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Pt100热电阻传感器和S7-200PLC在炉温控制系统中的应用

作者：沈灿钢

来源：《物联网技术》2011年第02期

摘要：给出了采用西门子PLC(S7-200)作为控制器，结合模拟量扩展模块(EM235)、Pt铂金热电阻、数码管和直流电机等组成的、针对工件热处理设计的炉温控制系统的硬件组成和程序设计方法。该方法通过炉温模拟量采集来编制PLC程序，以控制小车在生产轨道上的工作。

关键词：Ptl00；PLC；模拟量模块；炉温控制 中图分类号：TP301

文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2011)02-0044-03 0 引言

温度控制系统在现代物联网控制技术中具有广泛的应用，同时在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统、基于PLC的温度控制系统、基于工控机(IPC)的温度控制系统、集散型温度控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)等。本文设计的运料小车炉温控制系统主要采用PLC和热电阻结合进行系统采集控制。

1 热电阻式传感器的应用

热电偶或热电阻传感器可把温度信号转换成电信号，再将该信号送入变送器的输入网络，该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。经调零后的信号输入到运算放大器进行信号放大，放大的信号一路经V／I转换器处理后以4～20 mA直流電流输出；另一路经A／D转换器处理后送到表头显示。变送器的线性化电路有两种，均采用反馈方式。其中对热电阻传感器可采用正反馈方式进行校正；对热电偶传感器，则可采用多段折线逼近法进行校正。

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1.1Pt100热电阻传感器工作原理

变送器除有传感的功能之外，还有放大整形的功能，输出为标准的控制信号。Pt100变送器可将传感信号转换成统一的标准信号(4～20 mA DC，0～10VDC)。本设计中，铂电阻输入一个微弱的电压信号通过变松器可转换成一个标准的4～20 mA电信号。

1.2铂电阻工作原理

热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻随之变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(温度元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测量的温度为感温元件所在范围内的平均温度。

1.3SBW系列Ptl00温度变送器及其硬件连接

SEW系列Ptl00温度变送器的实物图和硬件接线方法如图1所示。

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