变化情况，测试系统的控制性能和稳定性。
在确保系统正常运行的前提下，对系统进行各项性能指标的测试和评估。
通过该毕业设计的实施，我将能够掌握PLC水箱液位控制系统的原理和设计方法，提升自己在自动化控制领域的实践能力和工程应用能力。
同时，通过该设计的完成，也能为工业生产中的水箱液位控制问题提供一种可行的解决方案。
plc水温控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作流程；2. 学生能够掌握水温控制系统的组成及各部分功能；3. 学生能够运用PLC编程实现对水温的精确控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的水温控制程序；2. 学生能够使用相关工具和仪器进行水温控制系统的调试与优化；3. 学生能够分析并解决实际水温控制过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，提高学习积极性；2. 学生通过团队协作完成课程任务，培养合作精神和沟通能力；3. 学生认识到水温控制在实际生活中的重要性，增强环保意识。
课程性质：本课程属于应用实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生为具有一定电子、电气基础知识的初中生，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师需引导学生将所学理论知识应用于实际操作中，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理与结构；- 水温控制系统的组成，包括传感器、执行器、控制器等；- PLC编程基础，如逻辑运算、梯形图编程等；- 水温控制算法，如PID控制原理。
2. 实践操作：- 水温控制系统的搭建，包括电路连接、设备调试等；- PLC编程软件的使用，编写并下载水温控制程序；- 水温控制系统的测试与优化，如调整参数、改进控制效果等。
3. 教学大纲：- 第一课时：PLC基本原理与结构介绍，水温控制系统的概念；- 第二课时：水温控制系统的组成，各部分功能及相互关系；- 第三课时：PLC编程基础，编写简单的水温控制程序；- 第四课时：水温控制算法，PID控制原理及其应用；- 第五课时：实践操作，水温控制系统的搭建与调试；- 第六课时：总结与评价，分析课程实施过程中的优点与不足。
教材章节关联：本教学内容与教材中关于PLC应用、水温控制系统设计等相关章节紧密关联，结合教材内容，确保学生所学知识的科学性和系统性。
基于PLC水箱温度控制系统任务书1. 引言水箱温度控制是一种常见的自动化控制系统，在许多工业和家庭应用中都得到了广泛应用。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种可靠和灵活的控制设备，被广泛应用于水箱温度控制系统中。
本文旨在研究和探讨基于PLC的水箱温度控制系统的设计和实施。
2. PLC水箱温度控制系统的基本原理2.1 温度传感器的选择和安装在水箱温度控制系统中，温度传感器是非常重要的组成部分。
合适的温度传感器可以准确测量水箱内的温度，并将数据传输给PLC进行处理。
根据具体的应用需求，可以选择热电偶、热敏电阻或红外线传感器等不同类型的温度传感器。
2.2 PLC的选择和配置 PLC是水箱温度控制系统的关键设备，其主要功能是接收温度传感器的信号，并根据预设的控制算法来控制水箱内的温度。
在选择PLC时，需要考虑其输入输出点数、通信接口、编程灵活性以及可靠性等因素。
配置PLC时，需要将温度传感器接口和输出控制装置等正确连接。
2.3 控制算法的设计和实现根据水箱温度控制系统的要求，设计合适的控制算法对水箱内的温度进行调控。
常用的控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制等。
通过PLC的编程能力，实现对温度传感器数据的实时采集和处理，并输出相应的控制信号控制加热或制冷设备的运行。
3. PLC水箱温度控制系统的设计和实现3.1 硬件设计在PLC水箱温度控制系统的硬件设计中，需要确定合适的外围设备，如水泵、加热设备和制冷设备等。
根据系统的要求和实际应用场景，选择适当的设备并与PLC进行联接。
同时，需要设计合理的电路连接和线缆布局，确保系统的可靠性和稳定性。
3.2 软件设计软件设计是PLC水箱温度控制系统中不可或缺的一部分。
通过PLC编程软件，按照控制算法的要求，编写合适的逻辑程序。
程序应包括实时采集温度数据、控制算法的计算和控制输出的生成等功能。
在程序设计中，还需要考虑故障处理、报警功能和数据记录等相关功能的实现。
3.3 系统测试和调试完成PLC水箱温度控制系统的设计和编程后，进行系统测试和调试是必不可少的一步。
plc水温控制课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习PLC水温控制相关知识，让学生掌握PLC的基本原理、编程方法和应用技巧。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解PLC的基本构成和工作原理；（2）熟悉PLC编程语言和指令系统；（3）掌握PLC在水温控制系统中的应用。
2.技能目标：（1）能够使用PLC进行简单的逻辑控制；（2）能够阅读和分析PLC程序；（3）能够独立完成PLC水温控制系统的编程和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对PLC技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索、积极向上的学习态度；（3）培养学生团队协作和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基本原理：介绍PLC的定义、构成、工作原理和编程语言。
2.PLC编程方法：讲解PLC编程的基本方法，包括逻辑控制、定时、计数、中断等。
3.PLC在水温控制系统中的应用：介绍PLC在水温控制中的应用案例，分析控制原理和编程方法。
4.实践操作：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作PLC设备，完成水温控制系统的编程和调试。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解PLC基本原理、编程方法和应用案例。
2.案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解PLC在水温控制系统中的应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作PLC设备，提高实际操作能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队协作和解决问题的能力。
四、教学资源为了保证教学效果，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配置PLC实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
论文基于PLC的加热水炉实时恒温控制系统的设计基于PLC（可编程逻辑控制器）的加热水炉实时恒温控制系统的设计可以按照以下步骤进行：1. 系统硬件设计：- 选择适宜的PLC设备，根据实际需求选择I/O模块和通信模块等。
- 连接传感器和执行器，如温度传感器、电磁阀等，确保能够实时感知水温和控制加热。
2. 确定控温策略：- 确定恒温控制的目标温度范围和波动范围。
- 设置上下温度阈值，当温度超过或低于阈值时触发相应的控制措施。
3. 编写PLC程序：- 根据控温策略编写PLC程序，包括数据采集、控制逻辑和输出控制。
- 采集温度数据，并与设定温度进行比较，判断是否需要调整加热控制。
- 控制加热元件，如电磁阀或电热丝，通过开关控制加热或停止加热。
4. 实现实时控制：- PLC具有实时性能，可以按照设定的周期执行控制循环。
- 在每个控制周期内，读取温度传感器数据，与设定温度进行比较，并控制加热元件的工作状态。
5. 实现安全保护功能：- 添加安全保护功能，如超温保护和过热保护。
当温度超过安全阈值时，立即停止加热，并触发报警。
6. 可视化界面：- 开发人机界面（HMI）以便于操作和监控系统状态。
- 显示实时温度、设定温度和加热状态等信息，并提供手动控制和设定温度的功能。
7. 调试和测试：- 对系统进行调试和测试，确保控温系统的可靠性和稳定性。
- 在实际运行过程中进行验证，对系统进行进一步调整和优化。
需要注意的是，此处提供的是基本的设计步骤，具体的实施和细节会根据具体的加热水炉的要求和PLC设备的特点有所不同。
在设计过程中，应遵循相关的安全准则和标准，确保系统的可靠性和安全性。
同时，建议寻求专业工程师的指导和支持，并对系统进行全面的测试和验证。
PLC恒温水箱控制系统毕业设计首先，我们将使用一种可编程逻辑控制器（PLC）来实现该系统。
PLC是一种专业设计用于自动化控制系统的计算机硬件设备。
它可以通过逻辑程序对输入信号进行处理，并根据程序中定义的逻辑规则来控制输出信号。
在本设计中，PLC将作为核心控制单元来实现恒温水箱控制。
其次，我们需要设计一个温度传感器来实时监测水箱内的温度。
温度传感器可以通过感知器的温度变化来产生相应的电信号，并将其传递给PLC进行处理。
在设计过程中，我们需要选择一个高精度、可靠性高的温度传感器，以确保控制系统的准确性和稳定性。
接下来，我们需要设计一个恒温控制回路，并将其连接到水箱中的加热器。
该控制回路可以根据PLC传递过来的温度数据，自动调整加热器的工作状态，以维持恒定的水箱温度。
在设计过程中，我们需要充分考虑水箱的体积、加热器的功率和加热时间等因素，以确保系统能够快速响应温度变化，并达到恒温的要求。
此外，为了满足实际生产的需求，我们需要在系统中设置一些安全保护措施。
例如，当水箱内温度超过设定的上限或下限时，PLC应该能够自动切断加热器的供电，以防止温度过高或过低导致的不可逆损坏。
此外，我们还可以设置报警系统，当温度超过安全范围时，发出警报以提醒操作人员及时处理。
最后，我们需要设计一个人机界面（HMI），以便操作人员能够方便地监控和控制系统的运行状态。
HMI应该提供实时的温度显示、温度设定功能以及对加热器工作状态的控制等。
另外，为了便于维护和故障排除，HMI还应提供一些系统参数的查看和修改功能。
综上所述，PLC恒温水箱控制系统是一个涉及多种技术和设备的复杂系统。
在实际的设计和实现过程中，我们需要仔细考虑系统的功能需求、硬件选型、软件编程以及安全保护等方面的问题，以确保系统能够稳定、高效地运行。
通过本篇文章的介绍，相信读者对PLC恒温水箱控制系统的设计和实现有了更深入的了解。
plc温度控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作机制，特别是温度控制模块的功能与操作。
2. 学生能够掌握温度控制系统中传感器、执行器与PLC的连接和配置方法。
3. 学生能够解释温度控制算法，如PID控制，并在PLC编程中实现。
技能目标：1. 学生能够独立进行PLC温度控制系统的电路设计与搭建。
2. 学生能够运用PLC编程软件，编写和调试温度控制程序，实现对温度的精确控制。
3. 学生能够运用相关的技术文档和资料，进行故障诊断和系统优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化技术的兴趣，认识到其在工业生产和日常生活中的重要性。
2. 学生能够通过团队协作完成项目，增强合作意识，提高沟通与解决问题的能力。
3. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践操作的规范性和安全性。
课程性质分析：本课程为实践性较强的专业课，要求学生通过动手实践，将理论知识与实际应用紧密结合。
学生特点分析：考虑到学生处于高年级，已具备一定的电子电气基础和PLC操作知识，有较强的自主学习能力和问题解决能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重学生操作技能的培养。
2. 采用项目导向教学法，提高学生的实际应用能力。
3. 鼓励学生创新思维，培养解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC工作原理与结构特点- 温度传感器类型及特性- 执行器的工作原理与选型- PID控制算法原理及其在温度控制中的应用2. 实践操作：- 温度控制系统的电路设计与搭建- PLC编程软件的使用方法- 温度控制程序的编写与调试- 温度控制系统的故障诊断与优化3. 教学大纲：- 第一周：PLC工作原理与结构特点，温度传感器类型及特性- 第二周：执行器的工作原理与选型，PID控制算法原理- 第三周：温度控制系统的电路设计与搭建，PLC编程软件的使用- 第四周：温度控制程序的编写与调试，系统故障诊断与优化4. 教材章节：- 教材第3章：PLC原理与应用- 教材第4章：传感器与执行器- 教材第5章：自动化控制系统设计- 教材第6章：PID控制算法及其应用教学内容组织：按照由浅入深的原则，先介绍PLC及温度控制相关理论知识，然后进行实践操作，使学生能够在理解理论知识的基础上，掌握实际操作技能。
基于PLC的控制恒温水箱的设计摘要：本文基于PLC控制系统，设计并实现了具有恒温功能的水箱。
本系统主要由双控制系统、水温传感器、PID控制算法和温度信号采集模块等组成。
实验结果表明，本设计的水箱控制系统能够稳定并精确地控制水温在设定温度范围内，同时具有智能化、便捷性等优点。
关键词：恒温水箱，PLC，PID控制算法，温度采集模块一、引言恒温水箱作为现代工业生产所必须的一个设备，主要用于物体的冷却、加热或保温等操作。
随着技术的不断发展，人们逐渐意识到，采用传统的控制手段进行温度控制，存在工作量大、控制精度低、智能化程度差等问题。
因此，本文提出了一种基于PLC控制系统的恒温水箱设计，该设计可以实现温度的自动调节和控制，并具有精度高、智能化好等优点，特别适合现代化的工业生产要求。
二、系统硬件设计1. 箱体本设计的水箱主要采用钢材作为箱体，具有一定的机械强度和耐高温性能，能够经受较为严酷的工业环境。
箱体内部设置温度传感器和用于加热和冷却水的进出口。
2. 控制系统本系统主要采用经典的PID控制算法，可根据实时采集的温度信号进行迭代调节，并精确地控制水温在设定范围内。
同时采用PLC作为主控制器，对各种控制动作进行实时监控与处理，并实现数据存储和远程控制等功能。
3. 电气装置本设计中的电气控制图主要包括各种控制开关、接线端子、继电器等。
其中，继电器主要用于控制水箱内部的电热器和冷却机的开关，实现加热或冷却功能。
三、系统软件设计1. PLC程序设计本设计中的PLC程序主要负责接收温度传感器采集的温度信号，并使用PID算法进行控制处理。
具体的控制流程包括：采集温度信号、判断当前温度是否在设定范围内、根据PID算法进行温度调节、输出控制电信号给电热器或冷却机。
2. 控制界面设计本设计中制定了一套友好的控制界面，可以方便地设置水箱的温度范围、工作模式和控制参数等。
同时，该界面还具有一定的数据记录和统计功能，实现了数据的备份和远程监控的便利操作。
plc水箱水位控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作过程。
2. 学生能掌握水箱水位控制系统的组成、功能及相互关系。
3. 学生能了解并运用水位传感器进行水位信号的采集和处理。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行水箱水位控制程序的编写和调试。
2. 学生能通过实际操作，完成水箱水位控制系统的搭建和故障排查。
3. 学生能运用相关工具和仪器进行水位控制系统的性能测试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，积极探索PLC技术在工程领域的应用。
2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识，了解水位控制技术在节能减排方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能独立完成水箱水位控制系统的设计方案。
2. 学生能运用所学知识，编写并调试PLC程序，实现水位控制功能。
3. 学生能通过实验报告、口头汇报等形式，展示水箱水位控制系统的搭建过程及成果。
4. 学生在课程结束后，能对PLC技术在水处理、化工等领域的应用进行初步分析，并提出自己的见解。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，使学生了解PLC的基础知识。
关联教材章节：第一章PLC概述。
2. 水箱水位控制系统组成：讲解水箱水位控制系统的各个组成部分，包括水位传感器、执行器、PLC等，并分析它们之间的相互关系。
关联教材章节：第二章PLC控制系统设计。
3. PLC编程软件的使用：教授PLC编程软件的基本操作，包括程序编写、调试和下载等，使学生掌握PLC编程的基本技能。
关联教材章节：第三章PLC编程技术。
4. 水位控制程序编写与调试：指导学生编写水位控制程序，并进行调试，实现水箱水位的自动控制。
关联教材章节：第四章PLC应用实例。
目录一、前言 (1)1. 可编程序控制器的概述 (1)2．FX2N系列PLC简介 (2)3．特殊功能模块 (2)4. 调功器 (3)5. 温度变送器 (3)二、系统设计 (4)1．系统设计要求 (4)2．系统硬件设计 (4)2.1．水箱温度自动调节系统： (4)2.2．输入输出点数的分配表 (5)2.3．相关元器件的选型 (5)2.4． PLC的外部接线原理图 (6)3．系统软件设计 (7)3.1．模拟量与数字量的对应关系 (7)3.2．系统流程图的设计 (7)3.3．系统梯形图 (8)3.4．系统指令表 (9)3.5．系统实时监控图 (10)三、总结 (12)四、参考文献 (13)五、附录 (13)5.1.课题介绍 (13)5.2.控制要求 (13)第一章前言1.1 可编程序控制器的概述随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛应用在所有的工业领域。
现代社会要求制造业对市场这一需求迅速做出反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
可编程控制器就是顺应这一需要出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
编程控制器不仅可以按事先编好的程序进行各种逻辑控制，还具有随意编程、自动诊断、通用性好、体积小、可靠性高的特点。
因此，可编程控制器正逐步取代着继电器－接触器控制系统。
国际电工委员会（IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。
可编程序控制器（PLC）主要由CPU 模块、输出模块和编程器组成。
PLC的特殊功能模块能完成某些特殊的任务。
从使用方式PLC分为： 1）整体式PLC（又称单元式或箱体式）整体式PLC是将电源、CPU、I／0部件都集中装在一个机箱内。
一般小型PLC采用这种结构；2）模块式PLC，将PLC各部分分成若干个单独的模块，模块式PLC由框架和各种模块组成。
模块插在插座上。
一般大、中型PLC采用模块式结构3）PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。
2.2 FX2N系列PLC简介本次设计中，我们将采用FX2n系列PLC,FX系列PLC为单元型，内含CPU、电源和固定搭配的输入/输出。
Q4AR系列为双机热备系列，最大输入输出点数为8192点。
A系列PLC的最大输入输出点数为2048点。
F系列程控器的最大输入输出点数为256点。
三菱小型 FX 2（N）系列程控器的输入输出点最大不超过256点。
每台主机可连模入、模出、高速记数、定位等特殊功能模块，不超过8个。
FX系列在日本三菱的姬路制作所生产。
三菱姬路制作所累计已生产超过三百万台 FX系列 PLC。
目前FX系列PLC为中国内地销量最多的小型PLC。
FX2n系列PLC是该系列中功能最强、速度最快的微型PLC。
有RAM, EPROM和EEPROM FX2N系列 PLC 的特点超高速的运算速度 0.08微秒. 比FX2的0.48微秒快六倍.容量极大8K步(最大16K步).比FX2大四倍.机体小型化比FX2小50% .兼容FX2的编程设计.备有多种不同的FX2N扩展单元及特殊模块.2.3 特殊功能模块在工业控制中，某些输入量（例如压力、温度、流量、转速等）是连续变化的模拟量，某些执行机构要求PLC输出模拟信号，而PLC的CPU只能处理数字量。
模拟量首先被传感器和变送器转换成标准的电流和电压。
其中，D/A转换器将PLC的数字输出量转换成模拟电压或电流，再去控制执行机构。
模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换和D/A转换。
根据设计要求，本次设计选用模拟量输入模块FX2N-4AD，该模块用4个12位模拟量输入通道，输入量程为DC-10V--+10V和4—20MA，转换速度为15MS/通道或6MS/通道（高速）。
2.4 调功器调功器是应用晶闸管（又称可控硅）及其触发控制电路用于调整负载功率的盘装功率调整单元。
在电子设备中起重要作用的晶闸管（也称可控硅，英文缩写SCR）被广泛用于各类生产部门，正在成为自动化、高效化不可缺少的装置。
在最新的温度控制中晶闸管的利用明显的普及起来。
但在国内对其有不同的叫法，如晶闸管调整器、可控硅调整器、晶闸管控制器、可控硅控制器、晶闸管调压器、可控硅调压器、晶闸管调功器、可控硅调功器、调压器、调功器、晶闸管交流电力控制器、可控硅交流电力控制器、电力调整器、电力控制器、电压调整器、电压控制器等。
2.5 温度变送器温度变送器，专应于热电阻或热点偶，讲温度转换成4-20MA 的电流信号。
至于要不要加模块，要看接受的控制器对于输入信号是0-10V 还是4-20MA。
一般现在的控制器，都直接配有相应的温度变送器模拟量输入模块，如温控器，PLC的热电阻模拟量模块等温度变送器的作用是与热电偶或热电阻配合，将温度或温差信号转换成4—20毫安的统一的直流电信号，并将这些信号输送给调节器或显示仪表。
PT100的热电阻输出的是电阻信号，变送器输出的是毫安信号,温度变送器0-100度与0-150度最大值时输出电流均为20MA，所以当温度同为100度时，0-100度的变送器输出电流为20MA，而0-150度的变送器输出电流为14-15MA左右。
所以在不改变接收装置参数的情况下它们不可以互换。
第二章系统设计2.1 系统设计要求本系统的被控对象是1KW电加热管，被控制量是水箱的水温T，PLC的模拟量输出控制调功器的输出，由调功器控制电加热管的通断，被控对象为水箱中的单相电热管，被控制量为水箱水温。
它由铂电阻PT100测定，输入到温度变送器上，量程为0~100℃。
温度变送器变换为4~20mA传送给PLC的模拟量输入通道。
根据给定值加上dF与测量的温度值相比较的结果，PLC模拟量输出通道向晶闸管调功器发出控制信号，从而达到控制水箱温度的目的2.2 系统硬件设计根据对系统设计内容的分析，确定控制系统所需要的输入输出点数为1/3点。
选用FX系列PLC, 输入输出点数的分配如表2-1所示，由于系统必须对温度信号进行采集和控制，还必须使用到模拟量输入/输出模块FX-4AD模块、晶闸管跳功模块、温度变送器。
2.2.1水箱温度自动调节系统：该闭环系统的组成中，刮号中的部分即用FX系列的PLC和模拟量FX-4AD模块实现；用热电偶检测水箱温度，温度变送器将温度转换为标准量程的电流送给模拟量输入模块，经过PLC的内部处理将模拟量转化成可识别的数字量与设定值比较处理，在将控制信号作用于控制调功器上，以此来控制水箱中电热管的开关情况，实现对水箱温度的闭环控制。
2.2.2 输入输出点数的分配表表2-1 输入和输出点分配表2.2.3 相关元器件的选型表2-2 元器件明细表2.2.4 PLC的外部接线原理图图2-4 PLC的外部接线原理图第三章 系统软件设计3.1 模拟量与数字量的对应关系转化时应综合考虑变送器的输出、出入量程和模拟量输入模块的量程，找出被测物理量与A/D 转换后的数据之间的关系。
根据系统要求，所要测量的温度量程为0-100C,所对应的数据量为0-2000，由此可根据公式：测量温度=(100*D0/2000)C=0.05D0C 其中，D0为PLC 转换出来的数字量3.2 系统流程图的设计模拟量输入数字量输出M0M1M2A \D 转换Y 0Y 1Y 2X 0D 0>D 1D 0<D 2D 1<D 0<D 3M80023.3 系统梯形图3.4 系统指令表3.5 系统实时监控图监控图1监控图2监控图3第三章总结两周的PLC课程设计对我收益匪浅，让我系统性地认识和全面地掌握了PLC编程和调试技术，让我将平常学的PLC编程及应用方法学以致用，使我的PLC编程能力有了很大提高和进步，让我对PLC应用有了深入细致的了解。
第一周，我们寻找有关的资料和课题小组成员间一起交流看法和讨论设计方案，进行设计的总体规划，理清课程设计思路。
但是将这些具体的方案落实到每一个设计环节和步骤中，难免会出现意想不到错误，这就需要我们在进行设计的过程中利用所掌握的知识认真排查错误原因，多方面的思考问题的关键不断地改正自己的设计不足之处和错误。
第二周，对硬件电路的工作原理和可编程知识的掌握是进行下一步的软件设计的关键。
进入了软件设计方案和具体的编程和调试运行阶段。
在这个阶段中，对系统的需求分析和如何采用模块化设计思想是设计方案主要解决的问题。
在这一周遇到最大的问题就是如何实现闭环方法来实现温度控制，在没有任何有价值的参考资料的情况下，通过不断地设计尝试和反复地设计调试初步解决了问题。
但是也存在了设计上的不足之处。
需要用到模拟量的输入/输出模块，而且所编程序也和课堂上老师所讲完全不一样，给我们的课题制作带来了很大的困难。
但是我们还是通过查阅资料，询问老师按时完成了我们的课题。
两周的PLC编程及应用的课程设计，发现自己在这方面的学习还需要不断的加深。
通过这段时间的学习认识，对温控闭环的系统有了一个整体的认识，熟悉各种器件和软件应用。
在这里，本次设计中感谢两位指导老师对我的帮助。
4、参考文献【1】可编程序控制器的编程方法与工程应用廖常初重庆大学出版社【2】可编程序控制器及其应用万太福重庆大学出版社【3】毕业设计指导刘祖润机械工业出版社【4】新旧图形符号对照读本兵器工业出版社【5】电力拖动与控制谢桂林中国矿业大学出版社【6】工厂常用电气设备手册（上、中、下）水利电力出版社【7】电气控制技术实验指导书刘星平湖南工程学院5、附录5.1.课题介绍本系统的被控对象是1KW电加热管，被控制量是水箱的水温T，PLC的模拟量输出控制调功器的输出，由调功器控制电加热管的通断，被控对象为水箱中的单相电热管，被控制量为水箱水温。
它由铂电阻PT100测定，输入到温度变送器上，量程为0~100℃。
温度变送器变换为4~20mA传送给PLC的模拟量输入通道。
根据给定值加上dF与测量的温度值相比较的结果，PLC模拟量输出通道向晶闸管调功器发出控制信号，从而达到控制水箱温度的目的。
5.2.控制要求设计PLC模拟量输入输出的闭环控制系统，实现水箱的自动调节和控制。
根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
绘制水箱加热系统的PLC位式温度控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
