一种基于PLC的PID温度控制实训平台制造技术

技术编号:21209158 阅读:39 留言:0更新日期:2019-05-25 04:20
本实用新型专利技术公开了一种基于PLC的PID温度控制实训平台,包括底板,所述底板上设置有PLC控制器、触摸屏、温度传感器、温度变送器、直流电机PWM调速器、风扇和电源;所述温度传感器用于测量被测物体的温度,所述风扇正对温度传感器设置;所述电源用于为PLC控制器、触摸屏、温度变送器、直流电机PWM调速器和风扇供电;温度传感器的温度信号经温度变送器输出至PLC控制器,PLC控制器给直流电机PWM调速器输出调速信号,直流电机PWM调速器输出转动信号给风扇,触摸屏与PLC控制器连接。本实用新型专利技术结构简单、安全可靠、操作简单方便,成本低。

A Training Platform for PID Temperature Control Based on PLC

The utility model discloses a training platform for PID temperature control based on PLC, including a bottom plate, which is provided with a PLC controller, a touch screen, a temperature sensor, a temperature transmitter, a DC motor PWM governor, a fan and a power supply; the temperature sensor is used to measure the temperature of the measured object, and the fan is positively set to the temperature sensor; the power supply is used for PLC control. The temperature signal of the temperature sensor is output to the PLC controller through the temperature transmitter, the speed signal of the PLC controller is output to the PWM governor of the DC motor, the rotation signal of the PWM governor of the DC motor is output to the fan, and the touch screen is connected with the PLC controller. The utility model has the advantages of simple structure, safety and reliability, simple and convenient operation and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的PID温度控制实训平台
本技术属于教学设备领域,具体涉及一种基于PLC的PID温度控制实训平台。
技术介绍
PLC控制器是可编程逻辑控制器,是一种具有微处理机的数字电子设备,广泛应用于工业控制领域。当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值,与期望值相比较,用这个偏差来纠正系统的响应,执行调节控制。在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,即PID控制。教学设备是各类学校或培训机构使用的实训设备,由于其特殊性,对教学设备的安全要求较高。在现有的PID温度控制实训平台中,通常是利用加热棒对水进行加热,温度传感器检测水温并反馈给控制器,控制器根据当前水温与设定水温进行比较,发送加热指令给加热棒,通过不断地反馈调节,直至水温达到设定温度。然而,这种实训平台存在以下缺陷:实验中通常会选用较大功率的加热棒以达到较好的实验效果,功率较大,导致用电量大造成浪费;而且由于电流比较大,易造成超载而导致危险。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在的问题和不足,提出一种结构简单、安全可靠、操作简单方便、成本低的基于PLC的PID温度控制实训平台。为了实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种基于PLC的PID温度控制实训平台,包括底板,所述底板上设置有PLC控制器、触摸屏、温度传感器、温度变送器、直流电机PWM调速器、风扇和电源;所述温度传感器用于测量被测物体的温度,所述风扇正对温度传感器设置;所述电源用于为PLC控制器、触摸屏、温度变送器、直流电机PWM调速器和风扇供电;温度传感器的温度信号经温度变送器输出至PLC控制器,PLC控制器给直流电机PWM调速器输出调速信号,直流电机PWM调速器输出转动信号给风扇,触摸屏与PLC控制器连接。进一步地完善上述技术方案,所述风扇上设置有用于测量风扇转速信号的转速传感器,转速传感器的转速信号输出至PLC控制器。进一步地,所述温度传感器采用型号为PT100温度传感器。进一步地,所述电源为220V交流电经开关电源转换而成的24V直流电压。进一步地,220V交流电与所述开关电源之间设置有漏电开关。本技术的有益效果:本技术采用PLC控制器进行PID温控,通过温度传感器测量被测物体温度、风扇对被测物体进行降温,使得被测物体的温度达到设定温度,实验过程简单,耗电量小,成本低;触摸屏直接量化显示被测物体温度信息和风扇转速信息,简单直观明了。本技术通过开关电源将220V市电转换成24V直流电压,为本装置供电,流过本装置的电流较小,提高了本装置整体安全性能,减小了安全隐患。附图说明图1为本技术结构示意图;图2为本技术电路结构框图;图3为本技术电气连接图;图4为图2中开关电源电路连接图;图5为图2中温度传感器和温度变送器电路连接图;图6为图2中直流电机PWM调速器和风扇电路连接图;其中,1、温度传感器;2、风扇;3、温度变送器;4、直流电机PWM调速器;5、底板;6、开关电源;7、触摸屏;8、PLC控制器。具体实施方式为使本技术的内容更加清楚,下面结合附图,对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意,为了清楚的目的,附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。实施例1:本技术提供的基于PLC的PID温度控制实训平台,如图1所示,包括底板5,所述底板5上设置有开关电源6、PLC控制器8、触摸屏7、用于测量被测物体温度的温度传感器1、温度变送器3、直流电机PWM调速器4和风扇2;温度传感器1、风扇2、温度变送器3和直流电机PWM调速器4设置在底板5的左侧(L),开关电源6、触摸屏7和PLC控制器8设置在底板5的右侧(R)。所述风扇2正对温度传感器1设置,用于为被测物体降温;风扇2上设置有转速传感器,用于测量风扇2的转速信号。如图2所示,所述温度传感器1连接温度变送器3,温度变送器3连接PLC控制器8的输入,将温度传感器1检测的被测物体温度信号转换成模拟的电信号输出至PLC控制器8处理。所述转速传感器连接PLC控制器8的输入,将风扇2的转速信号传输给PLC控制器8。PLC控制器8的输出依次连接直流电机PWM调速器4和风扇2,PLC控制器8通过直流电机PWM调速器4控制风扇2的转速,从而控制风扇2的风速来降低被测物体温度,使得被测物体的温度达到设定温度。所述触摸屏7与PLC控制器8连接,实时显示风速传感器检测的被测物体的温度、风扇2的转速等信息,以及被测物体温度和风扇2转速的历史变化曲线;同时,通过触摸屏7可设置被测物体的设定温度等参数。如图3和4所示,所述开关电源6将220V交流电压转换成24V直流电压,为PLC控制器8、温度变送器3、直流电机PWM调速器4和触摸屏7供电。220V交流电与开关电源6之间设置有漏电开关QFI,起到安全防护的作用。如图5所示,所述温度传感器1采用型号为PT100的温度传感器1,用于测量被测物体的温度。实验过程中,操作者可将手部温度作为温度传感器1监测和控制的对象;温度传感器1将检测的操作者手部温度信号经温度变送器3转换成模拟的电信号传输给PLC控制器8。具体电路连接方式:温度传感器1的两根引线根据极性分别连接温度变送器3的A和B端,温度变送器3的C端连接至PLC控制器8的输入端(AI0端),温度变送器3的电源+端连接在开关电源6的+24V端,温度变送器3的电源-端连接在开关电源6的-24V端。如图6所示,直流电机PWM调速器4的电源端P+和P-分别连接开关电源6的+24V端和-24V端;PLC控制器8的模拟量输出端(0M和0)对应连接直流电机PWM调速器4的输入端(0V和+5V),PLC控制器8输出0~5V电压给直流电机PWM调速器4控制风扇2电机的转速,对风扇2电机的转速进行模拟量控制;直流电机PWM调速器4的输出端(M+和M-)分别连接风扇2电机的输入端(V+和V-),改变接线方向即可改变风扇2电机的转动方向;风扇2电机的转速信号端口(Speed)连接PLC控制器8的数字信号输入端(DI0),为PLC控制器8传输转速信号。本技术的工作原理:温度传感器1将检测的手部温度信息经温度变送器3传输给PLC控制器8;转速传感器将检测的风扇2转速信息传输给PLC控制器8;通过触摸屏7显示被测物体温度和风扇2转速信息,并设置被测物体的设定温度;PLC控制器8对温度传感器1传输的温度信号与设定温度进行比较,当被测物体温度高于设定温度时,PLC控制器8通过控制直流电机PWM调速器4来控制风扇2电机的转速,从而控制风扇2的风速为被测物体降温,使得被测物体的温度达到设定温度。以上仅表达了本技术的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLC的PID温度控制实训平台,其特征在于:包括底板,所述底板上设置有PLC控制器、触摸屏、温度传感器、温度变送器、直流电机PWM调速器、风扇和电源;所述温度传感器用于测量被测物体的温度,所述风扇正对温度传感器设置;所述电源用于为PLC控制器、触摸屏、温度变送器、直流电机PWM调速器和风扇供电;温度传感器的温度信号经温度变送器输出至PLC控制器,PLC控制器给直流电机PWM调速器输出调速信号,直流电机PWM调速器输出转动信号给风扇,触摸屏与PLC控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的PID温度控制实训平台,其特征在于:包括底板,所述底板上设置有PLC控制器、触摸屏、温度传感器、温度变送器、直流电机PWM调速器、风扇和电源;所述温度传感器用于测量被测物体的温度,所述风扇正对温度传感器设置;所述电源用于为PLC控制器、触摸屏、温度变送器、直流电机PWM调速器和风扇供电;温度传感器的温度信号经温度变送器输出至PLC控制器,PLC控制器给直流电机PWM调速器输出调速信号,直流电机PWM调速器输出转动信号给风扇,触摸屏与PLC控制器连接。2.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐锋
申请(专利权)人:南京工业职业技术学院
类型:新型
国别省市:江苏,32

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