第四章 温度控制模块,功能：温度控制模块 两个温度输入端口 (从热电偶或铂电阻温度传感器中读取温度信号) 两个晶体管输出端口 （PID输出控制，输出周期，ON比）,一、模块简介 二、关于热电偶和PID调节三、性能指标 四、厂家提供的程序范例 五、应用程序设计举例,一、模块简介,1、概要2、外形尺寸3、配线连接,1、概要,作为输入传感器，可选用两个热电偶，两个铂电阻温度传感器，或一个热电偶、一个铂电阻温度传感器2LC通过算数操作执行PID输出控制 通过自动调谐功能可方便的设置比例系数、积分时间和微分时间 （P、I、D） 两通道间互相隔离,2、外形尺寸,指示灯：POWER 主机提供5V电源 24V 外界提供24V电源 OUT1 CH1有输出 OUT2 CH2有输出,24+ ，24- 接外界24V直流电COM 接24-OUT1， OUT2 接固态继电器直流侧负极 2通道: CT 接电流互感器S1 CT 接电流互感器S2 FG 和接地端以及主机 接地端进行三级接地 PTA/ PTB/TC+ 接热电偶或铂电阻 PTB/TC-,接线端子,温度输入： 热电偶 PTB/TC+ 热电偶正级 PTB/TC- 热电偶负级 铂电阻,PTA/ 电阻线 PTB/TC+ 补偿线PTB/TC- 补偿线,3、配线连接,温度输入： 热电偶,1、开关电源（24+，COM） 24+，24-2、AC电源 SSR，加热器3、SSR 固态继电器 直流侧 3+ 24+ ， 4- OUT1 交流侧 1 AC电源，2 加热器 压敏电阻4、CT 电流互感器 S1 CT S2 CT，接地 交流电从P1面进，P2面出,电炉插座,固态继电器,1 24380V 2,4- 332V 3+,电流互感器,P1,P2,24+,24-,COM,OUT1,CT,CT,PTB/TC+,PTB/TC-,开关电源,+24,COM,电源插头,热电偶,+,-,压敏电阻,S2,接线柱,二、关于热电偶和PID调节,1、关于热电偶热电偶由两个不同导体或半导体焊接（铰接）而成，焊接的一端称为热端（测量端），与导线连接一端称为冷端（参考端）。 当测量端与参考端存在温差时，就会产生热电势，工作仪表便显示出热电势所对应的温度值。,热电偶测量端温度高低与输出电势的对应值用分度表给出,补偿导线： 热电偶的分度表是在冷端为0时制定的，测量时冷端很难保持恒定（ 0更难做到），故常将连接导线换成与热电偶有相同电热特性的特殊导线，相当于将热电偶的冷端延长至测量仪表的接线端，以保证冷端的相对稳定性。 补偿导线由两种不同性质的廉价材料制成。,用热电偶测温时，大多使用直流电桥作为测量电路，在工业测量中，采用二线制和三线制接法。,2、关于PID调节 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，简称PID控制，又称PID调节。 当我们不完全了解一个系统和被控对象或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。 PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。,比例（P）控制 比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是比例控制不能消除稳态误差。比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。,积分（I）控制 积分控制作用，只要系统有误差存在，积分控制器就不断积累，输出控制量，以消除误差。因而，只要有足够的时间，积分控制就能完全消除误差，使系统误差为零，从而消除稳态误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。,微分（D）控制 可以减小超调量，克服振荡，使系统稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。应用PID控制，必须适当的调整比例放大系数、积分时间和微分时间，使整个控制系统得到良好的性能。,PID参数的经验选择范围,三、性能指标,1、性能参数2、BFM说明,表4-1 基本性能,1、性能参数,表4-2 输入特性,表4-3 输入类型和范围,表4-4 输出特性,表4-5 缓冲存储器各个设定和报警都通过BFM从PLC基本单元写入或读出每个缓冲存储器由16位组成,#0: b12 控制标志 （#11）K1 b15 温度控制好标志传送到辅助继电器进行监控,2、BFM说明,#1:传送到辅助继电器进行监控 b4b7 报警14 （#1316，#7275） b8回路中断报警 （#49，#50） b9加热器断线报警 b14AT（自动调谐）正在执行 （#20）=K1 b15温度上升完成状态,b15温度上升完成状态 （范围），#（加热时间）,#3：测量值(PV) ， 单位， 0.1， ，0.1 #5：控制输出值(MV)，输出比， 范围-5.0105.0%,#7：加热器电流测量值 范围0.0105.0A,#9：初始化设定值（K0，K1，K2）#10：错误复位命令（） BFM#0中出现的所有错误将被复位#11：控制开始停止切换（）#12：设定值（，） 单位， 0.1， ，0.1 ,#1316：报警1/2/3/4设定值写入报警1/2/3/4模式设定（7275）所选择的各个报警的设定值#17：加热器断线报警设定值 当来自CT的加热器电流测量值比设定值小时，加热器断线报警（#1，b9）变为ON 范围0.0100.0A,#18：自动手动模式切换(K0,K1)自动模式：测量值PV与设定值SV比较，给出控制输 出值MV手动模式: 控制输出值MV总是固定为手动输出设定值#19：手动输出设定值设置手动模式时的输出比 范围-5.0105.0%,#20：自动调谐执行命令 (K1,K0)#30：模块识别码（2060）#32：操作模式 (K0,K1,K2) 监控：监控测量值（）温度报警：监控事件输入错误和报警（的b0,b1） （的bb） 控制：执行温度控制（PID）控制，给出控制输出,#36：控制响应参数K0 慢速， K 中速， K 快速,#37：输出限制上限 (输出限制的下限值到+105%) #38：输出限制下限 (-5.0%到输出限制的上限值) 自动调谐时不要使用输出限制 （#20）=K1,#42：控制输出周期设置 范围1100秒 设置输出和的周期 设定值控制输出值（%）作为ON时间,#46：正向反向操作选择K0正向操作，冷却控制 K1反向操作，加热控制#47：设置上限#48：设置下限设定温度设定值的上限和下限 下限是-100或所用传感器下限两个值中较大的上限是1300或所用传感器上限两个值中较小的,#49：回路中断报警判定时间（07200秒）电路异常的判定#50：回路中断报警的死区（0.0或0到输入范围）如：死区设为10，设定值（SV）上下10的区域作为,#70：输入类型选择 （043）#7275：报警1/2/3/4模式设置 （014）,上限输入：测量值报警设定值,下限输入：测量值报警设定值,上限偏差：（测量值设定值）报警设定值,下限偏差：（测量值设定值）报警设定值,上下限偏差：测量值设定值 报警设定值,#76：报警死区设置 范围:（输入区域范围的0.010.0%）,#79：温度上升完成范围设置,#80：温度上升完成加热时间,#81：CT监控模式切换 （K0，K1） 通过采样，每秒钟一次，对电流进行检测。当温度得到 控制时，控制输出会ON和OFF之间反复切换。 K0，ON电流和OFF电流会交替显示 K1，只显示ON电流，即使在OFF时间内，ON电 流仍然被保持显示#82：设置值范围错误地址 当写入BFM的设定值出现“超出范围”错误时，#82会将出 错的BFM地址显示出来,#83：设定值备份命令将#1229，#3281中的数据写入模块内置的EEPROM 中，电源接通时，模块将EEPROM中存储的数据送到缓冲存储器中，并用这些数据作为设定值进行温度控制。,作业： 实验指导书 实验四 五、实验内容（一）初始参数设置并运行设置程序1、阅读下列梯形图并逐条加以解释（二）实训题1、设计参数调整的梯形图并传送至主机,复习1,1、接线,M1,FROM K0 K0 K4M10 K1,FROM K0 K1 K4M30 K1,FROM K0 K30 D0 K1,复习2,TOP K0 K9 K1 K1,TOP K0 K10 K1 K1,X000,X001,M25,X003,TOP K0 K11 K1 K1,