基于西门子plc的电烤箱温度系统设计
摘 要：
本文从硬件和软件方面介绍了温度控制系统的组成，重点论述了西门子PLC的工作原理及使用方法，利用PLC的PID控制功能来实现电烤箱的温度控制。
随着科学技术发展的越来越先进，许多设备、仪器、家电都实现了智能控制，极大的方便了人们的生活日常，改善了人们的生活水平。各种各样的设备能够实现自动化控制，离不开单片机和可编程逻辑控制器(PLC)的发展。温度控制是工业生产、日常生活中的一项重要指标，因为温度控制的精细与否直接决定加热的产品成品的好坏。
随着电烤箱的出现，逐渐成为了人们厨房中的必需品，在越来越多的厨房中出现，而电烤箱就是通过温度来实现对实物加热的，所以本文以电烤箱入手，设计了一种基于西门子PLC的电烤箱温度控制系统，旨在实现电烤箱温度的精细控制，改善电烤箱性能。
关键词：西门子S7-200，PLC，温度控制系统，PID
Design of oven temperature system based on Siemens PLC
Abstract:
This paper introduces the composition of temperature control system from the aspects of hardware and software, mainly discusses the working principle and use method of Siemens PLC, and realizes the temperature control of electric oven by using the PID control function of PLC.
With the development of science and technology, many equipments, instruments and household appliances have realized intelligent control, which greatly facilitates people's daily life and improves people's living standards. All kinds of equipment can realize automatic control without the development of single-chip computer and programmable logic controller (PLC). Temperature control is an important index in industrial production and daily life, because the precision of temperature control directly determines the quality of heated products.
With the emergence of electric oven, it has gradually become a necessity in people's kitchen. It appears in more and more kitchens. Electric oven is heated by temperature. Therefore, starting with electric oven, this paper designs an electric oven temperature control system based on Siemens PLC, aiming at realizing the fine control of electric oven temperature and improving the performance of electric oven.
Keywords: Siemens S7-200, PLC, Temperature Control System, PID
目录
第一章 绪论 1
1.1.电烤箱温度控制系统课题的背景 1
1.2 系统控制方案及要实现的功能 1
第二章 电烤箱温度系统理论设计 2
2.1 技术综述 2
2.2 电烤箱温度控制系统的工作原理 2
第三章 电烤箱温度系统硬件设计 4
3.1 PLC 4
3.2. 固态继电器 10
3.3 温度传感器 11
3.4 I/O分配表 11
3.5 硬件连线图 12
第四章 电烤箱温度系统硬件设计 13
4.1 S7-200 PLC的PID控制 13
4.2 系统程序流程图 16
4.3 变量分配表 16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
附录 21
第一章 绪论
1.1.电烤箱温度控制系统课题的背景
由于生活习惯和生活水平的不同，电烤箱最先在西方国家出现并流行起来。西方饮食习惯中，对于“烤”的需求就如同中国对电饭煲“煮”的需求一样，所以电烤箱自发明出来以后就在西方发达国家迅速普及开来，比如德国，据相关调查研究，电烤箱在家庭中的普及率达到了百分之八十五。21世纪初，北京电烤箱的普及率甚至不到百分之十五。但随着人们生活条件的提高，对西方文化的学习，从2005年左右开始，电烤箱在我国的年销售增长率达到了百分之五十。所以我们可以看出，我国的电烤箱市场正在逐渐扩大，人们的购买能力也越来越高，所以电烤箱有着广阔的发展前景，但是电烤箱市场刚出现没多久，所以对于烤箱的各种结构和功能设计仍有很大提升的空间。
1.2 系统控制方案及要实现的功能
电烤箱的温度系统是一个闭环控制系统，对电烤箱要实现的使用要求分析，对于烤箱温度控制的精度不需要太高，烤箱在提升温度时也不需要按特定曲线，所以在系统设计时选用通断控制的方式就能实现温度控制。电烤箱启动时电阻丝通电开始加热，当达到了预先设定的温度时切断电阻丝电源停止加热，温度低于设定温度一定值时，继续接通电阻丝，保证电烤箱有一个近恒温的环境。
电烤箱温度系统具体需要实现的功能有：
1.通过功率为2千瓦的电阻丝进行加热，温度最高可以达到30℃。
2.通过预先设置调整温度，使电烤箱温度保持在设定温度的范围内，烘烤过程实现近恒温。
3.启动前显示设定温度，烘烤过程中显示烤箱内的即时温度，测量误差控制在1℃，显示数据精确到个位。
4.烤箱运行过程中，每隔十秒自动对烤箱内温度进行一次检测。
5.如果使用前进行温度设置时超过烤箱运行温度范围，发出警报，使用过程中如果检测温度与预设温度的偏差超过5℃，会自动停止加热并发出警报声。
参考文献
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