1 引言
温度是工业上常见的被控参数之一，温度控制系统被广泛应用于加热炉、热处理炉、反应炉等，而恒温控制在生产当中占有很大的比重，很多的生产当中均需要保持一定的温度范围，因此研究恒温控制具有普遍意义[1]。本文采用plc在恒温箱装置中的应用进行设计，利用传感器对水箱中的温度进行检测，通过热电阻检测出水箱内的温度，再用温度传感器把温度变成电压信号，在经过转换电路把得到的模拟信号送入控制器，通过比较采集的信号与plc中的设定值来控制温度的。此系统充分利用了现代先进的科学技术，改善了工作条件，提高了劳动生产率，减轻了工作人员的劳动强度，不但克服了人为的不稳定因素，而且吸收人为调节的优点[2]。本文以plc恒温水箱控制为例，对温度控制系统进行初步探讨。
图1 系统原理框图
2 工作原理介绍
本控制系统采用fx2n-64mr plc，以可编程控制器为核心，组成一个集温度的采集、处理、显示、自动控制为一身的闭环控制系统。水箱中的液位值，其模拟量转换为开关量进行控制，温度控制通过热电阻及热电阻模块再进行pid调节，得到偏差来控制加热装置的功效。用一个加热装置进行加热时，选定热电阻作为温度传感器，通过plc的模拟量扩展模块热电阻对采集到温度数据，模块本身将线性化处理，冷端补偿，不需要任何外部的变送器或外部电路，就能完成全部数据采集及数据处理功能。由pid运算之后，得到一个差值来对晶闸管的功率进行调节。利用led显示管显示采集到的温度值，为了方便对各种水箱中水温进行控制，可以把通过一个拨码盘输入数据给plc，对给定的温度值进行修改[3] 。系统原理如图1所示。
3 系统硬件设计
首先利用传感器对容器的液位﹑温度进行检测，经过plc逻辑运算处理后对相应的执行器进行控制。主要包括温度控制电路设计、温度采集电路等。
3.1温度采集电路
在温度采集和控制系统中，温度传感器采集到的温度信号大都是微弱的模拟电信号，要经过一系列的转换，包括放大、模/数转换、冷端补偿、线性化处理、数字滤波等，才变成了计算机能够接收和处理的有效的数字信号。在plc温度控制系统中，温度传感器采集到的微弱毫伏电信号不能直接送给plc的a/d转换模块，必须由外部温度变送器将温度信号进行放大、冷端补偿、线性化处理，再送到a/d转换模块的输入通道，转换为规范的数字信号供 plc处理。在fx系列plc中具有热电阻模块fx2n-4ad-pt，能自动进行线性化处理，有冷端补偿功能[4]。
图2 温度采集器
3.2温度控制电路设计
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