基于PLC技术在温度控制系统的应用

基于PLC技术在温度控制系统的应用

作者：张萍 张燕

来源：《科学与技术》2018年第25期

摘要：温度是工业生产过程的重要参数，对于产品的质量有着重要的影响，因此对温度进行控制是非常重要的。基于此本文对基于PLC技术在温度控制系统的应用进行了探讨。 关键词：PLC；温度控制；应用

在生产和生活之中，温度控制已经成为一项重要的工作，起着十分重要的作用。当前，很多行业都需要应用都温度控制，如食品生产、冶金化工、建材生产以及机械等，温度控制对生产过程有着重要的影响，影响着生产的效率和质量。而且，随着生产过程的精密度不断提高，对于温度控制的准确性也越来越高，很多先进的电子技术和计算机技术被应用到温度控制领域之中。其中，PLC技术，由于其具有较强的计算能力、快速的响应速度以及较强的抗干扰能力，在温度控制系统中得到了重要的应用。 1 PLC 技术与温度控制系统 1.1 PLC技术

PLC技术，也就是可编程控制器，在出现之初被称为可编辑逻辑控制器，而随着技术的不断进步，其应用范围也在不断拓展，远超过了逻辑控制这一范围。当前，PLC已经成为工业控制中应用最为广泛的控制器之一。PLC控制器在实际工作中，主要包括三个阶段的内容，分别是输入采样阶段、输出刷新阶段和用户程序执行阶段。在运行过程中，先对系统运行数据进行读入，这一工作是由数据扫描器来完成的，在完成读入之后，数据会被存储到I/O映像区中。然后会对用户程序按照一定的顺序进行扫描，一般是从上到下，通常情况下，扫描出的结果为梯形图，在扫描完成之后，会进行逻辑运算，并根据运算的结果，对系统 RAM 存储区中逻辑线圈的对应位状态进行刷新。用户程序扫描完成之后，输入采样阶段结束，开始刷新阶段。控制器中的CPU发出的指令被系统接收到之后，系统会立刻动作，并且进行电路锁存，电路锁存工作建立在在I/O映像区内对应的状态以及数据刷新的结果之上的，然后由输出电路来驱动外设，通过其来实现对系统的控制。 1.2 基于PLC的温度控制系统

在工业生产或者是科研活动中，温度控制是一项十分重要的工作。温度是一个不断发生变化得了量，因此为了确保其符合生态需要，需要对其进行持续的监测，从而根据温度的变化进行实时的调整。传统的温度控制技术，采用的是继电器控制，是通过外部接线的方法来进行的逻辑控制方法，通过应用这一方法能够实现一定范围内的温度控制工作，但是存在明显的问题，即控制系统不稳定，容易出现问题，而且体积比较大，能耗相对来说也很高，在进行温度

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控制时很难保证稳定性，这样就会对生产过程或者是科研实验造成不利的影响。随着技术的不断发展，计算机控制技术出现并且得到了广泛的应用，PLC控制技术成为温度控制的重要方式。PLC控制技术具有多方面的优点，不仅稳定性好而且易于维护，能耗也比较低，因此随着PLC技术的出现传统的继电器控制技术愈发缺乏竞争力，逐步被淘汰掉了。基于PLC技术建立的温度控制系统，是内部编程的方式来实现温度控制功能的，同时，该系统还对PLC控制器进行了扩充，从而让PLC控制器拥有了PID控制功能。这一温度控制系统是一种过程控制系统，在系统中应用了PID控制和逻辑控制两种控制方式，从而提高了温度控制的稳定性和准确性。

当前，PLC温度控制系统最典型的应用是加热炉温度控制系统，通过应用这一控制系统，能够实现加热炉温度的自动化控制。基于PLC的温度控制和检测系统主要包括以下几种设备，包括PLC控制系统、继电器、温度检测以及加热炉/散热器等。在具体的运行过程中，温控系统的主要作用是测量工作炉的实时温度，然后将其转化为具体的数值，并且系统设定值和实际测量值发送到控制器，控制器在进行上下限位的对比之后，会根据结果进行D/A转换，然后输出电压信号来控制加热炉/散热器控制。加热炉在接收到控制命令之后，PLC控制器会对比设定值和检测值，然后根据结果输出相应的控制信号，来控制继电器的运行，从而实现加热炉或者是散热器的工作参数，从而完成对温度的控制。 2 PLC 温度控制系统的优化策略 2.1 PLC 警报系统

为了保证温度控制系统的运行效率，可以在系统中增加警报系统，对系统的运行状态进行检测。在检测到系统故障之后，通过指示灯来进行报警，提示出现故障，并且通过文字的方式来显示故障的类型和具体的部位等信息。在系统模板的指示图标上，也都通过颜色的变化来提示故障，从而使相关工作人员可以及时发现。另外，为了确保指示灯处于正常运行状态，应在系统开启时对指示灯进行测试，通过检查之后再进入正常的工作状态。 2.2 强化信号传输强度

在基于PLC技术的温度控制系统中，需要确保开关处于正常的闭合状态之下，并且变压器运行稳定，通过这样的方式，可以最大程度上降低短路问题影響到信号的传输，而且还可以防止设备接触不良的情况出现，保证系统的正常运行。为了进一步提高PLC控制系统的可靠性，应对信号传输的强度进行强化，保障信号传输过程中各方面的数值，以及传输的市场等，并且将这些指标都体现在系统的界面之上。 2.3 提高系统的抗干扰性

干扰问题是影响PLC温度控制系统运行的正常因素，由于系统位于电磁干扰比较严重的生产现场，信号传输通道以及输入输出设备等都位于电场和磁场之中，因此干扰问题比较严

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重。因此需要提高系统的抗干扰能力，这就需要在信号传输通道中，通过应用屏蔽线的方式来降低电磁干扰。同时，在接线时，要加强对接线点的优化设计，通过这样的方式来降低磁场耦合干扰问题。此外，还可以通过将导线放置于空心导体之中来降低干扰。 结论

通过将PLC技术应用到温度控制系统之中，可以提高系统的灵敏度、精度以及稳定性，同时还能够促进生产自动化控制水平的提升，具有重要的作用。因此应进一步加强PLC温度控制系统的研究，提升其性能，从而使其更好的为工业生产服务。 参考文献

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[2]宋乐鹏，柳果. 基于PLC控制的加热炉温度控制系统[J]. 自动化技术与应用，2007，26（10）：121-122.

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（作者单位：江苏扬子检验认证有限公司）