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2026-07-27 01:43本頁面

　　

【正文】 S7300系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7300系列具有極高的性能/價格比[5]。數字量輸入模塊與輸出模塊數字量輸入模塊：數字量輸入模塊用于連接外部的機械觸點和電子數字式傳感器，例如二線式光電開關和接近開關等。數字量輸入模塊將從現場傳來的外部數字信號的電平轉換為PLC內部的信號電平。輸入電路中一般設有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤輸入信號，輸入電流一般為數毫安。數字量輸出模塊：SM322數字量輸出模塊將S7300的內部電平信號轉化為控制過程所需的外部信號電平，同時具有隔離和功率放大的作用。輸出模塊的功率放大元件有驅動直流負載的大功率晶體管和場效應晶體管、驅動交流負載的雙向晶閘管或固態繼電器，以及既可以驅動交流負載又可以驅動直流負載的小型繼電器。~2A，負載電源由外部現場提供。模擬量變送器：生產過程中有大量的連續變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分（例如氣體中的含氧量）和頻率等。有的是強電電量，例如發電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率、功率因素等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉換為標準的直流電流或直流電壓信號，例如DC0~10V和4~20mA。SM331模擬量輸入模塊的基本結構：模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉換為CPU內部處理用的數字信號，其主要組成部分是A/D（Analog/Digit）轉換器。SM331也可以直接連接不帶附加放大器的溫度傳感器（熱電偶或熱電阻），這樣可以省去溫度變送器，不但節約了硬件成本，控制系統的結構也更加緊湊。模擬量輸出模塊的基本結構：S7300的模擬量輸出模塊SM332用于將CPU送給的數字信號轉換為成比例的電流信號或電壓信號，對執行機構進行調節或控制，其主要組成部分是D/A轉換器。模擬量輸出模塊的技術參數：SM332的4種模擬量輸出參數均有診斷功能，用紅色LED指示故障，可以讀取診斷信息。額定負載電壓均為DC24V。模塊與背板總線有光隔離，使用屏蔽電纜時最大距離為200m。都有短路保護，短路電流最大25mA,最大開路電壓18V。系統軟件的設計本溫度控制系統的軟件的設計過程，是先跟據控制流程圖畫出梯形圖，再由梯形圖寫出指令。由梯形圖的到指令表的過程很簡單、方便，能有效的避免出錯，并且梯形圖也很直觀，能清楚的看懂控制過程。傳感器在不同的狀態時，輸出的數字量不同。傳感器狀態定義傳感器作用01SL1下液面檢測液面低于下液位液位超過下液位SL2上液面檢測液面低于上液位液面超過上液位ST爐內溫度檢測溫度低于設定值溫度超過設定值SP爐內壓力檢測壓力低于設定值壓力超過設定止階段一：溶液低于下液位，爐內壓力和溫度都低于設定值，即00000000000000005為OFF，常閉觸點閉合時，20002為ON，01000、01001為ON，線圈閉合，使排氣閥YV1和進料閥YV2開啟。當液面上升到上液面時，00003為ON，常閉觸點斷開，01000，01001為OFF，使排氣閥YV1和進料閥YV2關閉，同時，000003的常開觸點閉合，啟動定時器0，定時20s后，TIM000常開觸點閉合，此時爐內壓力小于給定值，故00004為OFF，01002為ON，氮氣閥YV3開啟，給爐內加入氮氣，當壓力超過設定值時，00004為ON，常閉觸點斷開，01002為OFF，YV3關閉。階段一的梯形圖階段二：在氮氣閥關閉的時候，即輸出01002為OFF時，因為還沒有開始加熱，所以爐內溫度小于設定值，00005為OFF，常開觸電斷開，01004為ON，常開觸電閉合，接觸器KM閉合，開始給反應爐加熱，當溫度高于設定溫度時，00005為ON，常閉觸點斷開，01004為OFF，接觸器KM斷開，停止加熱，此時00005的常開觸點閉合，啟動定時器1，給定時器TIM001裝入初值6000，定時時間為6000*=600s=10min。階段二的梯形圖階段三：當定時器1的定時時間到了時，TIM001常開觸點閉合，而此時爐內的液面并沒有下降，所以00002為ON，01000為ON，線圈閉合，排氣閥YV1開啟。爐內的壓力開始減小，當壓力小于設定值時，00004為OFF，01003為ON，線圈閉合，泄料閥YV4開啟，開始泄料，當液面低于下液為時，00002為OFF，01000、01003為OFF，排氣閥YV1和泄料閥YV4都關閉，一個過程結束。階段三的梯形圖整個過程的梯形圖：整個梯形圖如下圖所示：結束語加熱爐溫度控制系統采用成熟的PLC技術和電力電子技術，采用軟硬件結合，較好的解決了傳統加熱爐溫控系統中出現的問題。針對我國大部分的加熱爐用戶來說本系統將是一個比較理想的溫控系統。通過本系統的設計，使我充分發揮了主觀能動性，想用學過的相關的PLC知識進行設計，然后再根據PLC的共性把其轉化為西門子，將大學所學的知識以畢業設計的形式應用到了實際當中。這其中，雖然我遇到了許多問題，但是通過查閱相關資料、請教老師和與同學討論將這些問題一一解決，從而使我對大學三所學到知識又有了進一步的加深和拓展。并且學會了西門子S7300是如何在溫度控制中應用的。相信這一定會對以后走上工作崗位的我有很大的幫助。參考文獻[1] 周繼明，江世明. 傳感技術與應用[M]，長沙：中南大學出版社，2005[2] [M]，北京：機械工業出版社，2005[3] 皺金慧，陳樂庚，[M]，重慶：重慶大學出版社，2011[4] 張輝、周慶、.《微計算機信息》，2002，第18卷第1期[5] [M]，北京：電子工業出版社，

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