西京学院学士学位论文 第三章电网控制系统研究 表3.4水位控制电路明细表 名 称 M1、M2 D1-D6 LED1、LED2 VD R1 R2 R3 R4 C HTD 说 明 金属探测棒 CD4069 发光二极管 反相截止 电阻 电阻 电阻 电阻 电容 喇叭 功能作用 决定报警水位 运算判断 指示灯 保护D5、D6 保护M1、M2 保护LED1、LED2 保护VD 保护C 保护 发出报警声音 2.工作原理
在图示电路中，M1、M2为金属探测棒，其位置决定了报警水位。当水位低于报警水位时，M1、M2棒之间为开路，D1的输入端为高电平状态，D2的输出端为高电平状态，发光二极管LED1反相截止，D3的输入端此时输出低电平，因此红灯点亮。同时，D4输出高电平状态，VD反相截止，由D5和D6组成的音频振荡器起振，发出报警声音。
当水位高于报警水位时，M1、M2棒之间近似为短路，D1的输入端为低电平状态，D2的输出端也为低电平状态，因此绿灯亮。同时，D4输出为低电平状态，VD导通，音频振荡器停振，不发出报警声音。 3.CD4069芯片介绍
CD4069由6个反相电路组成。它具有电源电压可操作性，低功率消耗，高噪声抗扰以及对称的控制上升和下降次数。 （1）CD4069引脚
CD4069引脚如图3.5示。引脚功能如图表所示。
图3.5 CD4069引脚图
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西京学院学士学位论文 第三章电网控制系统研究 表3.5 CD4069引脚图明细表 引脚名称 A、B、C、D、E、F G、H、I、J、K、L 说明 输入端 反相输出端 引脚名称 VSS VDD 说明 接地端 接电源端 （2）CD4069特性
较宽的电源电压范围：3.0—5V； 高噪声抗扰：4.5Vdd标准值； 3.2.5液体混合搅拌控制电路
FX系列PLC有定时器56个(T0-T55)，定时器的时基脉冲为100ms（0.1s）每个定时器的定时范围从0.1s-3276.7s，定时指令占用步数3步。
当M8028被驱动时(即M8028=1)：定时器T32-T55的时基脉冲为10ms(0.01s)即T32-T35的定时时基脉冲为0.01s。下图3.6为正反转搅拌电路图及其表3.6正反转搅拌电路图明细表。
图3.6正反转搅拌电路图
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西京学院学士学位论文 第三章电网控制系统研究 表3.6正反转搅拌电路图明细表
名 称 SB0 SA SAT PLC KM1、KM2 SAQ1、SAQ2 X1、X2 RJ HL1、HL2、HL3 A、B 说 明 事故开关 联动开关 开关 可控制编程器 续电器开关 开关 限位开关 开关 指示灯 接电源 功能作用 紧急停止 开关作用 开关作用 开关作用 开关作用 开关作用 到达时起开关作用 开关 分别代表不同 通电 3.3温度、液位、液体混合搅拌PLC实现化
蒸煮罐设备控制系统可用编程序控制器PLC进行控制，它适应于大型系统控制，由于PLC具有输入输出光电隔离、停电保护、自诊断等功能，所以抗干扰能力强，能置于环境恶劣的工业现场中工作。PLC易用于通信和联网，多台PLC进行链接及与计算机进行链接，实现一台计算机和若干台PLC构成分布式控制网络，另外使用PLC加上位机的控制系统具有很好的扩容性，如需要增加控制点或控制回路只需添加少量输入输出模块即可，为以后的控制系统升级改造和其他功能的添加打下良好基础，也为以后一机多罐控制系统等其他工厂级自动化网络打下良好基础。虽然，从短期的角度看价格稍高，如果从长远观点看，其寿命长，故障率低，易于维修，值得选用。
本案采用PLC微机方案。 3.3.1温度PLC实现化
基于PLC的温度控制系统一般有两种设计方案，一种是PLC扩展专用热电阻或热电偶温度模块构成（如图3.7所示），另一种是PLC扩展通用A/D转换模块来构成（如图3.8所示）。 1. 热电偶温度模块
在FX2N-2LC温度模块中，有集温度采集和数据处理于一身的专用智能温度模块。在此模块中，控制器在数值处理中可以直接使用模块的转换值，无需在硬件级电路上作其他处理，只需要将热电阻接到模块的端子上，不加任何外部变送器或外围电路，温度信号由热电阻采集，变换为电信号后，直接送人温度模块中。系统如下图3.7所示。
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图3.7 温度模块的温控系统
2.扩展通用模块
在PLC温度控制系统中，可以用通用模拟量输入输出混合模块构成温度采集和处理系统。通用A/D转换模块不具有温度数据处理功能，因此温度传感器采集到的温度信号要经过外围电路的转换、放大、滤波、冷端补偿和线性化处理后，才能被A/D转换器识别并转换为相应的数字信号。系统如下图3.8所示。
图3.8 通用A/D转换模块温控系统
本案选用温度模块的温控系统，主要模块用FX2N-2LC温度模块。其优点在
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西京学院学士学位论文 第三章电网控制系统研究 于有集温度采集和数据处理于一身的专用智能温度模块，在编程中比较简单，还可以达到要求。 3.温控控制过程
根据加热罐温度控制要求，为使系统简单且减少后期维护成本以及FX2N-2LC温度模块的要求。本系统控制流程图如下图3.9所示。
图3.9系统控制流程图
根据FX2N—2LC温度模块的端子口特点（图3.2）、FX2N—2LC的电路配线连接图（图3.3）、系统控制流程图（图3.9）。设计FX2N—2LC温控加热器控制图如下图3.10所示。
图3.10 FX2N—2LC温控加热器控制图
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