基于PLC的熱水箱恒溫控制系統(tǒng)

基于PLC的熱水箱恒溫控制系統(tǒng)溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān)。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域中,溫度控制占有著極為重要的地位,特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、機(jī)械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等。溫度控制系統(tǒng)的工藝過程復(fù)雜多變，具有不確定性，因此對(duì)系統(tǒng)要求更為先進(jìn)的控制技術(shù)和控制理論。

可編程控制器（PLC）可編程控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是繼承計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)裝置。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，可靠性強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單，易學(xué)易用等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛地使用。第一章緒論1.1引言可編程序控制器(ProgrammableController，簡(jiǎn)稱PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)等高新技術(shù)的工業(yè)裝置?，F(xiàn)代PLC不僅具有傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的控制功能，而且能擴(kuò)展輸入輸出模塊，特別是可以擴(kuò)展一些智能控制模塊，構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)，將模擬量輸入輸出控制和現(xiàn)代控制方法融為一體，實(shí)現(xiàn)智能控制、閉環(huán)控制、多控制功能一體的綜合控制系統(tǒng)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常用閉環(huán)控制方式控制溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，PID控制是常見的一種控制方式。由于其不需要求出控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，算法簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高，在使用模擬量控制器的模擬控制系統(tǒng)和使用計(jì)算機(jī)(包括PLC)的數(shù)字控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)恒溫水箱溫控系統(tǒng)的要求，以PLC為溫度控制系統(tǒng)的核心，利用PID控制算法實(shí)現(xiàn)水箱的恒溫控制。1.2選題的背景溫度是是工業(yè)上常見的被控參數(shù)之一，特別在冶金、化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域，恒溫控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于熱水器等一些熱處理設(shè)備中。在一些溫控系統(tǒng)電路中，廣泛采用的是通過熱電偶、熱電阻或PN結(jié)測(cè)溫電路經(jīng)過相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換器能接收的模擬量，在通過采樣/保持電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，最終送入單片機(jī)及其相應(yīng)的外圍電路，完成監(jiān)控。本文介紹單片機(jī)通過數(shù)字溫度傳感器檢測(cè)外部溫度對(duì)水箱進(jìn)行恒溫控制的設(shè)計(jì)，采用PID算法來(lái)控制PWM波形的產(chǎn)生，進(jìn)而來(lái)控制熱水箱的加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)恒溫控制。采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度的提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。1.3用PLC設(shè)計(jì)的思路本次設(shè)計(jì)是基于PLC水箱恒溫控制系統(tǒng)，通過可編程控制器控制，讓水箱中的水保持恒定值。首先要通過PT-100鉑電阻來(lái)檢測(cè)水溫，并把檢測(cè)到的溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較，將其偏差值經(jīng)過PID運(yùn)算后控制雙向晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)加熱絲的功率，從而使實(shí)際溫度迅速接近給定值溫度。PID參數(shù)主要受到進(jìn)出水流量、水箱水溫設(shè)定控制溫度、室溫等因素影響。水箱溫度控制實(shí)物圖如圖1-1所示。在設(shè)計(jì)中我會(huì)先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)部分，然后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)并調(diào)試，依次向大家闡述整個(gè)編程所需要的知識(shí)。圖1-1水箱控制示意圖

第二章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)功能本次設(shè)計(jì)恒溫箱將基于PLC設(shè)計(jì)完成。恒溫系統(tǒng)要求通過冷熱水的各自流通來(lái)控制恒溫箱內(nèi)的溫度在20～80℃之間的某個(gè)設(shè)定數(shù)值。兩個(gè)數(shù)碼顯示管分別用于顯示設(shè)定溫度及顯示測(cè)試溫度。當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，報(bào)警并采用電加熱升溫。當(dāng)水溫高于設(shè)定值時(shí)，報(bào)警并啟動(dòng)冷卻水泵使水流經(jīng)冷卻器向恒溫箱供水降溫。由此系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)由控制部分，電源部分，按鍵部分，溫度測(cè)量部分，顯示部分，加熱裝置，狀態(tài)指示燈部分，水泵部分，報(bào)警部分組成?；窘M成框圖如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)模塊框圖根據(jù)以上系統(tǒng)模塊框圖，我們要實(shí)現(xiàn)以下功能：第一、開通電源，狀態(tài)指示燈1亮。第二、通過按鍵鍵入設(shè)定溫度，數(shù)碼顯示管1顯示設(shè)定溫度。第三、數(shù)碼顯示管2顯示恒溫箱內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度。第四、當(dāng)數(shù)碼顯示管2上顯示的溫度低于鍵盤顯示板1上的設(shè)定溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。加熱裝置加熱。水泵2開始運(yùn)行，狀態(tài)指示燈3亮，水泵2抽取儲(chǔ)水箱2中的熱水注入恒溫箱的第二組金屬管，同時(shí)儲(chǔ)水箱3中的第二組金屬管端口有水流出。第五、當(dāng)數(shù)碼顯示管2所顯示的溫度等于數(shù)碼顯示管1的設(shè)定溫度時(shí)，蜂鳴器停止報(bào)警，加熱裝置停止工作，水泵2停止工作，狀態(tài)指示燈3熄滅。第六、當(dāng)數(shù)碼顯示管2上顯示的溫度高于數(shù)碼顯示管1上的設(shè)定溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，水泵1開始運(yùn)行，狀態(tài)指示燈2亮。水泵1抽取儲(chǔ)水箱1中的冷水注入恒溫箱的第一組金屬管，同時(shí)儲(chǔ)水箱3中的第一組金屬管端口有水流出。第七、當(dāng)數(shù)碼顯示管2所顯示的溫度等于數(shù)碼顯示管1的設(shè)定溫度時(shí)，蜂鳴器停止報(bào)警，水泵1停止工作，狀態(tài)指示燈2熄滅。2.2系統(tǒng)方案的論證根據(jù)上文我們要實(shí)現(xiàn)的恒溫箱功能可知，控制器主要用于對(duì)按鍵信號(hào)和溫度檢測(cè)信號(hào)的接收和處理，控制顯示部分，加熱裝置，狀態(tài)指示燈部分，水泵部分，報(bào)警部分等。同時(shí)我們考慮恒溫箱的各個(gè)使用環(huán)境。由此我們進(jìn)行各個(gè)模塊的論證。2.2.1控制器模塊對(duì)控制器的選擇有以下二種方案：方案一：采用單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是單片機(jī)的缺點(diǎn)是對(duì)于環(huán)境的要求過高。方案二：利用PLC作為控制器模塊。PLC擁有對(duì)于開關(guān)量的邏輯控制、模擬量的控制、運(yùn)動(dòng)的控制、過程的控制等各種控制功能，并且PLC擁有數(shù)據(jù)處理、通信及聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。并且PLC可靠性高，易操作，靈活性高，而且PLC對(duì)于環(huán)境的要求相對(duì)較低。由此我們可以了解采用PLC控制實(shí)現(xiàn)按鍵信號(hào)和溫度檢測(cè)信號(hào)的接收和處理，控制顯示部分，加熱裝置，狀態(tài)指示燈部分，水泵部分，報(bào)警部分等，將是我們最優(yōu)的選擇。2.2.2電源模塊對(duì)于供PLC的工作電壓一般為DC24V,電源電壓有DC24V的,也有AC220V的。市電來(lái)源方便，且經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓也較可靠，較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，所以選擇AC220V。2.2.3加熱器控制模塊采用可控硅來(lái)控制加熱器有效功率。在性能上,可控硅不僅具有單向?qū)щ娦?而且還具有比硅整流元件更為可貴的可控性。它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài).可控硅能以毫安級(jí)電流控制大功率的機(jī)電設(shè)備,如果超過此頻率,因元件開關(guān)損耗顯著增加,允許通過的平均電流相降低,此時(shí),標(biāo)稱電流應(yīng)降級(jí)使用?？煽毓璧膬?yōu)點(diǎn)很多,例如：以小功率控制大功率,功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬(wàn)倍；反應(yīng)極快,在微秒級(jí)內(nèi)開通、關(guān)斷；無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行,無(wú)火花、無(wú)噪音；效率高，成本低等。2.2.4溫度采集模塊題目要求，溫度信號(hào)為模擬信號(hào)，本設(shè)計(jì)要對(duì)溫度進(jìn)行控制和顯示，所以要把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。該溫度采集模塊有以下二種方案：方案一：采用熱電阻傳感器。熱電阻材料特性:導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變，通過測(cè)量其阻值推算出被測(cè)物體的溫度，利用此原理構(gòu)成的傳感器就是電阻溫度傳感器，這種傳感器主要用于-200～500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。純金屬是熱電阻的主要制造材料，熱電阻的材料應(yīng)具有以下特性：①電阻溫度系數(shù)要大而且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系。②電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快。③材料的復(fù)現(xiàn)性和工藝性好，價(jià)格低。熱敏電阻溫度特性④在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。方案二：集成測(cè)溫傳感器。集成電路溫度傳感器的輸出阻抗較低，功耗也較低；熱敏電阻器通過消耗電受溫度，功耗較高。而且，長(zhǎng)時(shí)間感受溫度使熱敏電阻器本身的溫度也升高，測(cè)量溫度的準(zhǔn)確性降低?；谝陨戏治鏊赃x擇方案一。2.2.5顯示模塊根據(jù)設(shè)計(jì)需求，恒溫箱的溫度要由用戶人工設(shè)定，并能實(shí)時(shí)顯示溫度值。對(duì)鍵盤和顯示模塊有下面兩種方案：方案一：采用液晶顯示屏。液晶顯示屏（LCD）具有功耗小、輕薄短小無(wú)輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍，可視面積大，畫面效果好，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但由于只需顯示溫度值數(shù)據(jù)位數(shù)較少，即信息量比較少，且由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫(kù)，編程工作量大，控制器資源占用較多，其成本也偏高。方案二：采用LED八段數(shù)碼管分別顯示溫度的十位、個(gè)位和小數(shù)位。LED數(shù)碼管顯示器動(dòng)態(tài)顯示方式下，將所有位的段選線并聯(lián)在起，由位選線控制哪位接收字段碼。采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，也就是在顯示過中，輪流向各位送出字形碼和相應(yīng)的字位選擇，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，同一時(shí)刻只有一位顯示，其他各位熄滅。利用顯示器的余暉和人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要每一位顯示足夠短，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長(zhǎng)、耐老化，對(duì)外界環(huán)境要求較低。同時(shí)數(shù)碼管采用BCD編碼顯示數(shù)字，編程容易，資源占用較少。根據(jù)以上論述，采用方案二。本系統(tǒng)中，采用了數(shù)碼顯示管。2.2.6鍵盤模塊在日常生活中，按鍵幾乎是最普遍的人機(jī)交互方式。本次恒溫控制系統(tǒng)采用PLC試驗(yàn)箱鍵盤模塊，其實(shí)物如圖2-2所示。圖2-2按鍵實(shí)物圖2.2.7報(bào)警模塊按照設(shè)計(jì)需求，當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度超過或者低于設(shè)定溫度就要報(bào)警，報(bào)警設(shè)施使用蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。之所以選用蜂鳴器，是因?yàn)槁曇魣?bào)警的方式比較直觀地提醒用戶水溫已達(dá)到設(shè)定的溫度，蜂鳴器價(jià)格低廉，硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并且只需要簡(jiǎn)單的編程就可以實(shí)現(xiàn)其報(bào)警功能。

第三章硬件設(shè)計(jì)3.1硬件配置3.1.1西門子S7-200CUP226S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫入器等。S7-200系列的基本單元如表3.1所示。表3.1S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元型號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)可帶擴(kuò)展模塊數(shù)S7-200CPU221640S7-200CPU222862個(gè)擴(kuò)展模塊S7-200CPU22424107個(gè)擴(kuò)展模塊S7-200CPU224XP24167個(gè)擴(kuò)展模塊S7-200CPU22624167個(gè)擴(kuò)展模塊本論文采用的是CUP226。它具有24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。3.1.2傳感器熱電偶是一種感溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、答應(yīng)誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。本論文采用的是K型熱電阻。3.1.3EM235模擬量輸入模塊EM235模塊是組合強(qiáng)功率精密線性電流互感器、意法半導(dǎo)體（ST）單片集成變送器ASIC芯片于一體的新一代交流電流隔離變送器模塊，它可以直接將被測(cè)主回路交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換DC1～5V或通過500Ω電阻轉(zhuǎn)換DC2～10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，連續(xù)輸送到接收裝置（計(jì)算機(jī)或顯示儀表）。表3-1所示為如何用DIP開關(guān)設(shè)置EM235模塊。開關(guān)1到6可選擇模擬量輸入范圍和分辨率。所有的輸入設(shè)置成相同的模擬量輸入范圍和格式。表3.2所示為如何選擇單/雙極性（開關(guān)6）、增益（開關(guān)4和5）和衰減（開關(guān)1、2和3）。下表3.2中，ON為接通，OFF為斷開。表3.2EM235選擇模擬量輸入范圍和分辨率的開關(guān)表單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0到50mV12.5μVOFFONOFFONOFFON0到100mV25μVONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250μVONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0到20mA5μAOFFONOFFOFFOFFON0到10V2.5mV根據(jù)溫度檢測(cè)和控制模塊，我設(shè)置PID開關(guān)為010001圖3.1DIP開關(guān)3.1.4溫度檢測(cè)和控制模塊由學(xué)校提供，模擬真實(shí)鍋爐的溫度檢測(cè)和控制模塊，可自行將0～10V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為占空比對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱。輸出的模擬信號(hào)也是0～10V，鍋爐外接24V直流電源。3.2I/O分配表表3.3I/O分配表輸入I0.0啟動(dòng)按鈕I0.1停止按鈕輸出Q0.1啟動(dòng)指示燈Q0.2停止指示燈Q0.3正常運(yùn)行指示燈Q0.4溫度越上限報(bào)警指示燈Q0.5鍋爐加熱指示燈3.3硬件接線圖圖3.2硬件連接圖圖3.3EM235CN連接圖第四章軟件設(shè)計(jì)4.1流程圖流程圖有時(shí)也稱作輸入-輸出圖。該圖直觀地描述一個(gè)工作過程的具體步驟。流程圖對(duì)準(zhǔn)確了解事情是如何進(jìn)行的，以及決定應(yīng)如何改進(jìn)過程極有幫助。這一方法可以用于整個(gè)企業(yè)，以便直觀地跟蹤和圖解企業(yè)的運(yùn)作方式。流程圖使用一些標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)代表某些類型的動(dòng)作，如決策用菱形框表示，具體活動(dòng)用方框表示。但比這些符號(hào)規(guī)定更重要的，是必須清楚地描述工作過程的順序。流程圖也可用于設(shè)計(jì)改進(jìn)工作過程，具體做法是先畫出事情應(yīng)該怎么做，再將其與實(shí)際情況進(jìn)行比較。本設(shè)計(jì)的流程圖如圖4-1所示。開始開始工作開關(guān)？電熱棒加熱檢測(cè)溫度YT=100°CNY保溫開關(guān)？Y系統(tǒng)監(jiān)測(cè)溫度,電熱棒OFFT<=62°C系統(tǒng)監(jiān)測(cè)溫度，電熱棒ONT>=68°CYYNN結(jié)束圖4-1系統(tǒng)流程圖4.2控制程序的組成控制程序主要由溫度采集程序、數(shù)據(jù)濾波程序、PID控制程序組成，溫度采集程序的作用是將溫度值轉(zhuǎn)換成PLC能夠識(shí)別的數(shù)值。數(shù)據(jù)濾波程序是為了消除干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，在PID控制前，需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣是為了避免由于外部的干擾而導(dǎo)致PID運(yùn)算出錯(cuò)。因此，濾波程序是非常的重要的。4.3溫度采集程序設(shè)計(jì)圖4.2溫度采集程序溫度采集程序，由于溫度變送器送出的是4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，信號(hào)采集模塊將采集到的電流轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)過后，再通過一系列的數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，使得采集到的數(shù)據(jù)變成標(biāo)準(zhǔn)的溫度數(shù)據(jù)信號(hào)，方便識(shí)別。同時(shí)采集到的數(shù)值也需要轉(zhuǎn)化成PLC的PID運(yùn)算要求的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型。爐溫實(shí)際溫度的檢測(cè)是要將溫度量轉(zhuǎn)化為PLC可識(shí)別的量，所以，將溫度變送器輸出的值先由16位的整型轉(zhuǎn)化為32位的雙整型，再由雙整型轉(zhuǎn)化為實(shí)型，實(shí)型小數(shù)點(diǎn)后可有6位，故比較精確。此時(shí)得到測(cè)得溫度值在PLC中計(jì)算所對(duì)應(yīng)的數(shù)，將該數(shù)送入變量寄存器VD296。4.4數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)圖4.3網(wǎng)絡(luò)一網(wǎng)絡(luò)一的程序是將每次采集到的值進(jìn)行累加，將累加后得到的值存入VD300中，進(jìn)行累加后就將得到所采集到的溫度值的總和。每次采集十組數(shù)據(jù)。圖4.4網(wǎng)絡(luò)二網(wǎng)絡(luò)二是找出最大值和最小值。圖4.5網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)絡(luò)三是將VB0寄存器中的數(shù)據(jù)清零。圖4.6網(wǎng)絡(luò)四網(wǎng)絡(luò)四是將最大值和最小值從所求的總和中減去，從而實(shí)現(xiàn)，減去一個(gè)最大值和減去一個(gè)最小值，達(dá)到限幅的作用。圖4.7網(wǎng)絡(luò)五網(wǎng)絡(luò)五是將剩下的總和求平均，從而得到設(shè)計(jì)中想的到的溫度值。圖4.8網(wǎng)絡(luò)六網(wǎng)絡(luò)六的作用是將所有使用過的寄存器初始化。數(shù)據(jù)濾波的方法有很多種，其中軟件濾波的方法包括：限幅濾波、中位值濾波法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法（又稱滑動(dòng)平均濾波法）、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）、限幅平均濾波法、一階滯后濾波法、加權(quán)遞推平均濾波法、消抖濾波法、限幅消抖濾波法。圖4.3.1到圖4.3.6的程序圖使用的是限幅平均值濾波。整體思想是，將十次采集到的數(shù)據(jù)，先去掉一個(gè)最大值，然后去掉一個(gè)最小值，然后將剩下的8個(gè)數(shù)求和取平均值。4.5PID控制程序設(shè)計(jì)圖4.9PID控制程序PID控制程序在整個(gè)程序中是