第二章：基于PLC、触摸屏的温度控制
本章介绍一个恒温箱的温度控制，温度控制范围为25100°C，PLC作为控制器，触摸屏作为人机界面。通过人机界面可设定温度和其它系统运行的各参数。
第一节项目描述
在恒温箱内装有一个电加热元件和一致冷风扇，电加热元件和风扇的工作状态只有OFF和ON，即不能自行调节。现要控制恒温箱的温度恒定，且能在25100°C范围内可调，如图161所示。
图161恒温箱示意图
第二节项目实现
一、元件选型
1PLC选型
PLC选S7200CPU224XPCN，该PLC上自带有模拟量的输入和输出通道，因此节省
了元器件成本。CPU224XP自带的模拟量IO规格如表161所示，含有2个模拟量输入通
道和1个模拟量输出通道，各通道信号如表中所示。
表161
CPU224XP自带模拟量IO规格
在S7200中，单极性模拟量输入输出信号的数值范围是032000；双极性模拟量信号的数值范围是3200032000。
2触摸屏选型触摸屏选择为TP177B的西门子人机界面。
f3温度传感器选型温度传感器选择PT100的热电阻，带变送器。测量范围为0100°C，输出信号为420mA，串接电阻把电流信号转换成010V的电压信号，送入PLC的模拟量输入通信。
二、PLC软元件分配Q10控制接通加热器Q11控制接通致冷风扇AIW0接收温度传感器的温度检测值
三、PLC编程
对恒温箱进行恒温控制，要对温度值进行PID调节。PID运算的结果去控制接通电加热
器或致冷风扇。但由于电加热器或致冷风扇只能为ON或OFF，不能接受模拟量调节，故采
用“占空比”的调节方法。
温度传感器检测到的温度值送入PLC后，若经PID指令运算得到一个01的实数，把
该实数按比例换算成一个0100的整数，把该整数作为一个范围为010S的时间t。设计一
个周期为10S的脉冲，脉冲宽度为t，如图162所示。把该脉冲加给电加热器或风扇，即可
控制温度。
编程方式有两种，一种是用PID指令来编程，另一种可以用编程软件中的PID指令向
导编程。
1PID指令编程
打开编程软件，组态符号表如表162所示。程序如图162所示。
表162
符号表
ff图162PLC控制程序
图162PLC控制程序（续）2指令向导编程打开编程软件STEP7MicroWIN，点击菜单元“工具→指令向导”，出现如图163所示的指令向导画面，选择PID，点击“下一步”按钮后，出现如图164画面，在该画面中配置0号回路，点击“下一步”按钮。
图163指令向导（1）
f图164指令向导（2）
图165指令向导（3）在图165中设置给定值的低限与高限，对应温度值。回路参数值需整定填入。点击“下一步r