文档包括:

Word版说明书1份，共54页，约25000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

 

CAD版本图纸，共2张

 

摘  要

 

温度在材料进行试验时对其机械性能、工艺性能影响非常大。目前国内的万能材料试验机只能在常温下进行材料的力学性能实验，不能满足在不同温度条件下研究材料的力学性能，国外有类似产品，但其价格十分昂贵。因此本文的目的就是设计一个能够加热和保温的装置。通过对有关万能材料试验机现存问题的分析，由于对温度控制精度要求较高，而且能够对多点温度进行测量，并且控制过程方便简单，可对温度控制进行编程。所以确立了以三菱FX2N-64MR型可编程控制器（PLC）为控制核心，与FX2N -2LC温度调节模块相结合，在常规PID控制基础上，进行硬件和软件设计，实现对万能材料试验机试验箱的温度控制。通过温度传感器pt100对温度进行巡回检测，检测的信号经A/D模数转换得到相应的数字量，温控模块FX2N -2LC再进行判断和运算，得到应有的控制量，再经过D/A数模转换得到相应的模拟量，去控制加热接触器的通断，从而达到对温度的控制。另外利用组态软件设计上位机控制界面，通过FX2编程口与可编程控制器进行链接，利用RS232定的方式进行通信，以监视和辅助控制试验机保温腔的温度。

 

关键词：加热保温；PID控制；可编程控制器；FX2N -2LC温控模块；组态界面

 

 

目  录

引 言 1

1  绪论 2

1.1 课题来源 2

1.2 目前温度控制系统 2

1.3 课题的设计与分析 3

2 控制理论 4

2.1 闭环控制系统 4

2.2 阶跃响应 4

2.3 PID控制的原理和特点 4

3  硬件设计 7

3.1 硬件总体结构 7

3.2 主控模块的选择与设计 7

3.2.1PLC的选用 7

3.2.2PLC简述 9

3.2.3PLC控制电路设计 12

3.3 温度控制模块的选择与设计 13

3.3.1温控模块的选用 13

3.3.2温控模块的简述 13

3.3.3FX2N-2LC控制电路设计 20

4 软件设计（1） 23

4.1 软件设计思想 23

4.2 控制要求及软元件定义 23

4.2.1控制参数及要求 23

4.2.2输入输出信号定义 24

4.2.3内部继电器定义 24

4.2.4数据寄存器定义 24

4.3 系统软件组成 25

4.3.1温度设定值输入 25

4.3.2模块状态的读出 25

4.3.3模块参数的赋值 26

4.3.4模块控制与报警 27

5 软件设计（2） 29

5.1 组态软件简述 29

5.2 监控主界面的设计 30

5.3 数据报表设计 32

5.4 报警记录设计 35

6 试验箱的设计 37

6.1 试验箱结构图 37

6.2 保温腔结构图 38

6.3 窗门结构 38

6.4 材料选用 39

6.5 保护层 39

7 总结 40

谢  辞 41

参考文献 42

附  录 43